[发明专利]一种二氧化碳捕集及再生的一体化装置和方法

摘要

本发明公开了一种二氧化碳捕集及再生的一体化装置和方法，本发明装置由水汽化装置、烟道气与水蒸气混合装置、气体电离器、二氧化碳收集及吸附剂再生装置、气固分离装置组成；通过烟道气加热，二氧化碳吸附，吸附剂循环再生，实现烟道气中的二氧化碳的捕集回收，以减少二氧化碳的排放量。从烟道气中回收低品位热能加热水和吸附剂，形成水蒸气促进二氧化碳吸，实现二氧化碳吸附剂的循环利用，进而提高整个吸附工艺过程的能源效益。在烟道气与水蒸气混合装置中增设了气体电离器，使气体电离，促进气体的吸附。本发明具有设备简单，体积小，结构紧凑，投资低，吸附剂利用效率高的优点，适宜在燃煤电厂烟道气净化和二氧化碳收集中应用。

主权项

1.一种二氧化碳捕集及再生的一体化装置，其特征在于：包括水汽化装置、烟道气与水蒸气混合装置、气体电离器、二氧化碳收集及吸附剂再生装置、气固分离装置；所述水汽化装置，外部为正四棱台结构，上部中心设有烟道气入口，底部设有烟道气出口和水蒸气出口，侧面设有水补充口；装置内部分为内、中、外三层，外层的环状通道为烟道气通道，中层的环状通道为水通道，内层的通道为水蒸气通道，烟道气入口直接通往烟道气通道中，水补充口通过管道连接水通道，在水蒸气通道底部设有水蒸气出口；该装置下方连接烟道气与水蒸气混合装置；所述烟道气与水蒸气混合装置，该装置为长方体结构，顶部与水汽化装置的烟道气出口、水蒸气出口相通，底部中心设有混合气出口；该装置内部设有挡板，挡板分多层均匀平行设置；该装置外侧与气体电离器连接；该装置的内壁上设有绝缘层，以防止整个装置带电；该装置下方连接二氧化碳收集及吸附剂再生装置；所述二氧化碳收集及吸附剂再生装置的两侧分别连接二氧化碳‑旋风分离器和废气‑旋风分离器，二氧化碳‑旋风分离器和废气‑旋风分离器的顶部中心均设有气体出口,下端侧面设有吸附剂出口，与吸附剂出口相对一侧的上端设有气体进口；所述二氧化碳收集及吸附剂再生装置，由上、下两个腔室组成，上、下两个腔室由阻隔板隔开，上部腔室为长方体结构，下部腔室为半圆柱体，半圆柱体的半圆柱面与阻隔板相接，上部腔室分为夹层和中间层，夹层为保温层，上部腔室的左侧设有吸附剂补充口,上部腔室的右侧设有废气出口，废气出口连接废气‑旋风分离器；下部腔室的左侧底部设有二氧化碳出口，二氧化碳出口连接二氧化碳‑旋风分离器，二氧化碳收集及吸附剂再生装置中设有具有长锯齿的旋转齿轮，齿轮轴设置在上部腔室和下部腔室的连接面上，齿轮轴的两端固定在上部腔室和下部腔室的左右两侧壁上，且齿轮轴与阻隔板平行设置，通过齿轮旋转吸附剂在二氧化碳收集及吸附剂再生装置内进行循环；下部腔室的外侧为烟道气加热夹层，夹层底部中心设有烟道气入口，夹层侧面设有烟道气出口，该烟道气出口通过管道与水汽化装置连接；所述气体电离器包括放电极和集电极，烟道气与水蒸气混合装置内的第一层挡板为放电极，与放电极相对的另一侧的挡板为集电极。