[发明专利]一种二氧化碳胺法捕集过程防止胺逃逸的装置系统及方法

说明书

本发明提供一种二氧化碳胺法捕集过程防止胺逃逸的装置系统及方法，所述装置系统包括依次连接的吸收塔系统、胺液系统和解析塔系统；所述吸收塔系统的上部设置有管束除液滴装置。所述装置系统结构简单，易于操作调控。本发明所述方法采用管束除液滴装置去除吸收塔排出气流中携带的含胺液滴，防止环境污染和胺液的大量损耗；所述方法处理成本低，对气流中含胺液滴的去除效率高，具有良好的经济效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种二氧化碳胺法捕集过程防止胺逃逸的装置系统及方法。

背景技术

化石燃料的燃烧导致大气中CO₂含量的激增，进而产生温室效应，影响人类的生存。CCUS(Carbon Capture，Utilization and Storage碳捕集、利用、封存)是降碳必不可少的技术方向，CCUS也是实现化石能源深度减排的重要途径。

目前，二氧化碳捕集技术主要用于火力发电厂、水泥、钢铁、化工等排放二氧化碳多的行业。二氧化碳捕集技术主要有化学吸收法、物理膜分离法和吸附法。化学吸收法较物理膜分离法和吸附法来说，技术成熟，捕集纯度高，纯度达到97％～99％左右，工业上多采用化学胺法吸收来捕集二氧化碳。

但化学胺法吸收来捕集二氧化碳过程中排出的烟气会带有胺液液滴，出现胺逃逸情况。当胺液液滴排到环境中，会产生气溶胶，进而造成环境污染，同时也造成了胺液大量损耗。

针对上述烟气与溶液反应后的气流中液滴去除的问题，已有专家学者开展研究。CN209771401U公开了一种脱硫塔用冷凝除尘除雾装置，该装置包括高分子冷凝器、旋叶式除雾器、冷凝器集水口、除雾器集水口、收集水管、脱硫废水处理装置，所述高分子冷凝器与旋叶式除雾器依次连接形成一体化装置，所述旋叶式除雾器包含旋叶离心除尘模块和液滴排放孔。该装置对湿态烟气进行降温冷凝及深度除尘除雾处理，具有节水效果好、设备紧凑、占地空间省的优点。但该装置需要耦合高分子冷凝器，一定程度上增加了能耗，提高了处理成本，不适合大规模推广使用。

CN111841272A公开了一种杜绝氨逃逸气溶胶的节水节能氨法脱硫超净排放系统及工艺，包括浆液扰动系统、降温浓缩结晶系统、硫氧化物吸收系统、氨捕捉系统、洗涤净化系统、结晶颗粒增大系统，脱硫塔从下到上的循环喷淋液采用不同成分的溶液，且浓度梯度递减，有效提高了脱硫效率，杜绝了气溶胶、氨逃逸，消除了氨法脱硫烟气拖尾下坠现象。通过多级旋流耦合、填料、除雾器、高效旋流水膜除尘器与丝网除沫器等不同技术组合，实现塔内烟气分布状况的优化、延长烟气停留反应时间，促进了细微颗粒物的进一步凝并、浆液雾滴的捕集，通过外置冷却塔低温水洗液洗涤烟气，实现微细颗粒物协同脱除，实现超净排放。但该系统组成复杂，循环喷淋液需要根据实际烟气情况及时调整，运行调控难度较大。

CN106178775A公开了一种低阻力-旋流耦合除尘除雾装置的除尘除雾单元及方法，该装置包含多个除尘除雾单元，每个单元至少包括供烟气通过的中空筒体和至少两个常规离心式旋流板模块，以及至少两个固定在中空筒体上的管式预除雾模块。脱硫后夹带有液滴及细粒子的饱和湿烟气自中心筒底部进入，以较小的压损为代价，通过管式预除雾模块有效阻挡并去除掉烟气中一部分较大的液滴及烟尘颗粒。烟气继续通过二级常规离心式旋流板模块时，发生快速旋转，在离心力的作用下，以及由于液滴与细粒子之间的惯性差及旋转速度不同，将烟气中残存的较大液滴及颗粒物去除，从而达到高效除尘除雾的作用。但该除尘除雾单元对微小液滴及颗粒的去除效果较差，仍会出现气溶胶，造成环境污染。

因此，开发一种处理成本低，操作调控简单且对气流中微小液滴去除效率高的二氧化碳胺法捕集过程防止胺逃逸的装置系统及方法具有重要意义。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种二氧化碳胺法捕集过程防止胺逃逸的装置系统及方法，所述装置系统通过管束除液滴装置对吸收塔中与贫胺液反应后的气流进行处理，去除气流中携带的含胺液滴，可以实现既减少胺液的损失，又能减少含胺液滴进入大气中，对环境的污染。