CN116196724A - 一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺 - Google Patents

一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，变压吸附装置在每一次循环中包括吸附A，顺放PP，产品气CO2充压P，抽真空V，终充F的变压吸附工艺步骤。本发明具有投资少、简单易行、纯度高且稳定的获得CO2产品气的特点，同时，可变废为宝，减少环境污染及温室气体排放。

Description

一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺
技术领域
本发明属于工业气体吸附分离技术领域，具体的说，是一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺。
背景技术
变压吸附法是利用吸附剂只对特定气体吸附和解吸能力上的差异而进行分离的方法，常用于工业气体的吸附分离和净化。目前，变压吸附技术已成功的应用于合成氨***中，例如0.8Mpa变换气脱除CO2及1.7～3.0Mpa的两级串联脱除CO2及提纯CO2气体纯度达98%用于尿素生产装置，变换气的含量较高的气体成分为H2：～54%，N2：～17%，CO2：～28%，压力在0.7Mpa以上，温度：～40℃，其中的CO2与主要成分的H2十分容易分离，加上压力高、温度相对较低，易于吸附，CO2容易提纯。由此人们推论出富含CO2达～30%的石灰窑气在高压、低温下，采用现有的变换气脱碳工艺技术中的吸附、均压降、顺放、置换、抽空、均压升、充压步骤也可以达到99%以上的提纯效果。
例如唐莉等在“变压吸附分离CO2技术的应用”（《化肥工业》，第23卷第6期，21-23）中公开的变压吸附提纯CO2装置的技术指标提到：变压吸附提纯CO2工艺较适合的气源为CO2含量在20%～60%之间的各种工业气体，如石灰窑气、合成氨变换气等。可实现产品CO2纯度：99.5%～99.99%（液态），CO2提取率：≥75%的提纯效果。但该文献仅以合成氨变换气为原料生产10t/dCO2的装置为例，对于石灰窑气中的CO2的提纯却并没有给出相应的成功案例予以佐证。
我们知道，石灰窑气主要气体成分为CO2：28～35%、O2：3.2～3.5%、CH4：0.4～0.6%、N2：57～63%、CO：3.4～4.5%，压力为常压，由于CO2与主要气体N2的分离，与H2相比十分困难，如将石灰窑气加压到700Kpa及以上，能否将CO2提纯到95%理论上可行但实际上难以确定，同时加压电耗所投入的成本就可能大于产品气CO2的价值，经济效益差，故鲜有企业进行尝试。除此之外，如利用鼓风机将石灰窑气(或烟道气)加压到30～100Kpa，原料气温度将达到～70℃左右，但100Kpa下的低压、高温并不是变压吸附装置的合适选择，加上石灰窑气中含大量尘、含大量硫，现有吸附剂能否在低压、高温度下，从石灰窑气主要气体成分为CO2：28～35%、O2：3.2～3.5%、CH4：0.4～0.6%、N2：57～63%、CO：3.4～4.5%分离提纯CO2达95%以上，技术上也难以确定。
鉴于目前国内并无该类成功的变压吸附装置运行，为此，本发明专利提供了一种新的从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺。
发明内容
本发明旨在解决现有利用变压吸附技术提纯石灰窑气中二氧化碳时存在的不合理操作，提出了一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，该工艺是利用变压吸附装置实现石灰窑气的吸附、顺放、充压、抽真空、终充并循环吸附的过程，可以实现从石灰窑气中提取CO2浓度达95%以上直至100%的产品气，电耗低，具备工业生产价值，且已在国内的变压吸附工业装置上成功实施。
本发明通过下述技术方案实现：一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，变压吸附装置在每一次循环中包括吸附A，顺放PP，产品气CO2充压P，抽真空V，终充F的变压吸附工艺步骤。
变压吸附装置的原料气通过鼓风机将常压下的石灰窑气加压到30～200KPa的压力，从底部进入装满吸附剂的变压吸附装置的吸附塔，石灰窑气中大量气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体利用吸附步骤从吸附塔顶部流出，并通过增减吸附时间控制出口净化气CO2浓度，净化气CO2浓度的大小将影响到产品气CO2的浓度和收率。净化气CO2浓度越高，产品气CO2浓度就越高，反之就越低。
变压吸附装置在吸附步骤结束后，采用了顺放PP工艺步骤，其目的是将吸附塔中的气体顺着吸附方向放入大气或进入顺放罐中，从而将部分CO2气体及杂质气体O2、CH4、N2、CO等尽量多的从吸附塔顶部放出，而将CO2尽量留在吸附塔中，顺放放出的气体可直接放空或放入顺放罐中保存备用。
在吸附、顺放工艺步骤结束后，通过真空泵憋压达10～150KPa压力、纯度达95%以上的CO2产品气从吸附塔的底部进入，对吸附塔进行由下而上的充压P，充压气从吸附塔底部进入并从顶部流出，可根据产品气CO2的纯度要求，手动或自动调节充压气的压力及气量，充压放出的气体可直接放空或放入充压罐中保存备用。充压产品气CO2的压力及数量将直接影响产品气CO2的纯度及回收率，所以根据实际需要找到CO2纯度和回收率的最佳平衡点，确定产品充压气CO2的压力和数量。充压产品气CO2数量越多，产品气CO2浓度就越高，回收率就越低。
变压吸附装置在吸附、顺放、充压步骤结束后，利用真空泵对吸附塔从底部进行抽空V，从而获得高纯度的CO2产品气，储存于产品气缓冲罐中，并将产品气缓冲罐的气体压力如通过自动调节阀憋压到10～150KPa的压力。真空泵可为无水的往复式真空泵或带水的水环真空泵。
变压吸附装置在吸附、顺放、充压、抽空结束后，采用终充F的方法将吸附塔压力充升到吸附压力，为进行下一循环的吸附步骤做好准备，终充气可以是储存在顺放罐中备用的顺放气或储存在充压罐中备用的充压气或净化气，也可以是它们之间的一种、两种、三种气体，分别、分时间充入吸附塔，以达到终充升压到吸附压力的目的。用顺放气或充压气升压，其目的是提高产品气CO2的纯度或回收率。
变压吸附装置的吸附剂由活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶、分子筛中的一种、二种或多种组合组成，吸附剂种类及数量根据实际需要分别分层装入吸附塔，每种吸附剂之间由不锈钢丝网分开，避免不同吸附剂混合。
吸附塔的个数可有2-30台，具体数量根据石灰窑气的处理量、产品气CO2浓度及回收率确定。
原料气石灰窑气的压力可加压到30～200KPa，可以采用鼓风机或压缩机或其它设备的方式达到该压力。
变压吸附装置净化气中的CO2浓度只要在产品气CO2浓度达到要求后，净化气中的CO2浓度控制范围可以是1～33%之间的任何值。
产品气CO2的充压压力可以是10～150KPa中的任何值。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
（1）本发明在吸附阶段，利用加压且升温后的石灰窑气从变压吸附装置底部进入，经吸附剂吸附大量H2O、H2S、CO2后，部分CO2及O2、CH4、N2、CO等不易吸附的气体从吸附塔顶部流出，可通过吸附时间的调节来实现净化气中CO2的浓度控制，当控制净化气中CO2的浓度在1～33%时，可以提高后续步骤中产品气中CO2的浓度和收率。在实际操作过程中，成功案例的出口净化气CO2浓度可以控制在17～21%。
（2）本发明采用鼓风机或压缩机将石灰窑气加压到30～200Kpa，此时，石灰窑气的温度经鼓风机加压后温度可达到45～85℃，远远低于现有变压吸附技术将石灰窑气加压至0.7Mpa后再进行吸附时所需的电耗成本，同时，也满足了变压吸附装置的吸附温度。
（3）本发明在冲压阶段，利用压力为10～150Kpa、CO2浓度≥95%的产品气从底部进入变压吸附装置，通过合理控制产品气的压力及数量，可以实现 CO2纯度和回收率最佳平衡点的确定，从而有效的提升产品气中CO2的浓度及回收率，最终实现CO2浓度达到95%以上直至100%的产品气的提取。
（4）本发明所述变压吸附工艺还可适用于烟道气，同样可实现95%以上直至100%的产品气的提取，具有低电耗的优点。
综上所述，本发明通过合理加压石灰窑气（或烟道气）并利用变压吸附技术可成功提纯产品气并使其CO2纯度达到95～100%，具有工艺简单、操作方便、投资少、电耗低、见效快等优势，具备工业生产价值，且已在国内的变压吸附工业装置上成功实施。
附图说明
图1为实施例1所述工艺流程图。
图2为实施例2所述工艺流程图。
具体实施方式
下面将本发明的发明目的、技术方案和有益效果作进一步详细的说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对所要求的本发明提供进一步的说明，除非另有说明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。本发明所涉及的方案中，所指产品气和CO2产品气指代相同，充压气、产品充压气和充压产品气指代均相同。
变压吸附技术可以从各种富含CO2的工业气体中提纯其中的CO2，例如采用吸附、均压降、顺放、置换、抽空、均压升、充压步骤从合成氨原料气中提取高纯度的CO2，提纯浓度可达99%以上。但由于不同的工业气体中所含气体组分不同，对于石灰窑气而言，需要实现CO2与主要气体成分N2的分离，相比于合成氨原料气中CO2与H2的分离而言，更加困难，因此，常规的变压吸附操作并不能实现石灰窑气中高纯度CO2的提取。进一步的，在现有技术中，常规的变压吸附操作在对石灰窑气进行处理时，需将原料气加压至0.7Mpa再进行处理，该步骤存在电耗高的缺陷，另外，若采用鼓风机进行加压，加压至所需压力后的原料气温度却并不适宜吸附的进行。为此，本发明通过对变压吸附操作过程中特定工艺参数的合理控制，提出了一种从常压富含CO2的石灰窑气中提纯CO2浓度（也可称纯度）达95%以上直至100%的方法。
本发明是利用变压吸附***从富含CO2的石灰窑气（通常水洗除尘后的石灰窑气，其气体成分的百分含量为CO2：28～35%、O2：3.2～3.5%、CH4：0.4～0.6%、N2：57～63%、CO：3.4～4.5%）中提纯CO2气体，可使CO2气体浓度达到95%以上直至100%。变压吸附***由鼓风机、气水分离器、多台吸附塔（或变压吸附装置，2台及以上，甚至数十台吸附塔，具体数量根据原料气处理量及产品气CO2回收率确定），产品气缓冲罐，顺放气体罐或充压气罐、真空泵、程序控制阀及其驱动***、控制***、仪器仪表等设备组成。其中吸附塔中装有一种或多种吸附剂，吸附剂由活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶、分子筛中的一种、二种或多种组合组成，吸附剂种类及数量根据实际需要分别分层装入吸附塔，每种吸附剂之间由不锈钢丝网分开，避免不同吸附剂混合。
操作时，将经过水洗除尘、脱硫的石灰窑气（如不除尘脱硫将影响吸附剂的使用寿命及影响产品气CO2的纯度及杂质含量）进入变压吸附***，***中的鼓风机（或压缩机）将石灰窑气加压到30～200Kpa，此时石灰窑气的温度经鼓风机加压后可达到45～85℃，具体温度根据加压压力确定，加压且温度升高后的原料气从吸附塔底部进入，吸附塔中分层装填活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶的吸附剂大量吸附H2O、H2S、CO2，不易吸附气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体从吸附塔底部流出，当净化气的CO2浓度达到1～33%后，通过吸附时间的调节可中断进气吸附，吸附步骤结束，净化气的CO2浓度数值会影响到产品气CO2的浓度和收率，例如在一个成功案例中，净化气CO2浓度被控制在17～21%。之后利用真空泵憋压产生的10～150KPa的产品气CO2从底部充入吸附塔，对吸附塔进行冲压，产品气作为冲压气的压力及数量将直接影响产品气中CO2的纯度及回收率，所以需要找到CO2纯度和回收率的最佳平衡点来确定产品气（冲压气）的压力和数量。然后通过连接于吸附塔底部的真空泵对吸附塔进行抽空以获得CO2浓度达到95%以上直至100%的产品气，具体的工艺步骤为：吸附、顺放、充压、抽真空、升压、吸附，循环进行。
进一步的，本发明所述工艺步骤的具体描述如下：
吸附：是指原料气即石灰窑气经水洗除尘脱硫从装满吸附剂（活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶）的吸附塔底部进入，其中容易被吸附的气体组分H2O、H2S、CO2被吸附剂大量吸附，而不易吸附的杂质气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体从吸附塔顶部流出，当顶部流出的CO2浓度达到1～33%后，吸附结束，进入下一工艺步骤。可参考的成功案例是顶部净化气流出的CO2浓度被控制在17～21%。
顺放：顺放是指吸附步骤结束后，吸附塔中还有吸附压力一样高的气体，这股高压气继续顺着吸附方向放空或进入顺放罐储存，之后返回吸附塔以提高产品气CO2的回收率。顺放过程是为了进一步排除杂质气体并使CO2气体向吸附塔上部推进，顺放到最低压力后（如常压，也可为负压），顺放步骤结束。
充压：是指顺放步骤结束后利用真空泵憋压达10～150KPa压力的产品气CO2从吸附塔底部进入，顺着吸附方向由下向上将杂质气体继续冲出吸附塔顶部的过程。冲压的目的是进一步提高二氧化碳的纯度产品气，因此，在冲压阶段，合理控制CO2冲压气的压力及数量。为此，本发明采用产品气作为冲压气，并控制冲压气的压力为10～150Kpa，CO2浓度≥95%。冲压过程的排放气可进行回收进入刚抽完真空的吸附塔作为升压气或进入冲压气罐保存待合适时机从吸附塔底部导入吸附塔。
抽真空：抽真空的目的是获得高纯度的二氧化碳产品气，同时吸附剂得到再生，为下一次循环吸附做好了准备。冲压步骤结束后，利用真空泵将吸附塔内吸附剂吸附的高纯度CO2解吸出来的放入产品气缓冲罐，应将产品气缓冲罐中的CO2如通过自动调节阀憋压到10～150KPa，可以参考的成功案列中，将产品气压力憋压到30Kpa进行冲压。
终充：终充的目的是使吸附塔的压力尽可能的升压到吸附压力，保证吸附时压力波动较小。具体是指真空步骤结束后，可将上述冲压气、顺放气、净化气或其中的组合分不同时间从吸附塔底部充入吸附塔，使吸附塔的压力终充到吸附压力，此后终充步骤结束。等待下一循环中的吸附步骤开始。
下面以两个典型成功实施案列来列举说明本发明的具体工艺效果，当然，本发明的保护范围并不局限于以下实施例。
实施例1：参见工艺流程图1
水洗除尘、脱硫后的石灰窑气（或烟道气），经罗茨鼓风机加压后，原料气压力55KPa，流量12000Nm3/h，温度：～65℃，气体成分为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
成功案例的变压吸附***工艺流程如图1所示，C0101为鼓风机，V0101为气水分离器，T0101A～E为5台吸附塔，V0102为产品气CO2缓冲罐，P0101为真空泵，KV为气动程序控制阀。在鼓风机出口管路上，配有鼓风机超压放空自动调节阀回路，当鼓风机压力超过65KPa时自动放空，以保护鼓风机的运行安全；在净化气出口回路上，配有吸附压力自动调节阀回路，主要是保证吸附压力基本稳定在55Kpa左右；在产品气CO2出口管路上配有产品气压力自动调节阀回路，主要是将抽空产生的产品气压力憋压到30Kpa，以保证充压气CO2的压力，该自动调节回路是必须配置的、最为重要的自调回路。吸附塔中装满活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶三种吸附剂并由不锈钢丝网隔离分层装填。
本实施例的具体工艺步骤为：吸附A、顺放PP、冲压P、抽空V、终充F、吸附A，循环进行，下面以A塔为例：
吸附A：打开程控阀KV1A、KV2A，流量12000Nm3/h，压力55KPa，温度～65℃石灰窑气经水洗除尘、脱硫后进入气水分离器并从装满吸附剂的吸附塔底部进入，其中容易被吸附的气体组分H2O、H2S、CO2被吸附剂大量吸附，而不易吸附的杂质气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体从吸附塔顶部流出，当顶部流出的CO2浓度达到一定数值17～21%后，吸附结束，进入下一工艺步骤。
顺放PP：吸附步骤结束后，关闭KV1A、KV2A，吸附塔中还有吸附压力一样高的气体，打开程控阀KV4A、KV12顺放步骤开始，吸附塔内高压气继续顺着吸附方向放空进入大气，可通过手动调节阀V3调节顺放气的放空速度，减少吸附压力波动；顺放过程是为了进一步排除杂质气体O2、CH4、N2、CO并使CO2气体向吸附塔上部推进，顺放到常压后，顺放步骤结束。
充压P：顺放步骤结束后保持打开程控阀KV4A、KV12，并打开KV6A、KV11，利用真空泵憋压达30KPa压力的产品气从吸附塔底部进入，顺着吸附方向由下向上将杂质气体继续充压出吸附塔顶部的过程，并放空；产品气（冲压气）的压力及数量将直接影响产品气的纯度及回收率，可通过手动调节阀V2调节冲压气量，冲压的目的是进一步提高产品气中CO2的纯度。
抽真空V：冲压步骤结束后，关闭程控阀KV4A、KV12、KV6A、KV11，打开程控阀KV5A抽空步骤开始，利用真空泵将吸附剂吸附的高纯度产品气从吸附塔底部抽空解吸出来并放入产品气缓冲罐，通过自动调节阀憋压到30KPa。抽空过程获得高纯度的二氧化碳产品气，同时吸附剂得到再生，为下一次循环做好了准备。
终充F：终充的目的是使吸附塔的压力尽可能的升压到吸附压力，并保证吸附时压力波动较小。抽空步骤结束后，关闭程控阀KV5A，打开程控阀KV3A、KV10净化气终充步骤开始，因净化气压力较高，充入真空状态的吸附塔时压差较大，终充可通过手动调节阀V1调节净化气的充压速度，减小吸附压力波动；终充压力升到吸附压力后，终充步骤结束， 等待下一循环的吸附步骤开始。
表1为本实施例的程序控制阀开关动作的时序图，如下表1所示。
表1实施例1时序图
Figure DEST_PATH_IMAGE004
本实施例中得到的产品气中CO2的浓度可以稳定达到95～100%，吨CO2电耗控制在～110kwh。
实施例2：参见工艺流程图2
本实施例与实施例1的原料气、装置配置基本相同，新增的空罐在中间隔开为容积不同的两层，分为V0103顺放气罐和V0104充压气罐，装置具体的工艺步骤为：吸附A、顺放PP、冲压P、抽空V、终充F、吸附A，循环进行，下面以A塔为例：
吸附A：打开程控阀KV1A、KV2A，石灰窑气中容易被吸附的气体组分H2O、H2S、CO2被吸附剂大量吸附，而不易吸附的杂质气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体从吸附塔顶部流出，当顶部流出的CO2浓度达到一定数值17～21%后，吸附结束，进入下一工艺步骤。
顺放PP：吸附步骤结束后，关闭KV1A、KV2A，吸附塔中还有吸附压力一样高的气体，打开KV4A、KV12顺放步骤开始，吸附塔内高压气继续顺着吸附方向放入顺放罐中，可通过手动调节阀V3调节顺放气的流出速度，顺放过程是为了进一步排除杂质气体O2、CH4、N2、CO并使CO2气体向吸附塔上部推进，顺放到压力不变后，顺放步骤结束。
冲压P：顺放步骤结束后关闭KV12程控阀，保持打开程控阀KV4A，并打开KV6A、KV11、KV13，利用真空泵憋压达30KPa压力的产品气从吸附塔底部进入，顺着吸附方向由下向上将杂质气体继续冲出吸附塔顶部的过程，并进入冲压气罐中；产品气（冲压气）的压力及数量将直接影响产品气的纯度及回收率，可通过手动调节阀V2调节冲压气量，冲压的目的是进一步提高产品气的纯度。
抽真空V：冲压步骤结束后，关闭程控阀KV4A、KV13、KV6A、KV11，打开程控阀KV5A抽空步骤开始， 利用真空泵将吸附剂吸附的高纯度产品气从吸附塔底部抽空解吸出来并放入产品气缓冲罐中，通过自动调节阀憋压到30KPa。抽空过程获得高纯度的二氧化碳产品气，同时吸附剂得到再生，为下一次循环做好了准备。
终充F：终充的目的是使吸附塔的压力尽可能的升压到吸附压力，并减少吸附压力的波动。抽空步骤结束后，关闭程控阀KV5A，先打开程控阀KV7、KV15，利用储存于顺放罐中的顺放气从底部充压吸附塔，可通过手动阀V5调节充压速度，顺放气充压结束后，吸附塔通常仍为负压，关闭KV15程控阀，打开KV16程控阀，利用储存于充压罐中的充压气从底部充压吸附塔，采用顺放气、充压气从吸附塔底部充压的目的是提高产品气的浓度和回收率，充压完成后关闭KV7A、KV16程控阀；打开KV3A、V10程控阀，采用净化气终充步骤开始，因净化气压力较高，从顶部充入吸附塔时压差较大，终充可通过手动调节阀V1调节净化气的充压速度，减小吸附压力波动；终充压力升到吸附压力后，终充步骤结束， 等待下一循环的吸附步骤开始。
本实施例中得到的产品气中CO2的浓度可以稳定达到95～100%，吨CO2电耗控制在～110kwh。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置在每一次循环中包括吸附A，顺放PP，产品气CO2充压P，抽真空V，终充F的变压吸附工艺步骤。
2.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置的原料气通过鼓风机将常压下的石灰窑气加压到30～200KPa的压力，从底部进入装满吸附剂的变压吸附装置的吸附塔，石灰窑气中大量气体O2、CH4、N2、CO及部分CO2气体利用吸附步骤从吸附塔顶部流出，并通过增减吸附时间控制出口净化气CO2浓度，净化气CO2浓度的大小将影响到产品气CO2的浓度和收率,净化气CO2浓度越高，产品气CO2浓度就越高，反之就越低。
3.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置在吸附步骤结束后，采用了顺放PP工艺步骤，其目的是将吸附塔中的气体顺着吸附方向放入大气或进入顺放罐中，从而将部分CO2气体及杂质气体O2、CH4、N2、CO等尽量多的从吸附塔顶部放出，而将CO2尽量留在吸附塔中，顺放放出的气体可直接放空或放入顺放罐中保存备用。
4.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：在吸附、顺放工艺步骤结束后，通过真空泵憋压达10～150KPa压力、纯度达95%以上的CO2产品气从吸附塔的底部进入，对吸附塔进行由下而上的充压P，充压气从吸附塔底部进入并从顶部流出，可根据产品气CO2的纯度要求，手动或自动调节充压气的压力及气量，充压放出的气体可直接放空或放入充压罐中保存备用,充压产品气CO2的压力及数量将直接影响产品气CO2的纯度及回收率，所以根据实际需要找到CO2纯度和回收率的最佳平衡点，确定产品充压气CO2的压力和数量,充压产品气CO2数量越多，产品气CO2浓度就越高，回收率就越低。
5.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置在吸附、顺放、充压步骤结束后，利用真空泵对吸附塔从底部进行抽空V，从而获得高纯度的CO2产品气，储存于产品气缓冲罐中，并将产品气缓冲罐的气体压力如通过自动调节阀憋压到10～150KPa的压力,真空泵可为无水的往复式真空泵或带水的水环真空泵。
6.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置在吸附、顺放、充压、抽空结束后，采用终充F的方法将吸附塔压力充升到吸附压力，为进行下一循环的吸附步骤做好准备，终充气可以是储存在顺放罐中备用的顺放气或储存在充压罐中备用的充压气或净化气，也可以是它们之间的一种、两种、三种气体，分别、分时间充入吸附塔，以达到终充升压到吸附压力的目的,用顺放气或充压气升压，其目的是提高产品气CO2的纯度或回收率。
7.根据权利要求1所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置的吸附剂由活性氧化铝、活性炭、细孔硅胶、分子筛中的一种、二种或多种组合组成，吸附剂种类及数量根据实际需要分别分层装入吸附塔，每种吸附剂之间由不锈钢丝网分开，避免不同吸附剂混合。
8.根据权利要求2所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：吸附塔的个数可有2～30台，具体数量根据石灰窑气的处理量、产品气CO2浓度及回收率确定。
9.根据权利要求2所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：原料气石灰窑气的压力可加压到30～200KPa，可以采用鼓风机或压缩机或其它设备的方式达到该压力。
10.根据权利要求2所述的一种从石灰窑气中提纯高浓度二氧化碳的变压吸附工艺，其特征在于：变压吸附装置净化气中的CO2浓度只要在产品气CO2浓度达到要求后，净化气中的CO2浓度控制范围可以是1～33%之间的任何值，产品气CO2的充压压力可以是10～150KPa中的任何值。
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