CN217449549U - 低压法浓缩回收二氧化碳的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为低压法浓缩回收二氧化碳的装置。该装置包括原料气缓冲罐、气液分离器Ⅰ和Ⅱ、净化塔、回收塔、解吸气缓冲罐Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ、净化气缓冲罐、真空泵机组Ⅰ和Ⅱ、风机机组Ⅰ和Ⅱ和换热器;原料气进装置后依次与原料气缓冲罐、风机机组Ⅰ、气液分离器Ⅰ、净化塔连接;净化塔与解吸气缓冲罐Ⅰ相连、净化塔通过真空泵机组Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ连接后再依次与风机机组Ⅱ、气液分离器Ⅱ、回收塔连接;回收塔通过真空泵机组Ⅱ分别与解吸气缓冲罐Ⅲ、解吸气缓冲罐Ⅳ连接。本实用新型结构简单、安全环保节能,可将含CO25~40%的混合气在低压处理,得到CO2含量为95~99.5%的产品,可广泛用于电力、冶金、建材等行业的尾气治理。
Description
技术领域
本实用新型属于化工气体处理设备技术领域,具体为低压法浓缩回收二氧化碳的装置。
背景技术
电力、冶金、建材、水泥、化肥等行业中,生产过程中会排出大量废气,譬如烟道气、石灰窑气等,此类废气通常为常压,组成主要为二氧化碳、氮气及少量氧气、水蒸气、硫化物和氮氧化物等,废气中的二氧化碳是引发温室效应的主要成分,二氧化碳对地球生态***、经济发展、人类健康和生活质量产生的负面影响已不容忽视。
现有技术中,大都通过植树造林、节能减排等形式,以减少和抵消二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。碳捕捉技术是指将大型工厂、发电厂等所产生的废气中二氧化碳收集起来,并用各种方法储存回收利用以避免其直接排放到大气中的一种技术,这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。除了对气候变化产生积极影响外,碳捕捉技术还可以实现一定的商业价值,被捕捉、浓缩回收的二氧化碳,根据其浓度品质不同可以用于石油开采、冶炼厂、化肥生产、焊接保护等,甚至经过进一步深加工后,还可用于食品、医药、电子及特种混合气等行业。因此,对废气中二氧化碳的浓缩回收,不但具有较好的环保效益,还具有一定的经济效益。浓缩和回收二氧化碳意义十分重大。
由于废气中二氧化碳浓度范围广,含有硫磷及氮氧化物等杂质,并且无压力,给二氧化碳的捕捉及回收造成一定的困难。目前,对烟道气、石灰窑气中二氧化碳的回收处理方法主要有溶剂吸收法和变压吸附法等。溶剂吸收法用于回收二氧化碳中,如热钾碱法、活化热钾碱法、浓氨水吸收法、烷基醇胺法、碳丙吸收法、低温甲醇洗法等,这些方法或多或少存在设备腐蚀、溶液易降解、再生能耗高、需添加各种催化剂和缓蚀剂、工艺流程复杂、有效组分收率低、排放气净化度不达标等缺点。变压吸附法回收烟道气、石灰窑气中的二氧化碳,现有技术是将常压下气体加压到0.5~2.0MPa来进行操作,但由于此类气体中二氧化碳含量低,且采用变压吸附法得到的二氧化碳产品基本没有压力,最终使得到的产品价值低于生产过程中的消耗,因此传统变压吸附法回收此类气体不合适,且回收的产品二氧化碳存在浓度不高,多数场合不能直接使用等缺点。
因此,急需设计开发一套低压浓缩回收烟道气中二氧化碳的变压吸附装置,以弥补目前变压吸附方法回收此类气体的缺陷。
发明内容
本实用新型的发明目的是针对以上技术问题,提供一种结构简单、运行成本低、自动化程度高的低压法浓缩回收二氧化碳的装置。
为了实现以上发明目的,本实用新型的具体技术方案为:
低压法浓缩回收二氧化碳的装置,该装置包括原料气缓冲罐、气液分离器Ⅰ、气液分离器Ⅱ、净化塔、回收塔、解吸气缓冲罐Ⅰ、解吸气缓冲罐Ⅱ、解吸气缓冲罐Ⅲ、解吸气缓冲罐Ⅳ、净化气缓冲罐、真空泵机组Ⅰ、真空泵机组Ⅱ、风机机组Ⅰ、风机机组Ⅱ和换热器。其中,原料气来源装置与原料气缓冲罐连接,在原料气缓冲罐后设置风机机组Ⅰ,并通过风机机组Ⅰ和管道依次串联连接气液分离器Ⅰ和净化塔;净化塔分别与净化气缓冲罐、解吸气缓冲罐Ⅰ连接,净化塔通过真空泵机组Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ连接,在解吸气缓冲罐Ⅱ后经风机机组Ⅱ依次与气液分离器Ⅱ、回收塔通过管道串联连接;回收塔通过管道与真空泵机组Ⅱ连接,在真空泵机组Ⅱ后分别与解吸气缓冲罐Ⅲ、换热器连接,在换热器后依次与解吸气缓冲罐Ⅳ、回收塔连接。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的净化塔包括净化塔原料气进口、终充进口、净化气出口、抽空气出口和逆放气出口;其中,净化塔原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在净化塔的底端;终充进口、净化气出口均设置在净化塔的顶端。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的回收塔包括回收塔原料气进口、终充进口、净化气出口、冲洗气进口、抽空气出口和逆放气出口;其中,回收塔原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在回收塔的底端;终充进口、净化气出口和冲洗气进口均设置在回收塔的顶端。
作为本申请中一种较好的实施方式,原料气缓冲罐与净化塔原料气进口连接,所述终充进口通过管道与净化塔净化气出口连接;抽空气出口通过管道与真空泵机组Ⅰ连接,逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅰ连接。
作为本申请中一种较好的实施方式,气液分离器Ⅱ与回收塔原料气进口连接,所述终充进口通过管道与回收塔净化气出口连接,冲洗气进口与解吸气缓冲罐Ⅳ连接;抽空气出口通过管道与真空泵机组Ⅱ连接,逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅱ连接。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的净化塔上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的回收塔上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的净化塔为3-12台,各个净化塔之间并列连接。所述的净化塔内装填有由氧化铝、活性炭、硅胶组成的复合吸附剂填料,吸附剂实现对二氧化碳气体的吸附。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的回收塔为3-12台,各个回收塔之间并列连接。所述的回收塔内装填有由氧化铝、活性炭、硅胶组成的复合吸附剂填料,吸附剂实现对二氧化碳气体的吸附。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的净化塔净化气出口与终充进口之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的回收塔净化气出口与终充进口之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的净化塔净化气出口与净化气缓冲罐之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,在所述的回收塔净化气出口与原料气缓冲罐之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,风机机组Ⅰ设置有旁路且设置有调节阀,能有效的控制风机进出口压力平稳。
作为本申请中一种较好的实施方式,风机机组Ⅱ设置有旁路且设置有调节阀,能有效的控制风机进出口压力平稳。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,所述的回收塔逆放气出口与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设有调节阀。
作为本申请中一种较好的实施方式,本装置的调节阀均与控制装置连接。
本装置的工作原理:
含二氧化碳5~40%的混合气在常压下进入本装置,原料气在原料气缓冲罐内缓冲罐后,经风机机组Ⅰ加压至0.05~0.1MPa,通过气液分离器Ⅰ分离掉游离态水分,再通过预先设定好的程序控制***自动进入到已经再生好的净化塔中,经过装填在净化塔中的吸附剂进行分离,二氧化碳、水等被吸附剂吸附停留在塔内,副产含量90~99.9%的氮气从塔顶排出。一个净化塔吸附结束后,将塔内剩余气体一部分从塔顶放入另一个回收塔内,接着另一部分从塔底放入解吸气缓冲罐Ⅰ、Ⅱ内,最后采用抽空和抽空冲洗的方式将吸附残留在吸附剂内的二氧化碳和水分等解吸出来得到二氧化碳含量35~85%的半产品气,实现吸附剂的再生。一个净化塔再生结束后,利用部分净化气对其升压至吸附压力,准备进入下一次吸附过程。整个过程由至少3台净化塔循环工作,时间上均匀错开,全部切换过程由预先设置好的程序***自动控制,保证装置连续、稳定、安全的运行。
同时,净化塔解吸出来的含二氧化碳35~85%的半产品气体经解吸气缓冲罐Ⅰ、Ⅱ缓冲后由风机机组Ⅱ加压至0.05~0.1MPa,通过气液分离器Ⅱ分离掉游离态水分,再通过预先设定好的程序控制***自动进入到已经再生好的回收塔中,经过装填在回收塔中的吸附剂进行分离,二氧化碳、水等被吸附剂吸附停留在塔内,其余气体从塔顶排出返回原料气缓冲罐内。一个回收塔吸附结束后,将塔内剩余气体一部分从塔顶放入另一个回收塔内,接着另一部分从塔底采用抽空和抽空冲洗的方式将吸附残留在吸附剂内的二氧化碳和水分等解吸出来得到二氧化碳含量95~99.5%的产品,实现吸附剂的再生。一个回收塔再生结束后,利用部分净化气对其升压至吸附压力,准备进入下一次吸附过程。整个过程由至少3台回收塔循环工作,时间上均匀错开,全部切换过程由预先设置好的程序***自动控制,保证装置连续、稳定、安全的运行。
在装置中所述的净化塔净化气出口设有调节阀来稳定装置的压力。所述的净化塔逆放气和抽空气会先后输送到解吸气缓冲罐(Ⅰ/Ⅱ),所述解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ的管道上设有调节阀调节压力。所述的风机机组Ⅰ进出口设有调节阀调节风机进出口压力。
在装置中所述的回收塔净化气出口设有调节阀来稳定装置的压力。所述的回收塔抽空气会先后输送到解吸气缓冲罐(Ⅲ/Ⅳ)。所述的回收塔置换气出口设有调节阀调节压力及流量。所述的风机机组Ⅱ进出口设有调节阀调节风机进出口压力。
与现有变压吸附装置相比,本实用新型的积极效果体现在:
(一)、本装置总体投资更低。本装置是在0.05~0.1MPa下操作,加压设备使用风机或增压机,全套装置可节约投资10~30%。
(二)、本装置的运行费用更低。本装置采用风机或增压机加压在0.05~0.1MPa下操作,电力消耗方面只有现变压吸附技术装置的20~50%,冷却水消耗只有现变压吸附技术装置的15~25%,程控阀及调节阀使用的仪表空气相当。总套装置的总体运行费用只有现变压吸附技术装置的20~45%。
(三)、本装置日常维护更简单,维修费用更低。由于本装置选用的风机或增压机比现有技术选用的压缩机结构更简单,体积更小,特别是易损件更少,可靠性更高的优点,因此风机的故障率更低,日常维护更加容易,备品备件少,维修成本远低于压缩机,可节约大量的维修维护费用的支出。
(四)、本装置配置智能化自调整控制***。计算机可根据原料气的温度、压力、流量、组成等条件及产品质量要求的变化,自动跟踪装置运行情况并调整相应的控制参数,使装置始终在最佳状态下运行,在前后工序相对稳定的情况下,可实现无人值守。
(五)本申请为两段法在低压下的浓缩回收的装置,可将含量5~40%二氧化碳混合气,如石灰窑气、烟道气等二氧化碳含量较低的气体进行回收、浓缩得到95~99.5%二氧化碳产品气。本实用新型结构简单、自动化程度高、运行成本低、安全环保节能,可广泛应用于电力、冶金、建材、水泥等生产行业排放的尾气治理。
附图说明
图1为本实用新型所述低压法浓缩回收二氧化碳装置的连接关系示意图。
其中,1——原料气缓冲罐;2——风机机组Ⅰ;3——气液分离器Ⅰ;4——净化塔;5——净化气缓冲罐;6——解吸气缓冲罐Ⅰ;7——解吸气缓冲罐Ⅱ;8——真空泵机组Ⅰ;9——风机机组Ⅱ;10——气液分离器Ⅱ;11——回收塔;12——真空泵机组Ⅱ;13——解吸气缓冲罐Ⅲ;14——换热器;15——解吸气缓冲罐Ⅳ;16——净化塔原料气进口;17——净化塔净化气出口;18——净化塔终充进口;19——净化塔逆放气出口;20——净化塔抽空气出口;21——回收塔原料气进口;22——回收塔净化气出口;23——回收塔终充进口;24——回收塔抽空气出口;25——回收塔冲洗气进口;26——回收塔逆放气出口;27——程控阀;28——调节阀。
具体实施方式
低压法浓缩回收二氧化碳的装置,该装置包括原料气缓冲罐、风机机组Ⅰ、气液分离器Ⅰ、净化塔、净化气缓冲罐、解吸气缓冲罐Ⅰ、解吸气缓冲罐Ⅱ、真空泵组Ⅰ、风机机组Ⅱ、气液分离器Ⅱ、回收塔、真空泵组Ⅱ、解吸气缓冲罐Ⅲ、换热器和解吸气缓冲罐Ⅳ,其原料气进口装置与原料气缓冲罐连接,并在原料气缓冲罐后依次串联有风机机组Ⅰ、气液分离器Ⅰ;净化塔原料气进口与净化塔连接;净化塔净化气出口与净化气缓冲罐连接;净化塔逆放气出口与解吸气缓冲罐Ⅰ连接;净化塔抽空气出口与真空泵机组Ⅰ连接;解吸气缓冲罐Ⅱ分别与真空泵机组Ⅰ和解吸气缓冲罐Ⅰ连接;解吸气缓冲罐Ⅱ后依次串联由风机机组Ⅱ和气液分离器Ⅱ;回收塔原料气进口与回收塔连接;回收塔冲洗气进口与解吸气缓冲罐Ⅳ连接;回收塔净化气出口与原料气缓冲罐连接;回收塔逆放气出口与解吸气缓冲罐Ⅱ连接;回收塔抽空气出口与真空泵机组Ⅱ连接。
作为优选,所述的风机机组Ⅰ设置有调节阀旁路;所述的净化塔净化气出口与净化气缓冲罐之间设置有调节阀;所述的净化塔净化气出口与净化塔终充进口之间设置有调节阀;所述的解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设置有调节阀;所述的风机机组Ⅱ设置有调节阀旁路;所述的回收塔净化气出口与原料气缓冲罐之间设置有调节阀;所述的回收塔净化气出口与回收塔终充进口之间设置有调节阀;所述的回收塔置换气进口与解吸气缓冲罐Ⅳ之间设置有调节阀;所述的回收塔逆放气出口与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设置有调节阀。
作为优选,所述的净化塔内装填有吸附剂填料,该吸附剂能高效的回收二氧化碳;所述的回收塔内装填有吸附剂填料,该吸附剂能高效的浓缩二氧化碳。
作为优选,本装置所有的调节阀均与控制装置连接,可较好的实现自动化操作。
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外,本实用新型要指出的是,本实用新型中,如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等,则本实用新型涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上,可以不经过创造性劳动可以得知的。
实施例1:
如图1所示,低压法浓缩回收二氧化碳的装置,该装置包括原料气缓冲罐、风机机组Ⅰ、气液分离器Ⅰ、净化塔、净化气缓冲罐、解吸气缓冲罐Ⅰ、解吸气缓冲罐Ⅱ、真空泵组Ⅰ、风机机组Ⅱ、气液分离器Ⅱ、回收塔、真空泵组Ⅱ、解吸气缓冲罐Ⅲ、解吸气缓冲罐Ⅳ和换热器,其原料气与原料气缓冲罐连接,并在原料气缓冲罐后依次与风机机组Ⅰ、气液分离器Ⅰ和净化塔连接,净化塔与解吸气缓冲罐Ⅰ连接,净化塔通过真空泵机组Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ连接;在解吸气缓冲罐Ⅱ后依次连接风机机组Ⅱ、气液分离器Ⅱ和回收塔,回收塔与解吸气缓冲罐Ⅱ连接,回收塔通过真空泵机组Ⅱ依次与解吸气缓冲罐Ⅲ、换热器、解吸气缓冲罐Ⅳ连接。
所述的净化塔包括净化塔原料气进口、终充进口、净化气出口、逆放气出口和抽空气出口;其中,净化塔原料气进口、逆放气出口和抽空气出口均设置在净化塔的底端;终充进口和净化气出口均设置在净化塔的顶端;所述的回收塔包括回收塔原料气进口、终充进口、净化气出口、抽空气出口、冲洗气进口和逆放气出口;其中,回收塔原料气进口、抽空气出口和逆放气出口均设置在回收塔的底端;净化气出口、终充进口和冲洗气进口均设置在回收塔的顶端。
气液分离器Ⅰ与净化塔原料气进口连接,所述终充进口通过管道与净化塔净化气出口连接;抽空气出口通过管道与真空泵机组Ⅰ连接,逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅰ连接;气液分离器Ⅱ与回收塔原料气进口连接,所述终充进口通过管道与回收塔净化气出口连接,所述冲洗气进口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅳ连接;抽空气出口通过管道与真空泵机组Ⅱ连接,逆放气出口通过管道与解吸气缓冲罐Ⅱ连接。
所述的风机机组Ⅰ设置有调节阀旁路;所述的净化塔净化气出口与净化气缓冲罐之间设置有调节阀;所述的净化塔净化气出口与净化塔终充进口之间设置有调节阀;所述的解吸气缓冲罐Ⅰ与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设置有调节阀;所述的风机机组Ⅱ设置有调节阀旁路;所述的回收塔净化气出口与原料气缓冲罐之间设置有调节阀;所述的回收塔净化气出口与回收塔终充进口之间设置有调节阀;所述的回收塔置换气进口与解吸气缓冲罐Ⅳ之间设置有调节阀;所述的回收塔逆放气出口与解吸气缓冲罐Ⅱ之间设置有调节阀。
所述的净化塔个数为7台,各个净化塔之间并列连接。所述的净化塔上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接。在所述的净化塔内装有活性炭、硅胶、氧化铝中的任意一种或几种的复合吸附剂填料。所述的回收塔个数为5台,各个回收塔之间并列连接。所述的回收塔上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接。在所述的回收塔内装有活性炭、硅胶、氧化铝中的任意一种或几种的复合吸附剂填料。
所述的净化塔内装填有吸附剂填料,该吸附剂能高效的回收二氧化碳;所述的回收塔内装填有吸附剂填料,该吸附剂能高效的浓缩二氧化碳。
与用该装置的具体操作过程为:
经预处理后的锅炉烟道气压力~0.005MPa,温度为42℃,气量约为20000Nm3/h,组分如下表所示:
表1 锅炉烟道气组成(V%)
本装置运行时,含二氧化碳14%的原料气在~0.005MPa、42℃下进入本装置,首先在原料气缓冲罐内缓冲后经风机机组Ⅰ加压至~0.005MPa,通过串联的气液分离器Ⅰ除去游离态水分,再进入预先设定好的程序控制***自动进入到已经再生好的净化塔中,经过装填在净化塔中的吸附剂进行分离,二氧化碳、水等被吸附剂吸附停留在塔内,副产含量99%的氮气从塔顶排出。一个净化塔吸附结束后,将塔内剩余气体一部分从塔顶放入另一个回收塔内,接着另一部分从塔底放入解吸气缓冲罐Ⅰ、Ⅱ内,最后采用抽空和抽空冲洗的方式将吸附残留在吸附剂内的二氧化碳和水分等解吸出来,实现吸附剂的再生。一个净化塔再生结束后,利用部分净化气对其升压至吸附压力,准备进入下一次吸附过程。整个过程由7台净化塔循环工作,时间上均匀错开,全部切换过程由预先设置好的程序***自动控制,保证装置连续、稳定、安全的运行。各塔的循环单元过程为:A(吸附)-D(逆放)-V(抽空)-FR(终升)。
同时,净化塔解吸出来的含二氧化碳40~50%的气体经解吸气缓冲罐Ⅰ、Ⅱ缓冲后由风机机组Ⅱ加压至~0.05MPa,通过气液分离器Ⅱ分离掉游离态水分,再通过预先设定好的程序控制***自动进入到已经再生好的回收塔中,经过装填在回收塔中的吸附剂进行分离,二氧化碳、水等被吸附剂吸附停留在塔内,其余气体从塔顶排出返回原料气缓冲罐内。一个回收塔吸附结束后,将塔内剩余气体一部分从塔顶放入另一个回收塔内,接着另一部分从塔底采用抽空和抽空冲洗的方式将吸附残留在吸附剂内的二氧化碳和水分等解吸出来得到二氧化碳含量≥98.5%的产品,实现吸附剂的再生。一个回收塔再生结束后,利用部分净化气对其升压至吸附压力,准备进入下一次吸附过程。整个过程由5台回收塔循环工作,时间上均匀错开,全部切换过程由预先设置好的程序***自动控制,保证装置连续、稳定、安全的运行。各塔的循环单元过程为:A(吸附)-D(逆放)-V/VP(抽空及抽空冲洗)-FR(终升)。
经过本实用新型中所述的装置处理过后,副产氮气纯度≥99%,产品二氧化碳纯度≥98.5%,过程中没有其它排放气产生,不对环境造成污染,并最大限度的回收了其中有效成分。
前述本实用新型中的基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例,均为本实用新型可采用并要求保护的实施例。本实用新型方案中,各选择例,与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.低压法浓缩回收二氧化碳的装置,该装置包括原料气缓冲罐(1)、风机机组Ⅰ(2)、气液分离器Ⅰ(3)、净化塔(4)、净化气缓冲罐(5)、解吸气缓冲罐Ⅰ(6)、解吸气缓冲罐Ⅱ(7)、真空泵机组Ⅰ(8)、风机机组Ⅱ(9)、气液分离器Ⅱ(10)、回收塔(11)、真空泵机组Ⅱ(12)、解吸气缓冲罐Ⅲ(13)、换热器(14)和解吸气缓冲罐Ⅳ(15),其特征在于:原料气来源装置与原料气缓冲罐(1)连接,在原料气缓冲罐(1)后通过风机机组Ⅰ(2)依次与气液分离器Ⅰ(3)、净化塔(4)通过管道串联连接;净化塔(4)分别与净化气缓冲罐(5)、解吸气缓冲罐Ⅰ(6)连接,净化塔(4)通过真空泵机组Ⅰ(8)与解吸气缓冲罐Ⅱ(7)连接,在解吸气缓冲罐Ⅱ(7)后经风机机组Ⅱ(9)依次与气液分离器Ⅱ(10)、回收塔(11)通过管道串联连接;回收塔(11)通过管道与真空泵机组Ⅱ(12)连接,真空泵机组Ⅱ(12)分别与解吸气缓冲罐Ⅲ(13)和换热器(14)连接,在换热器(14)后依次串联连接解吸气缓冲罐Ⅳ(15)和回收塔(11)。
2.根据权利要求1所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:所述的净化塔(4)包括净化塔原料气进口(16)、净化塔终充进口(18)、净化塔净化气出口(17)、净化塔逆放气出口(19)和净化塔抽空气出口(20);其中,净化塔原料气进口(16)、净化塔逆放气出口(19)和净化塔抽空气出口(20)均设置在净化塔(4)的底端;净化塔终充进口(18)和净化塔净化气出口(17)均设置在净化塔(4)的顶端。
3.根据权利要求1所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:所述的回收塔(11)包括回收塔原料气进口(21)、回收塔终充进口(23)、回收塔净化气出口(22)、回收塔抽空气出口(24)、冲洗气进口(25)和回收塔逆放气出口(26);其中,回收塔原料气进口(21)、回收塔抽空气出口(24)和回收塔逆放气出口(26)均设置在回收塔(11)的底端;回收塔净化气出口(22)、回收塔终充进口(23)和冲洗气进口(25)均设置在回收塔(11)的顶端。
4.根据权利要求2所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:气液分离器Ⅰ(3)与净化塔原料气进口(16)连接,所述净化塔终充进口(18)通过管道与净化塔净化气出口(17)连接;净化塔抽空气出口(20)通过管道与真空泵机组Ⅰ(8)连接,净化塔逆放气出口(19)通过管道与解吸气缓冲罐Ⅰ(6)连接。
5.根据权利要求3所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:气液分离器Ⅱ(10)与回收塔原料气进口(21)连接,所述回收塔终充进口(23)通过管道与回收塔净化气出口(22)连接,所述冲洗气进口(25)通过管道与解吸气缓冲罐Ⅳ(15)连接;回收塔抽空气出口(24)通过管道与真空泵机组Ⅱ(12)连接,回收塔逆放气出口(26)通过管道与解吸气缓冲罐Ⅱ(7)连接。
6.根据权利要求1所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:在所述的净化塔(4)上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接;在所述的回收塔(11)上均设置程控阀,程控阀与控制装置连接。
7.根据权利要求1所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:所述的净化塔(4)为3-12台,各净化塔之间并列连接;所述的回收塔(11)为3-12台,各回收塔之间并列连接。
8.根据权利要求2所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:所述的解吸气缓冲罐Ⅰ(6)与解吸气缓冲罐Ⅱ(7)之间设有调节阀;在所述的净化塔净化气出口(17)与净化塔终充进口(18)之间设有调节阀。
9.根据权利要求3所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:在所述的回收塔净化气出口(22)与回收塔终充进口(23)之间设有调节阀,在所述的回收塔逆放气出口(26)与解吸气缓冲罐Ⅱ(7)之间设有调节阀;在所述的回收塔的冲洗气进口(25)与解吸气缓冲罐Ⅳ(15)之间设有调节阀。
10.根据权利要求1所述的低压法浓缩回收二氧化碳的装置,其特征在于:在所述的风机机组Ⅰ(2)设有旁路,且设有调节阀;在所述的风机机组Ⅱ(9)设有旁路,且设有调节阀。
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