煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置制造方法
【專利摘要】一種煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在線pH計(jì)、氣液旋流分離器、和堿液儲(chǔ)罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分離器和沉淀池間隔一定間距立式安裝，煙氣經(jīng)水洗塔下部電磁開關(guān)閥進(jìn)入水洗塔水洗后從上頂部進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離，分離后的干凈的煙氣從旋流分離器頂部進(jìn)入下一步的二氧化碳?xì)獾牟都鞒蹋蛛x出的水和雜質(zhì)經(jīng)旋流分離器下部的電磁開關(guān)閥進(jìn)入沉淀池沉淀；水洗塔濾下的雜質(zhì)和水經(jīng)水洗塔下部的電磁開關(guān)閥控制和水泵增壓進(jìn)入冷水塔的上部冷卻，冷卻后從冷水塔底部進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀后的水經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵泵入水洗塔上頂部對(duì)煙氣循環(huán)水洗；堿液儲(chǔ)罐內(nèi)的堿液經(jīng)電磁開關(guān)閥控制和同時(shí)在通道式在線PH計(jì)對(duì)電磁開關(guān)閥的控制下對(duì)沉淀池加減堿液，將沉淀水的PH值控制在7-7.5范圍內(nèi)。
【專利說(shuō)明】煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及二氧化碳捕集純化領(lǐng)域，特別涉及燃煤電廠的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳是全球變暖，產(chǎn)生極端氣候?yàn)?zāi)害的主要原因之一。近年來(lái)二氧化碳的碳捕集與純化成為熱點(diǎn)研究課題。燃煤電廠是中國(guó)主要的電力與熱量供應(yīng)源，也是最大的二氧化碳排放源。將捕集、純化后的二氧化碳用以驅(qū)油并將其封存在廢棄油層中，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0003]現(xiàn)有的二氧化碳捕集純化工藝主要依靠乙醇胺(MEA)作為吸收劑，經(jīng)過(guò)吸收與解吸兩個(gè)過(guò)程，得到高濃度的二氧化碳?xì)?。由于電廠煙氣中含有粉塵、SOx及NOx等雜質(zhì)，粉塵可能會(huì)堵塞工藝管道影響系統(tǒng)運(yùn)行，SOx和NOx等酸性氣體則會(huì)與吸收劑發(fā)生反應(yīng)生成穩(wěn)定性鹽類而影響吸收劑的吸收性能。所以，在煙氣在進(jìn)行吸收之前，必需將雜質(zhì)除去，以保證收工藝設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0004]現(xiàn)有的電廠煙氣預(yù)處理裝置大都存在循環(huán)水利用量大、設(shè)備及工藝管線腐蝕嚴(yán)重等問(wèn)題。在保證后續(xù)工藝正常進(jìn)行的基礎(chǔ)之上，探索發(fā)明一種煙二氧化碳捕集預(yù)處理裝置對(duì)于減少循環(huán)水的使用量，提高其利用率，降低酸性溶液對(duì)設(shè)備的腐蝕等具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，該裝置是對(duì)二氧化碳捕集前的預(yù)處理，通過(guò)將水洗塔與沉淀池結(jié)合，采用水泵將沉淀池污泥上部的液相打入水洗塔進(jìn)行循環(huán)，在除去煙氣中含有的粉塵、SOx及NOx等雜質(zhì)，同時(shí)節(jié)約了循環(huán)水用量，降低了廢水污染。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在線pH計(jì)、氣液旋流分離器、和堿液儲(chǔ)罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分離器和沉淀池間隔一定間距立式安裝，煙氣經(jīng)水洗塔下部流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入水洗塔水洗后從上頂部進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離，分離后的干凈的煙氣從旋流分離器頂部進(jìn)入下一步的二氧化碳?xì)獾牟都鞒蹋蛛x出的水和雜質(zhì)經(jīng)旋流分離器下部的電磁開關(guān)閥進(jìn)入沉淀池沉淀；水洗塔濾下的雜質(zhì)和水經(jīng)水洗塔下部的電磁開關(guān)閥控制和水泵增壓進(jìn)入冷水塔的上部冷卻，冷卻后從冷水塔底部進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀后的水經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵泵入水洗塔上頂部對(duì)煙氣循環(huán)水洗；堿液儲(chǔ)罐內(nèi)的堿液經(jīng)堿液氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥控制和同時(shí)通道式在線PH計(jì)對(duì)堿液氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥的控制對(duì)沉淀池加減液，將沉淀水的PH值控制在7-7.5范圍內(nèi)。
[0008]通道式在線PH計(jì)設(shè)在沉淀池上部周側(cè)。
[0009]在水洗塔下部設(shè)有磁翻板液位計(jì)，液位信號(hào)線與電磁開關(guān)閥控制電路相聯(lián)。
[0010]在旋流分離器的下部設(shè)有磁翻板液位計(jì)，液位信號(hào)線與電磁開關(guān)閥控制電路相聯(lián)。
[0011]水洗塔、沉淀池、冷水塔、堿液儲(chǔ)罐和連接管線均采用非金屬材質(zhì)。
[0012]水洗塔采用耐溫100_200°C的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料作為內(nèi)襯,水洗塔內(nèi)的填料為PP材質(zhì)或陶瓷材質(zhì)的填料，如階梯環(huán)、多面空心球、海爾環(huán)、共軛環(huán)、三Y環(huán)、十字隔板環(huán)、異鞍環(huán)等。
[0013]沉淀池設(shè)計(jì)為豎流式沉淀池，沉淀池底部沉積的污泥廢物從排泥管路進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)，污泥上部的液相則通過(guò)循環(huán)水泵重新進(jìn)入水洗塔對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌。沉淀池底部設(shè)置有通道式在線PH計(jì)，能對(duì)沉淀池內(nèi)液體進(jìn)行酸堿度的在線分析。
[0014]通過(guò)堿液儲(chǔ)槽中配有的5-8%的碳酸氫鈉溶液對(duì)沉淀池污泥上部的酸性液相進(jìn)行中和作用，堿液通過(guò)電磁開關(guān)閥進(jìn)入沉淀池。通道式在線pH計(jì)與堿液儲(chǔ)罐下部的電磁開關(guān)閥構(gòu)成堿液流量聯(lián)合控制系統(tǒng)，控制循環(huán)水的pH穩(wěn)定在7.0-7.5。
[0015]本工藝中的設(shè)備管線均采用PP材質(zhì)，以降低酸性水的腐蝕性影響。
[0016]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:通過(guò)將水洗塔與沉淀池結(jié)合，采用水泵將沉淀池污泥上部的液相打入水洗塔進(jìn)行循環(huán)，除去煙氣中含有的粉塵、SOx及NOx,降低了下一步二氧化碳捕集工藝中對(duì)設(shè)備的腐蝕，同時(shí)節(jié)約了循環(huán)水用量，降低了廢水污染。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]附圖1為本實(shí)用新型的流程示意圖。
[0018]附圖1標(biāo)記說(shuō)明:1 一煙氣流量控制閥、2 —水洗塔、3—水洗液電磁開關(guān)閥、4一7K洗塔磁翻板液位計(jì)、5—水泵、6 —排泥控制閥、7 —冷水塔、8—進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥、9 一沉淀池、10 —循環(huán)水泵、11 一通道式在線pH計(jì)、12 —旋流分離器、13—旋流分離器磁翻板液位計(jì)、14 一旋流分尚器電磁開關(guān)閥、15 —堿液儲(chǔ)罐、16-堿液電磁開關(guān)閥。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說(shuō)明為進(jìn)一步公開本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說(shuō)明書附圖通過(guò)實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:
[0020]本實(shí)用新型包括水洗塔2、水泵5、冷水塔7、沉淀池9、循環(huán)水泵10通道式在線pH計(jì)11、旋流分離器12、和堿液儲(chǔ)罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分離器和沉淀池間隔一定間距立式安裝，煙氣經(jīng)水洗塔下部流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入水洗塔水洗后從上頂部進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離，分離后的干凈的煙氣從旋流分離器頂部進(jìn)入下一步的二氧化碳?xì)獾牟都鞒?，分離出的水和雜質(zhì)經(jīng)旋流分離器下部的電磁開關(guān)閥14進(jìn)入沉淀池沉淀；水洗塔濾下的雜質(zhì)和水經(jīng)水洗液電磁開關(guān)閥3控制和水泵5增壓進(jìn)入冷水塔的上部冷卻，冷卻后從冷水塔底部進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀后的水經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵10泵入水洗塔上頂部對(duì)煙氣循環(huán)水洗；堿液儲(chǔ)罐內(nèi)的堿液經(jīng)堿液氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥控制和同時(shí)通道式在線PH計(jì)11對(duì)堿液氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥的控制對(duì)沉淀池加減液，將沉淀水的PH值控制在7-7.5范圍內(nèi)。如果沉淀池缺水，可通過(guò)進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥8向沉淀池內(nèi)補(bǔ)充水。如果沉淀池底部污泥太多，可通過(guò)排泥控制閥6排出。
[0021]煙氣進(jìn)入水洗塔底部，通過(guò)煙氣流量控制閥I對(duì)其進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。氣體在水洗塔中脫出可能存在的粉塵及硫氮氧化物，以防止雜質(zhì)使下一步二氧化碳捕集工藝中的吸收塔內(nèi)的吸收劑發(fā)生中毒。
[0022]水洗塔為填料塔，可采用PP材質(zhì)或陶瓷材質(zhì)的填料,如階梯環(huán)、多面空心球、海爾環(huán)、共軛環(huán)、三Y環(huán)、十字隔板環(huán)、異鞍環(huán)等。水洗塔采用耐溫(耐溫達(dá)100-200°C )纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料作為內(nèi)襯。水洗塔底底部設(shè)有隔柵型氣體分布器，以促進(jìn)煙氣在塔內(nèi)的均勻分布；塔頂設(shè)有高密度除沫網(wǎng)，防止氣流將塔內(nèi)液體從塔頂帶出。從水洗塔頂部出來(lái)的氣體進(jìn)入氣液旋流分離器進(jìn)行進(jìn)一步的氣液分離之后，氣相進(jìn)入后續(xù)二氧化碳捕集處理流程，液相則匯入沉淀池。水洗塔設(shè)有水洗塔磁翻板液位計(jì)4，水洗塔液位計(jì)與水洗液流量電磁開關(guān)閥3構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)水洗塔液位及水洗液流量的聯(lián)動(dòng)控制。氣液旋流分離器設(shè)有氣液旋流分離器磁翻板液位計(jì)13，旋流分離器磁翻板液位計(jì)與旋流分離器電磁開關(guān)閥構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)旋流分離器液位的自動(dòng)化控制。
[0023]水洗塔底部的水洗液通過(guò)水泵打入冷水塔以降低水洗液的溫度，隨后，水洗液匯入沉淀池進(jìn)行雜質(zhì)沉淀。冷水塔材質(zhì)為纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料以減少設(shè)備腐蝕。
[0024]沉淀池底部沉積的污泥廢物從排泥管路進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。
[0025]沉淀池的設(shè)計(jì)為較平流式沉淀池效率高的豎流式沉淀池。豎流式沉淀池中，水流方向與顆粒沉淀方向相反，其截留速度與水流上升速度相等，上升速度等于沉降速度的顆粒將懸浮在混合液中形成一層懸浮層，對(duì)上升的顆粒進(jìn)行攔截和過(guò)濾。豎流式沉淀池的效率。沉淀池內(nèi)污泥上部的液相則通過(guò)循環(huán)水泵的作用，重新進(jìn)入水洗塔對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌。循環(huán)水泵前設(shè)置有進(jìn)水流量調(diào)節(jié)閥，可進(jìn)行外補(bǔ)清水的流量調(diào)節(jié)。循環(huán)水泵過(guò)流材質(zhì)采用內(nèi)襯氟處理。
[0026]堿液儲(chǔ)槽中配有5-8%的碳酸氫鈉溶液，堿液通過(guò)堿液流量氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)入沉淀池，與沉淀池中的酸性溶液進(jìn)行中和作用。沉淀池底部設(shè)置有通道式在線pH計(jì)，能對(duì)沉淀池內(nèi)液體進(jìn)行酸堿度的在線分析。通道式在線pH計(jì)與堿液流量氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥構(gòu)成堿液流量聯(lián)合控制系統(tǒng)，控制循環(huán)水的pH穩(wěn)定在7.0-7.5。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，包括水洗塔、水洗液泵、冷水塔、沉淀池、通道式在線pH計(jì)、氣液旋流分離器和堿液儲(chǔ)罐，其特征在于水洗塔、冷水塔、旋流分離器和沉淀池間隔一定間距立式安裝，煙氣經(jīng)水洗塔下部電磁開關(guān)閥進(jìn)入水洗塔水洗后從上頂部進(jìn)入旋流分離器進(jìn)行分離，分離后的干凈的煙氣從旋流分離器頂部進(jìn)入下一步的二氧化碳?xì)獾牟都鞒?，分離出的水和雜質(zhì)經(jīng)旋流分離器下部的電磁開關(guān)閥進(jìn)入沉淀池沉淀；水洗塔濾下的雜質(zhì)和水經(jīng)水洗塔下部的電磁開關(guān)閥控制和水泵增壓進(jìn)入冷水塔的上部冷卻，冷卻后從冷水塔底部進(jìn)入沉淀池，經(jīng)沉淀池沉淀后的水經(jīng)過(guò)循環(huán)水泵泵入水洗塔上頂部對(duì)煙氣循環(huán)水洗；堿液儲(chǔ)罐內(nèi)的堿液經(jīng)電磁開關(guān)閥控制和同時(shí)在通道式在線PH計(jì)對(duì)電磁開關(guān)閥的控制下對(duì)沉淀池加減堿液，將沉淀水的PH值控制在7-7.5范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于通道式在線PH計(jì)設(shè)在沉淀池上部周側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于在水洗塔下部設(shè)有磁翻板液位計(jì)，液位信號(hào)線與電磁開關(guān)閥控制電路相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)于處理裝置，其特征在于在旋流分離器的下部設(shè)有磁翻板液位計(jì)，液位信號(hào)線與電磁開關(guān)閥控制電路相聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于水洗塔、沉淀池、冷水塔、堿液儲(chǔ)罐和連接管線均采用非金屬材質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于水洗塔采用耐溫100-200°C的纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料作為內(nèi)襯，水洗塔內(nèi)的填料為PP材質(zhì)或陶瓷材質(zhì)的填料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于沉淀池設(shè)計(jì)為豎流式沉淀池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣二氧化碳捕集預(yù)處理裝置，其特征在于堿液儲(chǔ)罐中配有的5-8%的碳酸氫鈉溶液對(duì)沉淀池污泥上部的酸性液相進(jìn)行中和作用。
【文檔編號(hào)】B01D50/00GK203710852SQ201320748430
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】張建, 李清方, 趙帥, 陸詩(shī)建, 劉海麗, 尚明華, 張媛媛, 于惠娟, 陸胤君, 黃少偉, 吳魯寧, 龐會(huì)中, 張新軍, 王書平, 董金婷, 孫廣領(lǐng), 劉東杰, 孫志英, 張磊, 江平, 黃平, 許增德 申請(qǐng)人:中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司, 山東賽瑞石油科技發(fā)展有限公司