[发明专利]一种电厂烟气中二氧化碳的吸收方法

说明书

技术领域

本发明属于废气处理技术领域，特别涉及一种燃煤电厂排放烟气中二氧化碳吸收的方法工艺。

背景技术

全球变暖带来的环境灾难的显现使目前各国达成了降低二氧化碳排放量的共识，作为最大的发展中国家，我国二氧化碳排放量已经处于世界第二位。伴随着我国经济的快速增长，二氧化碳排放量也在迅猛增长。2009年起，我国开始明确提出二氧化碳减排目标，节能减排成为我国工业的发展目标和准则。

火力发电是我国电力的主要来源，所以燃煤电厂是我国二氧化碳排放的主要行业之一，在2010年中，为了达到节能减排目标的拉闸限电给广大的企业生产和人民生活带来了巨大的影响，急需适合传统燃煤电厂烟气二氧化碳处理的方法。燃煤电厂烟气具有总体流量大，二氧化碳分压低的特点。二氧化碳处理段一般设在除尘脱硫段之后。

目前的针对燃煤电厂的二氧化碳吸收方法主要有醇胺法、热钾碱法、氨法、冷冻氨法等，相比于醇胺法和热钾碱法，氨法具有吸收能力强，吸收剂价格低廉，再生能耗低的优点，但存在吸收剂易挥发造成二次污染的缺点，为了降低氨水吸收剂的挥发，前人多采用降低氨水浓度，采用较低的氨吸收剂的温度和较低的烟气温度等方法。另外有针对氨法吸收缺点发展的冷冻氨法，使吸收过程控制在2℃左右进行，这种方法存在制冷设备投入大，制冷能耗高的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种两步氨法吸收电厂烟气中二氧化碳的方法。相对于传统氨法吸收过程中通过降低吸收剂浓度、降低反应过程的温度避免氨挥发，本发明利用氨水吸收剂易挥发的特点，在第一步吸收过程中，使用较高浓度的吸收剂，在吸收二氧化碳的同时吹出部分氨气，和烟气组成混合气，混合气进入第二步以水做吸收剂的吸收过程。在第二步吸收过程中同时吸收二氧化碳和氨气。

本发明的电厂烟气中二氧化碳的吸收方法，包括以下步骤：

1、第一步吸收：流量为Am³/h的电厂烟气经脱硫段后进入第一步吸收段，在第一步吸收段中与流量为(0.8～3.5)AL/h、质量浓度6％-10％的氨水吸收剂逆流接触，吸收后排出的混合气体中的二氧化碳的物质的量和第一步吸收过程中吹脱出的氨的物质的量比例为0.6～1.5；

2、第二步吸收：第一步吸收后排出的气体直接进入第二步吸收段，以常温下流量为(0.6～1.5)AL/h的水做吸收剂，逆流接触吸收，吸收后的达标气体排空；

3、吸收后的富液进行热再生或者作为生产氮肥的原料。

所述的第一步吸收段使用理论塔板数为3～5的填料塔或板式塔(如图2)，或采用复合塔下部理论板数为3～5的一段(如图3)，理论塔板数优选3。

所述的第二吸收段采用理论塔板数为5～15的板式塔或填料塔(如图2)，或采用复合塔上部理论板数为5～15的一段(如图3)，理论塔板数优选10。

步骤1中所述的氨水吸收剂的温度为低于30℃，优选25℃。

步骤2所述的吸收剂水温度不超过25℃，优选15℃。

第一步吸收除了作为吸收段具有吸收功能外，还有控制第二步吸收排空气体中二氧化碳和氨气物质的量比的功能，可根据实际对排放气体的要求，调整第一步吸收的工艺条件，满足第二步吸收段排放气体的要求。

第一步吸收是一个氨气吹出和部分二氧化碳和氨水进行反应的过程，1号吸收塔一般选择塔板数较少的塔器作为吸收塔，而在第二步吸收过程中，塔器设备塔板数的增加有利于增加反应时间和扩大接触面积。

吸收剂的温度和流量要跟实际工艺情况进行选择，第二步吸收过程中的吸收剂温度主要根据地下水温度或当地实际环境温度进行选择。同时根据第二步吸收过程中的处理能力，选择第一步吸收中的氨水吸收剂浓度和温度。

本发明的技术效果在于：本发明利用氨水吸收剂的挥发性，使用两步吸收的方法，工艺相对冷冻氨法简单，氨损失率仅是传统氨法二氧化碳吸收过程氨损失率的1/6，并且吸收率也有一定的提高，在低浓度吸收剂吸收过程中水损失率也有一定的降低。该方法和传统的氨法吸收工艺相比，由于能够利用挥发出的氨气，所以降低了对吸收剂温度、浓度的要求，且从总体效果看来极高的降低了氨挥发率和提高了二氧化碳吸收率。

附图说明

图1.本发明两步氨法吸收工艺流程图。

图2.本发明采用双塔进行吸收的工艺流程图。

图3.本发明采用复合塔进行吸收的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1