[实用新型]生物质气化变压吸附脱碳系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体提纯除杂领域，具体涉及一种气体脱碳装置。

背景技术

在工业合成领域，目标提取气体中含有一定量的二氧化碳需要脱除，如合成氨中含有一定量的二氧化碳。这些二氧化碳的脱除方法，通常分为干、湿两大类方法。湿法又可分为化学吸收法、物理吸收法和物理-化学综合吸收法。干法即为变压吸附法，采用变压吸附的方法脱除变换气中的二氧化碳。根据最终对二氧化碳的处置方式，又可分为不回收二氧化碳和回收提纯二氧化碳两种方法。

生物质是一种相对稳定的可再生资源，现已成为许多国家的研究利用焦点。生物质热解气化技术是研究中的重点。所谓的生物质热解气化技术，就是将生物质固体原料置于高温环境，通过热分解和化学反应将其转化为气体燃料和化学原料气体等气态物质的过程。这些气体成分复杂，含氧量高，也需要脱除其中的二氧化碳杂质气体。这就需要设计专用的生物质气化变压吸附脱碳系统，来对其进行脱碳提纯。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种生物质气化变压吸附脱碳系统，对生物质气化产生的气体进行脱碳。

本实用新型的技术方案是，一种生物质气化变压吸附脱碳系统，包括原料缓冲罐、变压吸附脱碳单元与变压吸附脱碳单元连接的真空泵和产品缓冲罐，所述变压吸附脱碳单元由若干个依次连接的吸附塔构成，所述真空泵与各个吸附塔均连通；在所述变压吸附脱碳单元之前，设置原料气压缩机。

其中，所述各个吸附塔的进气端与原料缓冲罐连接，所述各个吸附塔的出气端与产品缓冲罐连接。

其中，所述真空泵与一真空缓冲罐连接。

或者，在本生物质气化变压吸附脱碳系统中，所述原料气压缩机与所述变压吸附脱碳单元之间连接有一原料缓冲罐。

其中，所述吸附塔的数目为3-5个。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

现有技术中的变压吸附装置中的各吸附塔需要与各自的真空泵相连，组装和使用时均操作复杂。本实用新型中的变压吸附脱碳单元中的各个吸附塔分别与同一真空泵相连通，通过合理的管道布置，使得该真空泵可以同时对这些吸附塔起到抽真空作用，减少了设备的投入成本。变压吸附脱碳单元直接与原料气压缩机相连，更有助于控制原料气进入脱碳单元的压力，保证吸附脱碳效果。

真空泵与一真空缓冲罐连接，整个抽真空系统得到了缓冲，系统安全性得到了保证。变压吸附脱碳单元与原料气压缩机之间连接有一原料缓冲罐，使原料气压缩后得到均压，进一步保证了本生物质气化变压吸附脱碳系统的安全性。变压吸附脱碳单元中的各个吸附塔均与原料缓冲罐相连，有利于分个控制吸附塔的进气情况，保证吸附塔在不同循环阶段的进气需求。

附图说明

图1是本实用新型生物质气化变压吸附脱碳工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步详细描述。

如图1所示，本生物质气化变压吸附脱碳系统，包括原料缓冲罐、变压吸附脱碳单元与变压吸附脱碳单元连接的真空泵和产品缓冲罐，所述变压吸附脱碳单元由四个依次连接的吸附塔构成，所述真空泵与各个吸附塔均连通；在所述变压吸附脱碳单元之前，设置了原料气压缩机，所述变压吸附脱碳单元与原料气压缩机之间连接有一个原料缓冲罐，原料缓冲罐与变压吸附脱碳单元中的各个吸附塔均相连。

吸附塔的数目可以根据气体的含碳量情况和吸附塔的吸附能力来调整，从经济角度考虑一般控制在3-5个。

真空泵还可以与一真空缓冲罐连接，真空缓冲罐的连接可以进一步保证系统的安全性。

来自储气罐、压力为5KPa的原料气经过原料气压缩机升压至0.25MPa后进入PSA变压吸附脱碳装置。本装置采用4-1-VPSA工艺，其中，变压吸附装置由4个吸附塔构成，其中一个吸附塔吸附，两次均压，抽真空的解析方式。每个吸附塔在一个循环周期需要经历吸附、两次均压降、逆放、抽空、两次均压升、终充等步骤。四个吸附塔交替进行以上的吸附、再生操作即可实现气体的连续分离与提纯。

设备的原料气处理能力：≥1000Nm³/h，装置操作弹性：30～110％；装置连续开工小时数：≥8000小时。变压吸附脱碳单元主要技术指标见表1.

表1变压吸附脱碳单元主要技术指标

连接在线监测仪检测数据，与脱碳前气体成分对比，见表2.

表2脱碳前后气体成份对比