[实用新型]锅炉烟气二氧化碳回收系统

说明书

技术领域

本实用新型属于烟气净化以及温室气体减排领域，尤其是一种锅炉烟气二氧化碳回收系统。

背景技术

目前，分离回收锅炉烟气中的CO₂一般包括吸收分离法、吸附分离法、膜分离法和低温分离法等，比较常用的是化学吸收分离法和膜分离法。

化学吸收分离法是利用可与CO₂发生反应并且具有吸收性质的吸收液，对CO₂进行吸收、分离的方法。化学吸收法中，吸收液直接和烟气接触对CO₂进行吸收分离，因此其选择性很高。但是化学法面临吸收塔内起泡、夹带等现象，使烟气净化系统复杂，能量消耗和投资都很大。同时由于烟气中含有少量的O₂、CO、SO₂等气体，在再生塔的高温条件下，一方面会与吸收液反应，使吸收液浓度下降，吸收效率降低，另一方面会腐蚀再生塔，影响设备寿命。气体分离膜技术是基于气体在膜中溶解和扩散而实现的。该技术由于需要较高的压力，能耗较大，影响了其应用前景。

气体吸收膜技术是一种最近发展起来的、结合了化学吸收技术特点(高选择性)和膜分离技术特点(设备紧凑)的一种膜分离技术。这一技术克服了气体分离膜对某些气体混合物的低选择性的缺点，因而该技术具有很好的应用前景。但是，气体吸收膜技术设备还有待改进。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种技术先进、设计科学、回收率高、经济效益好的锅炉烟气二氧化碳回收系统。

本实用新型的目的是这样实现的：一种锅炉烟气二氧化碳回收系统，它包括一个或者多个并联/串联的纤维膜接触器、解析槽和二氧化碳收集设备；每个纤维膜接触器由一个壳体、两个端冒和若干束状排列的中空纤维膜构成，中空纤维膜外侧与壳体构成纤维膜外通道，中空纤维膜内侧与两端冒构成纤维膜内通道；其特征在于：锅炉烟气通过烟气管路和气泵从纤维膜外通道的一端流入并从另一端流出；解析槽内部的吸收液通过吸收液管路、吸收液冷却器、液泵从纤维膜内通道的一端流入并从另一端流出，然后返回到解析槽内；解析槽内部设置加热器，解析槽上部连通二氧化碳收集设备。

所述的二氧化碳收集设备包括通过二氧化碳出气管路依次连通的二氧化碳冷却器、气液分离器、二氧化碳压缩机和二氧化碳储藏罐。

所述的中空纤维膜采用聚丙烯中空纤维微孔膜。需要提到的是：这里说明的不是材料特性，而是要表达一种结构特征，这种膜由于其有特殊的微观的物理结构特征，具有以下一些特点：一是具有很强的疏水性；二是具有高透气性；三是具有较高的抗张强度和抗破裂强度；四是耐酸碱腐蚀并具有一定的耐热性能。

本实用新型还包括烟气净化设备，烟气净化设备安装在烟气管路上气泵的前部。

所述的烟气净化设备包括脱硝装置、除尘装置和脱硫装置。

本实用新型和现有技术相比其优点在于：

本实用新型采用的中空纤维膜技术是一种新型的气体吸收膜技术，与气体分离膜技术相比，在薄膜的另一侧有化学吸收液的存在.气体吸收膜技术中的微孔薄膜材料只是起到隔离气体与吸收液的作用，微孔膜上的微孔足够大，理论上可以允许膜一侧被分离的气体的分子不需要很高的压力就可以穿过微孔膜到另一侧，主要依靠膜一侧吸收液通过和另一侧的被分离组分进行化学反应的原理来达到分离的目的。采用中空微孔膜接触器分离烟气中CO₂，由于吸收液不和烟气直接接触，因此不存在化学吸收法中烟气夹带吸收液和烟气中杂质对再生塔的腐蚀问题。同时，该技术满足了锅炉烟气大、压力小的特点，非常适合于烟气中CO₂的分离与回收。

本实用新型的包括解析槽，解析槽内盛装氨基酸盐水溶液作为吸收液，它的吸收烟气中的CO₂吸收率高。

进一步改进，本实用新型还包括脱硝装置、除尘装置和脱硫装置三种烟气净化设备，在吸收CO₂之前，就消除了氮氧化物NO_x、硫氧化物SO_x和粉尘的影响，有利于提高CO₂吸收效率和产品的纯度。

附图说明

图1是本实用新型锅炉烟气二氧化碳回收系统示意图；