[发明专利]加压氧化钙捕集二氧化碳的装置及方法

权利要求书

1.一种加压氧化钙捕集二氧化碳的装置，其特征在于：包括空分机（1）、空压机（2）、气化炉（3）、第一捕集反应器（4）、第二捕集反应器（5）、第一外部加热装置（6）、第二外部加热装置（7）、减压阀（18）、冷凝器（19）、气液分离器（20），空分机、空压机、气化炉顺序相连，气化炉通过第一高压流量控制阀（10）、第二高压流量控制阀（11）分别与第一捕集反应器（4）和第二捕集反应器（5）相连，在第一捕集反应器（4）上设置有第一外部加热装置（6），在第二捕集反应器（5）上设置有第二外部加热装置（7）；在第一捕集反应器（4）上，还分别连接有第一常压流量控制阀（8），第一高压水蒸气流量控制阀（12），第一合成气流量控制阀（14），第一富二氧化碳流量控制阀（16）；在第二捕集反应器（5）上，还分别连接有第二常压流量控制阀（9），第二高压水蒸气流量控制阀（13），第二合成气流量控制阀（15），第二富二氧化碳流量控制阀（17）；第一富二氧化碳流量控制阀（16）和第二富二氧化碳流量控制阀（17）均通过减压阀（18）与冷凝器（19）相连，冷凝器与气液分离器（20）相连。

2.一种加压氧化钙捕集二氧化碳的方法，其特征在于，采用了权利要求1所述加压氧化钙捕集二氧化碳的装置，并具体包括以下步骤：

步骤一、新鲜空气经空分机（1）分离出的氧气再经过空压机（2）加压后，与水煤浆在气化炉（3）反应生成高压合成气，然后通过第一高压流量控制阀（10）进入第一捕集反应器（4）内与氧化钙、高压水蒸气反应，其中高压水蒸气经第一高压水蒸气流量控制阀（12）通入第一捕集反应器（4），反应器合成气中CO与H₂O反应生成H₂和CO₂，CO₂被氧化钙吸收，反应后的合成气经第一合成气流量控制阀（14）排出，待氧化钙完全反应后停止向反应器内通入高压合成气；

步骤二、继续将高压水蒸气经由第一高压水蒸气流量控制阀（12）通入到第一捕集反应器（4）中，待残余的气体被完全赶走后停止通入高压水蒸气；

步骤三、打开第一富二氧化碳流量控制阀（16）、减压阀（18）对第一捕集反应器（4）进行降压，待第一捕集反应器（4）内压力降至大气压时，通过第一常压流量控制阀（8）向第一捕集反应器（4）中输入常压水蒸气进行分解反应，释放出的二氧化碳被水蒸气经由第一富二氧化碳流量控制阀（16）和减压阀（18）带出，然后经冷凝器（19）冷凝后通过气液分离器（20）分离出来；

步骤四、待第一捕集反应器（4）降至设定温度时启动第一外部加热装置（6）使碳酸钙在设定温度下继续释放二氧化碳，待碳酸钙完全反应后停止通入常压水蒸气；

步骤五、第二捕集反应器（5）及配套的第二高压流量控制阀（11）、第二常压流量控制阀（9），第二高压水蒸气流量控制阀（13），第二合成气流量控制阀（15），第二富二氧化碳流量控制阀（17）按照步骤一至步骤四的顺序捕集二氧化碳；

步骤六、第一捕集反应器（4）和第二捕集反应器（5）按照步骤一至步骤四的顺序交替操作捕集二氧化碳。

3.根据权利要求2所述加压氧化钙捕集二氧化碳的方法，其特征在于：

向反应器内通入高压合成气进行吸收反应时，压力控制在65-95个标准大气压，反应温度控制在850-950℃。

4.根据权利要求2所述加压氧化钙捕集二氧化碳的方法，其特征在于：

向反应器内通入常压水蒸气进行分解反应时，分解反应温度比吸收反应温度低30-50℃，步骤四所述设定温度为850-900℃。