[发明专利]一种水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化处理装置

说明书

技术领域

本发明属于水泥工业碳捕捉技术领域，更具体地说，是涉及一种水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化处理装置。

背景技术

随着现代工业的迅猛发展，人类对煤、油、天然气等含碳化合物燃料的大规模使用，以及大面积森林火灾和绿色植物的破坏，导致大气中CO2的浓度逐年增加。温室气体包括二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)、甲烷(CH4)、氮氧化物(NOX)等，而二氧化碳是最主要的温室气体，其含量增加对增强温室效应的贡献大约为70％。当前我国CO2排放的主要行业是煤电、水泥、钢铁、冶炼等高耗能工业，其中水泥工业约占全国工业CO2排放量的15％。作为我国经济建设的支柱型产业，水泥工业为经济的发展和社会的进步做出了巨大贡献，同时也消耗了大量的资源和能源。据统计分析，生产1吨水泥约排放0.9吨CO2，按16 年全国水泥产量预估23亿吨测算，共排放了20亿吨CO2。目前，水泥行业脱硫脱硝技术虽已成熟，但碳捕捉技术仍是空白。因此，导致水泥行业CO2排放污染严重。因此，就需要发展和储备碳捕集技术(CCS)，一是我国的能源结构以煤为主，随着我国国民经济、城市化进程的快速发展，CO2排放量将长期处于高位，CCS是中长期温室气体减排的重要技术途径；二是发展CO2捕集与资源化利用技术也为当前低碳绿色发展提供了新的技术途径；三是发展CCS技术是煤化工、钢铁、水泥等高排放行业温室气体减排的迫切需求；此外，鉴于未来可能形成全球性低碳产业，发展CCS技术将是提升低碳技术竞争力的重要机遇。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，能够有效对水泥窑工作时产生的烟气中的二氧化碳进行有效回收，减少二氧化碳和其他污染物向大气的排放，满足高排放行业温室气体减排要求，最终有效降低废气排放污染，实现环保功能的水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化处理装置。

要解决以上所述的技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明为一种水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化处理装置，所述的水泥窑烟气二氧化碳捕集纯化处理装置包括烟气预处理部件、二氧化碳吸收解吸部件、二氧化碳压缩干燥部件、二氧化碳成品制备部件，所述的烟气预处理部件设置为能够将水泥窑烟气中进行降温和脱硝脱硫处理的结构，二氧化碳吸收解吸部件设置为能够将经过烟气预处理部件处理后的烟气中的二氧化碳通过复合碱液进行吸收并解析成高浓度的二氧化碳气体的结构，二氧化碳压缩干燥部件设置为能够对二氧化碳吸收解吸部件输送出的碱液干燥脱水形成干燥气体的结构，二氧化碳成品制备部件设置为能够将二氧化碳压缩干燥部件输出的干燥气体制备成食品级二氧化碳产品或工业级二氧化碳的结构。

所述的烟气预处理部件包括脱硫水洗塔，脱硫水洗塔通过引风机和连接管路Ⅰ与水泥窑的烟气排放口连通，脱硫水洗塔内存放填料和脱硫溶液，连接管路Ⅰ输送的烟气通过脱硫水洗塔内时，脱硫水洗塔内的脱硫溶液设置为能够将烟气中的二氧化硫、硝和二氧化氮进行吸收的结构，脱硫水洗塔通过连接管道Ⅱ与二氧化碳吸收解吸部件连接。

二氧化碳吸收解吸部件包括吸收塔、再生塔，吸收塔与再生塔连通，脱硫水洗塔通过连接管道Ⅱ与吸收塔连通，吸收塔内存放填料和复合碱液，再生塔内存放填料和复合碱液，再生塔通过连接管道Ⅲ与二氧化碳压缩干燥部件连通。

所述的二氧化碳压缩干燥部件包括压缩机、脱硫床、干燥床，与二氧化碳压缩干燥部件连通的连接管道Ⅲ与压缩机连通，压缩机与脱硫床连通，脱硫床与干燥床连通，干燥床通过连接管道Ⅳ与二氧化碳成品制备部件连通。

所述的二氧化碳成品制备部件包括食品级二氧化碳成品制备部件和工业级二氧化碳成品制备部件，食品级二氧化碳成品制备部件包括部件吸附床、食品级精馏塔，部件吸附床与连接管道Ⅳ连通，部件吸附床同时与食品级精馏塔连通，食品级精馏塔同时与食品级二氧化碳成品储罐连通，所述的工业级二氧化碳成品制备部件包括工业级精馏塔，工业级精馏塔与连接管道Ⅳ连通，工业级精馏塔同时与工业级二氧化碳成品储罐连通。

通过脱硫水洗塔的烟气经过吸收塔时，吸收塔内的复合碱液设置为能够将气体中的二氧化碳进行吸附的结构，吸收二氧化碳的复合碱液设置为能够从吸收塔进入再生塔的结构，吸收二氧化碳的复合碱液经过再生塔时，塔釜蒸汽设置为能够对吸收二氧化碳的复合碱液进行加热的结构，吸收二氧化碳的复合碱液经过再生塔时，吸收二氧化碳的复合碱液中的二氧化碳设置为能从复合碱液中解吸出形成气态二氧化碳原料结构。