[发明专利]CO2吸附系统和CO2连续吸附的方法

说明书

本发明涉及CO₂吸附领域，公开了CO₂吸附系统和CO₂连续吸附的方法。系统包括：吸附单元、气体处理单元、脱附处理单元和转动机构；吸附单元包括筒体(1)、分布于筒体内的多个挡板(2)、筒体的上封盖(3)和下封盖(4)；筒体为两端开口的圆筒，挡板按照所述筒体的横截面的径向分布，并沿圆筒中心轴线延伸贯穿筒体，将筒体的内部空间分隔形成多个横截面为扇形且互不连通的吸附剂装填区；上封盖和下封盖分别密封圆筒的两端，上封盖和下封盖之间的筒体空间分割形成吸附段(8)、脱附段(9)和冷却段(10)；转动机构用于将筒体绕圆筒中心轴线转动，使每个吸附剂装填区依次穿过吸附段、脱附段和冷却段。能够降低能耗和提高吸附效率。

技术领域

本发明涉及CO₂吸附领域，具体涉及CO₂吸附系统和CO₂连续吸附的方法。

背景技术

以气候变化为核心的全球环境问题日益严重，控制温室气体排放已经成为当今国际社会普遍的共识。CO₂捕集、利用与封存技术(Carbon Capture,Utilization&Storage，CCUS)作为减少化石燃料温室气体排放的重要手段仍将是全球研究热点。而目前制约CCUS技术发展的一个主要瓶颈是CO₂捕集成本过高，开展新的更低成本的CO₂捕集技术迫在眉睫。

调研发现，溶剂法是目前最主要的CO₂捕集工艺，但为了降低溶液粘度及有机胺的挥发性，溶剂法在使用过程中需要加入70％左右的水。在CO₂吸收富液再生过程中，这些水同样需要加热，由此造成溶剂法碳捕集成本居高不下。

为了进一步降低碳捕集成本，以吸附法为代表的非溶剂CO₂捕集法应运而生。初步能耗核算结果表明，相比于溶剂法，吸附法能耗明显降低。但吸附法在使用过程中存在实现连续吸附与再生，致使吸附、再生与冷凝操作需要频繁切换，增加了操作复杂性。

CN106823684A公开了一种节能型分离了工业烟气中二氧化碳的变温吸附系统，包括：第一吸附床(1)、第二吸附床(2)和第三吸附床(3)，所述每个吸附床带有相互独立的换热室(17)和吸附室(16)，所述换热室(17)对所述吸附室(16)加热或冷却；以及包括：可切换地与每个所述吸附室(16)或所述换热室(17)连通的热烟气供给管路(8)，可切换地与每个所述换热室(17)连通的空气供给管路(10)、可切换地与每个所述吸附室(16)连通的CO₂供给与回收管路(18)。系统的操作存在吸附过程CO₂出口浓度会随着吸附时间的延长而下降，吸附系统的压力降较大；并且频繁的阀门及气路切换致使操作复杂，吸附质量及产品气CO₂浓度很难保持稳定。再有该系统进行吸附所达到的效果，如整个系统的能耗，装置吸附效率以及得到的CO₂的浓度均未有具体的数据公开。

但是吸附CO₂的现有技术一般能耗高且吸附效率低，脱附出的CO₂的浓度低。需要改进的吸附烟气中CO₂的方法和设备。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术吸附烟气中CO₂的方法和设备存在能耗高且脱附出的CO₂的浓度低、吸附效率差的问题，提供CO₂吸附系统和CO₂连续吸附的方法，该系统的吸附单元在转动机构的带动下可以使装填在筒体内的催化剂连续循环经历CO₂吸附、CO₂脱附和冷却。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种CO₂吸附系统，包括：吸附单元、气体处理单元、脱附处理单元和转动机构；所述吸附单元包括筒体1、分布于筒体内的多个挡板2、筒体的上封盖3和下封盖4；