高活性钾基吸收剂干法脱除烟气中CO₂的装置及方法

摘要

高活性钾基吸收剂干法脱除烟气中CO2的装置及方法中，该装置主要由两个循环流化床反应器、两套埋管式换热器、两套物料循环装置以及气体发生、混合、输送装置组成。脱硫后烟气与利用蒸汽轮机排汽余热产生的水蒸汽混合后送入第一个循环流化床反应器，在反应器内与高活性钾基吸收剂反应，将烟气中的CO2脱除；反应后吸收剂送入另一个循环流化床反应器，反应器内通过设置埋管利用电站锅炉产生的热烟气的热量，使吸收剂再生。产生的混合气体经冷凝器脱水后，获得高纯CO2。一部分CO2作为再生反应器的流化介质，剩余的收集处理。该装置与燃煤发电系统有机结合，利用燃煤烟气提供装置运行所需能量，是投资和能耗较低的一种优化方案。

主权项

一种高活性钾基吸收剂干法脱除烟气中CO2的方法，其特征在于该方法使用的装置由水蒸汽发生器(1)、气体混合器(2)、增压风机(3)、碳酸化反应器(4)、埋管式散热器(5)、物料循环装置I(6)、物料循环装置II(7)、再生反应器(8)、埋管式加热器(9)、水蒸汽冷凝器(10)和循环风机(11)组成；其中，水蒸汽发生器(1)的水蒸汽输出端接气体混合器(2)，气体混合器(2)的输出端通过增压风机(3)接碳酸化反应器(4)的底部，碳酸化反应器(4)的中部接物料循环装置I(6)的上部，物料循环装置I(6)的下部通过料腿接再生反应器(8)的下部；再生反应器(8)的中部接物料循环装置II(7)，物料循环装置II(7)的下部接通过料腿接碳酸化反应器(4)的下部，再生反应器(8)的气体输出端接水蒸汽冷凝器(10)，水蒸汽冷凝器(10)的输出端通过循环风机(11)接再生反应器(8)的底部；脱硫后的烟气与水蒸汽混合后由增压风机(3)送入碳酸化反应器(4)，在碳酸化反应器(4)内与高活性钾基吸收剂反应，将烟气中的CO2脱除；反应后的吸收剂经物料循环装置Ⅰ(6)进入再生反应器(8)，经加热分解再生后，经物料循环装置Ⅱ(7)返回碳酸化反应器(4)循环利用；再生反应产生的CO2和水蒸汽混合气体经水蒸汽冷凝器(10)冷凝脱水后，获得高纯CO2；高纯CO2一部分作为流化介质由循环风机送入再生反应器(8)，剩余的进行收集处理；水蒸汽发生器(1)所需热量由电厂蒸汽轮机排汽提供，蒸汽轮机排汽在水蒸汽发生器中凝结放热后返回电厂的汽水系统；在碳酸化反应器(4)内设置埋管式散热器，埋管式散热器内的吸热介质为来自锅炉鼓风机的冷空气，冷空气在埋管式散热器内吸热升温后再送入锅炉的空气预热器内；所述的碳酸化反应器(4)和再生反应器(8)均为循环流化床操作方式；在再生反应器(8)内设置埋管式加热器，埋管式加热器内通入的加热用烟气为由锅炉省煤器出口引出的部分烟气，与部分脱硫后烟气混合而成；经埋管降温后的烟气再引入脱硫塔进行脱硫；所述的再生反应器采用烟气处理过程中产生的高纯度CO2作为流化介质。