烟道气中二氧化硫二氧化碳分离利用工艺

摘要

本发明属于空气分离领域，涉及一种变压吸附装置，适用于烟道气中二氧化硫二氧化碳的分离利用。本工艺主要包括3个部分，脱二氧化硫制硫酸部分、脱碳回收部分、二氧化碳液化部分。本发明能同时捕集二氧化硫、二氧化碳，并将二氧化硫转变为硫酸、二氧化碳变为液态，实现了两种污染物的回收利用。

主权项

一种烟道气中二氧化硫二氧化碳分离利用工艺，其特征包括3个部分，脱二氧化硫制硫酸部分、脱碳回收部分、二氧化碳液化部分；其中脱二氧化硫制硫酸部分：由第一控制阀门(1-1)、第二控制阀门(1-2)、第三控制阀门(1-3)、第四控制阀门(1-4)、第五控制阀门(1-5)、第六控制阀门(1-6)、第七控制阀门(1-7)、第八控制阀门(2-1)、第九控制阀门(2-2)、第十控制阀门(2-3)、第十一控制阀门(2-4)、第十二控制阀门(2-5)、第十三控制阀门(2-6)、第十四控制阀门(2-7)、第十五控制阀门(8)、第十六控制阀门(9)、第十七控制阀门(10)、第十八控制阀门(11)，二氧化硫分析仪(12)，第一吸附塔(1)，第二吸附塔(2)，酸泵(13)，第一酸池(14)，第二酸池(15)组成；脱碳回收部分、二氧化碳液化部分：由进气管路(16)，第一鼓风机(17)、第二鼓风机(26)，第一电磁阀(18-1)、第二电磁阀(18-2)、第三电磁阀(18-3)、第四电磁阀(19-1)、第五电磁阀(19-2)、第六电磁阀(19-3)、第七电磁阀(20-1)、第八电磁阀(20-2)、第九电磁阀(20-3)、第十电磁阀(21-1)、第十一电磁阀(21-2)、第十二电磁阀(21-3)、第十三电磁阀(22)、第十四电磁阀(23-1)、第十五电磁阀(23-2)、第十六电磁阀(24)、第十七电磁阀(28)、第十八电磁阀(30)，吸附塔A、吸附塔B、吸附塔C，真空罐(25)，储气罐(27)，压力调节阀(29)，二氧化碳增压机(31)，触点开关(32)，储液瓶(33)组成；整个工艺流程为：1)脱二氧化硫制硫酸部分：除尘过滤后的烟道气，经控制阀门进入吸附器；第一控制阀门(1-1)、第六控制阀门(1-6)开，其余控制阀门关闭；此时第一吸附塔(1)处于吸附阶段，在此阶段二氧化硫被活性炭吸附，并在碘化钾作用下催化氧化，变成三氧化硫；产品气中二氧化硫浓度达到设定值时，第一吸附塔(1)停止吸附，第八控制阀门(2-1)、第十三控制阀门(2-6)开，第一控制阀门(1-1)、第六控制阀门(1-6)关闭，第二吸附塔(2)开始吸附；同时第三控制阀门(1-3)、第五控制阀门(1-5)、第 十五控制阀门(8)打开，酸泵(13)开始工作，对第一吸附塔(1)喷淋清洗，三氧化硫遇水分，生成硫酸，0.5～2小时后第三控制阀门(1-3)、第十五控制阀门(8)关闭，第四控制阀门(1-4)、第十六控制阀门(9)打开再次对第一吸附塔(1)喷淋清洗，清洗完成后第四控制阀门(1-4)、第五控制阀门(1-5)、第十六控制阀门(9)关闭，酸泵(13)停止工作，第二控制阀门(1-2)、第七控制阀门(1-7)打开，对第一吸附塔(1)干燥，干燥完成后，第二控制阀门(1-2)、第七控制阀门关闭，第一吸附塔(1)内的吸附剂完成再生工作，从而完成一个变压吸附循环周期；两个吸附塔交替完成吸附和解吸过程就能不断提高硫酸的浓度；在酸池内硫酸浓度达到要求时，第十五控制阀门(8)或第十六控制阀门(9)、第十八控制阀门(11)、酸泵打开，酸液就能正常输出；2)脱碳回收部分、二氧化碳液化部分：a.吸附步骤：吸附塔A在吸附压力下吸附，第一电磁阀(18-1)、第十电磁阀(21-1)、第十三电磁阀(22)开启，流出的废气经第十三电磁阀(22)排出；吸附步骤中，二氧化碳被选择性吸附，二氧化碳的吸附前沿移动到塔内一位置而停止；b.压力均衡：原料气停止输入，二氧化碳的吸附前沿还在A塔内，未穿透床层；第一电磁阀(18-1)、第十电磁阀(21-1)关闭，同时开启第七电磁阀(20-1)、第九电磁阀(20-3)，使吸附塔A和吸附塔C之间进行压力均衡；此时吸附塔A内死空间气体从塔出口段进入抽好真空的吸附塔C，使吸附塔A的压力上升到吸附压力的一半左右，此时吸附塔A内被吸附的二氧化碳因降压而脱附向塔出口端移动；c.顺向减压：当吸附塔A与吸附塔C达到均衡后，关第九电磁阀(20-3)，开启第十四电磁阀(23-1)，使吸附塔A内死空间内气体进一步朝出口端释放；d.置换步骤：在吸附塔A顺向减压结束时，关闭第十四电磁阀(23-1)，开启第十七电磁阀(28)、第四电磁阀(19-1)、第十五电磁阀(23-2)，产品罐内的气体进入吸附塔A将残存的气体置换出来，使二氧化碳气体进一步富集；置换量的大小，由第十七电磁阀电磁阀(28)控制，置换后的气 体由于仍含有二氧化碳气体，所以要返回原料气；e.抽真空步骤：置换步骤结束后，关闭第七电磁阀(20-1)、第十五电磁阀(23-2)第十七电磁阀(28)，开启第十六电磁阀(24)，将A塔内的气体抽到真空罐(25)内，再由压缩机将气体抽走，送入二氧化碳增压机(31)加压；f.一次充压：在吸附塔A完成了吸附、解吸后；利用吸附塔B的死空间内气体进行充压，关闭第四电磁阀(19-1)、第十六电磁阀(24)，开启第八电磁阀(20-2)、第七电磁阀(20-1)；g.二次充压：自吸附塔A一次充压完成后，利用原料气对吸附塔A进行二次充压，将第七电磁阀(20-1)关闭，第一电磁阀(18-1)打开；二氧化碳增压机(31)将二氧化碳加压冷却后，二氧化碳液化，在触点开关控制下，液态二氧化碳充入储液瓶(33)。