一种基于二氧化碳产生的二氧化碳生产装置的制作方法

1.本发明属于二氧化碳回收利用技术领域，特别是涉及一种基于二氧化碳产生的二氧化碳生产装置。


背景技术：

2.随着工业化进程的发展,我国二氧化碳作为废气的排放量每年已愈100亿吨。二氧化碳的来源主要有天然气开采及其燃烧、合成氨生产、石油炼制工业、炼钢工业、锅炉燃烧、焦炭及重油燃烧。过量的二氧化碳的排放，会造成温室效应，给环境带来很大危害。因此控制二氧化碳的排放量，及对排放的二氧化碳回收、利用，已成为世界各国十分关注的问题。
3.如中国专利申请cn210825439u一种燃煤锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统。该种燃煤电厂锅炉烟气同步回收二氧化碳及氮气的系统，包括烟气预处理系统、psa1系统、psa2系统、二氧化碳压缩提纯系统、二氧化碳精馏贮存系统和psa制高纯氮系统。
4.又如中国专利申请cn107899376a公开了一种烟气中二氧化碳和氮气的联合捕集回收装置及方法，该装置包括烟气处理系统，第一co2膜分离单元，第二co2膜分离单元以及n2膜分离单元。该装置具有对二氧化碳的高富集程度，并能回收氮气，避免资源浪费。但是该装置在使用时对二氧化碳处理不全面，虽然捕集效果好但是不能对二氧化碳进行提纯，而且设备使用过程中容易产生堵塞，堵塞后维修不便。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于二氧化碳产生的二氧化碳生产装置，全面彻底的捕集并提纯二氧化碳，对烟气中的二氧化碳进行回收，极大减少烟气中碳排放量。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明为一种基于二氧化碳产生的二氧化碳生产装置，包括用于产生二氧化碳的二氧化碳发生系统；所述二氧化碳发生系统的排气端连通有气体处理系统a，所述气体处理系统a的出气端连通有气体处理系统b；所述气体处理系统a的出气端连通有气体处理系统c；所述气体处理系统a和气体处理系统b分别用于对二氧化碳发生系统产生的尾气进行一次除尘和二次除尘；所述气体处理系统c用于除去尾气中包含的氮化合物、硫化物以及氧气、并获得高纯度二氧化碳。
8.进一步地，所述气体处理系统a包括壳体，所述壳体的一侧设置有阶梯状的进气口，所述壳体的底部设置有排气口；所述进气口处配合设置有一密封板；所述密封板上设置有开孔，位于所述密封板两侧的开孔分别设置有围沿和连接管接头；所述围沿的端口处设置有若干支撑杆，若干所述支撑杆呈环形分布、且端部连接有一基板；位于所述围沿、支撑杆和基板形成的框架外侧套设有一滤袋。
9.进一步地，位于所述滤袋内侧的框架任意一位置上设置有气压传感器a，位于所述滤袋外侧的壳体内侧壁上设置有一气压传感器b；所述气压传感器b和气压传感器a均与一处理器a连接。
10.进一步地，所述气体处理系统a和气体处理系统b之间还连通有一气体均压系统；所述气体均压系统包括相互连通的罐体一和罐体二；所述罐体一的顶部和底部分别设置有与气体处理系统a和气体处理系统b连通的进气管一和出气管一；所述罐体二的顶部和底部分别设置有与气体处理系统a和气体处理系统b连通的进气管二和出气管二。
11.进一步地，所述罐体一和罐体二上分别设置有相互连通的排气口一和排气口二；所述排气口一和排气口二连通有一气管，所述气管上设置有调节阀一；且所述进气管一、出气管一、进气管二和出气管二上分别设置有调节阀a、调节阀b、调节阀c和调节阀d；所述调节阀一、调节阀a、调节阀b、调节阀c和调节阀d均连接有一处理器b，所述处理器b信号输入端还连接有分别设置在罐体一和罐体二内的气压传感器c和气压传感器d。
12.开始时，所述调节阀一、调节阀c和调节阀d处于关闭状态，所述调节阀a、调节阀b处于开启状态；当检测到气压传感器c检测到罐体一内的气压大于预设值p1时，此时打开调节阀一，直至气压传感器c检测到罐体一内的气压等于预设值p1、或气压传感器d检测到罐体二内气压等于预设值p1，此时关闭调节阀一；
13.当调节阀一关闭后，气压传感器d检测到罐体二内气压等于预设值p1，而至气压传感器c检测到罐体一内的气压仍大于预设值p1时；此时关闭调节阀b，并打开调节阀一和调节阀d；同时降低调节阀一和调节阀a的开度，运行至气压传感器c和气压传感器d检测到罐体一和罐体二内均等于预设值p1；此时关闭调节阀一和调节阀d、并同步打开调节阀b；
14.当调节阀一关闭后，当气压传感器c检测到罐体一内的气压小于预设值p1时，此时关闭调节阀a、调节阀b，并同步打开调节阀c和调节阀d；当气压传感器d检测到罐体二内气压大于预设值p1，在t1时间范围内缓慢打开调节阀一，运行至气压传感器c和气压传感器d检测到罐体一和罐体二内均等于预设值p1，此时关闭调节阀一即可。
15.进一步地，所述气体处理系统b包括槽体，所述槽体的顶部设置有密封的顶板；所述顶板上连通设置进液接头和出气接头，所述槽体的底侧面设置有进气接头和排液接头；所述槽体内设置有多孔支撑隔板一和多孔支撑隔板二，位于所述多孔支撑隔板一和多孔支撑隔板二形成的区域内依次填充有多孔碳颗粒层、木屑层和沸石颗粒层；所述多孔支撑隔板二位于所述多孔支撑隔板一正上方，且所述沸石颗粒层上表面距多孔支撑隔板二的高度为1
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5cm；所述多孔碳颗粒层、木屑层和沸石颗粒层的厚度分别为5
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15cm、1
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3cm和3
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5cm；所述槽体内浸没有用于对尾气进行处理的液体一；所述液体一浸没木屑层，且所述液体一的水平面位于所述木屑层上表面和多孔支撑隔板二底侧面之间；所述进液接头和排液接头上分别设置有调节阀二和调节阀三；所述调节阀二和调节阀三均连接有一处理器c，所述处理器c还连接有设置在位于所述多孔支撑隔板一下方的槽体内的水质传感器。
16.进一步地，所述槽体内还竖直设置有一液位管，所述液位管的两端分别贯穿并固定在所述多孔支撑隔板一和多孔支撑隔板二；所述液位管内设置有用于检测槽体内液面高度、且与所述处理器c连接的液位传感器；所述液位管的两端部分别设置有滤棉；所述液体一为水、食盐水或苏打水，通过液位管以及液位传感器的组合设置，方便在工作过程中实时监测槽体内的液面高度，便于在调节阀三处于关闭状态下控制调节阀二的开闭；或者当调节阀三处于开启状态下控制调节阀二的开度。同时上述通过水质传感器的设置，便于及时的了解槽体内水质状况，也就当槽体内的水体中含有较多从尾气中清理得到的杂质颗粒时，及时打开调节阀三排出污水，并打开调节阀二补水，从而保持液面相对稳定。
17.其中，处理器a、处理器b和处理器c均连接有一处理器d，所述处理器c的输出端连接有报警装置和显示装置；所述处理器d的输入端连接有进行指令输入的操作模块。
18.进一步地，所述气体处理系统b还包括一密闭的矩形筒体，所述矩形筒体的顶部连通设置有出气管三，所述矩形筒体的底部连通设置有进气管三；位于所述进气管三和出气管三的矩形筒体一相对两内侧壁上分别设置有若干第一隔板和若干第二隔板；所述第一隔板和第二隔板的两侧分别与矩形筒体另一相对两内侧壁密封接触，所述第一隔板和第二隔板的端部与所述矩形筒体一内侧壁形成间隙；若干所述第一隔板和若干第二隔板呈交替设置；所述矩形筒体内浸没有稀硫酸、且所述稀硫酸的液面浸没最顶部的第一隔板和第二隔板；所述出气管三与所述气体处理系统c连通，所述进气管三与所述出气管一和出气管二连通；通过第一隔板和第二隔板的交替设置，增长从进气管三进入的气流经过稀硫酸的路径和时间，从而提高处理时间和处理效果。
19.进一步地，所述气体处理系统c包括依次连通的干燥塔、脱硫脱氮吸附塔、二氧化碳吸附塔、二氧化碳压缩提纯系统和精馏贮存系统；所述脱硫脱氮吸附塔内填充有混合吸附剂，所述混合吸附剂分别用于吸收二氧化氮和二氧化硫的第一吸附剂和第二吸附剂，所述第一吸附剂和第二吸附剂的体积比为1
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2:1
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2；所述二氧化碳吸附塔内填充有用于吸收二氧化碳的第三吸附剂；所述脱硫脱氮吸附塔和二氧化碳吸附塔均需经历吸附、均压降、逆放、均压升、最终升压的工作阶段。
20.本发明具有以下有益效果：
21.本发明通过在二氧化碳压缩提纯前，对尾气通过气体处理系统a、气体处理系统b进行处理，然后通过脱氮系统和脱硫系统的设置，对含有的二氧化氮、二氧化硫进行先期剔除后，在进行二氧化碳压缩提纯，从而提高了二氧化碳变压吸附提纯系统的工作效率和提纯效果；从而实现对烟气中的二氧化碳进行回收，极大减少烟气中碳排放量。
22.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明二氧化碳生产装置结构示意图；
25.图2为本发明气体处理系统a结构示意图；
26.图3为本发明气体均压系统结构示意图；
27.图4为本发明气体处理系统b结构示意图；
28.图5为本发明气体处理系统b部分结构示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它
实施例，都属于本发明保护的范围。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
31.请参阅图1
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5所示，本发明为一种基于二氧化碳产生的二氧化碳生产装置，包括用于产生二氧化碳的二氧化碳发生系统；二氧化碳发生系统为一烧煤的窑炉，窑炉的排气端连通有气体处理系统a1，气体处理系统a1的出气端连通有气体处理系统b3；气体处理系统a1的出气端连通有气体处理系统c4；气体处理系统a1和气体处理系统b3分别用于对二氧化碳发生系统产生的尾气进行一次除尘和二次除尘；气体处理系统c4用于除去尾气中包含的氮化合物、硫化物以及氧气、并获得高纯度二氧化碳。
32.气体处理系统a1包括壳体11，壳体11的一侧设置有阶梯状的进气口12，壳体11的底部设置有排气口10；进气口12处配合设置有一密封板13；密封板13上设置有开孔14，位于密封板13两侧的开孔14分别设置有围沿15和连接管接头16；围沿15的端口处设置有若干支撑杆17，若干支撑杆17呈环形分布、且端部连接有一基板18；位于围沿15、支撑杆17和基板18形成的框架外侧套设有一滤袋19；位于滤袋19内侧的框架任意一位置上设置有气压传感器a，位于滤袋19外侧的壳体11内侧壁上设置有一气压传感器b；气压传感器b和气压传感器a均与一处理器a连接。
33.气体处理系统a1和气体处理系统b3之间还连通有一气体均压系统2；气体均压系统2包括相互连通的罐体一21和罐体二22；罐体一21的顶部和底部分别设置有与气体处理系统a1和气体处理系统b3连通的进气管一211和出气管一212；罐体二22的顶部和底部分别设置有与气体处理系统a1和气体处理系统b3连通的进气管二221和出气管二222；罐体一21和罐体二22上分别设置有相互连通的排气口一213和排气口二223；排气口一213和排气口二223连通有一气管23，气管23上设置有调节阀一24；且进气管一211、出气管一212、进气管二221和出气管二222上分别设置有调节阀a、调节阀b、调节阀c和调节阀d；调节阀一24、调节阀a、调节阀b、调节阀c和调节阀d均连接有一处理器b，处理器b信号输入端还连接有分别设置在罐体一21和罐体二22内的气压传感器c和气压传感器d。
34.开始时，调节阀一24、调节阀c和调节阀d处于关闭状态，调节阀a、调节阀b处于开启状态；当检测到气压传感器c检测到罐体一21内的气压大于预设值p1时，此时打开调节阀一24，直至气压传感器c检测到罐体一21内的气压等于预设值p1、或气压传感器d检测到罐体二22内气压等于预设值p1，此时关闭调节阀一24；
35.当调节阀一24关闭后，气压传感器d检测到罐体二22内气压等于预设值p1，而至气压传感器c检测到罐体一21内的气压仍大于预设值p1时；此时关闭调节阀b，并打开调节阀一24和调节阀d；同时降低调节阀一24和调节阀a的开度，运行至气压传感器c和气压传感器d检测到罐体一21和罐体二22内均等于预设值p1；此时关闭调节阀一24和调节阀d、并同步打开调节阀b；
36.当调节阀一24关闭后，当气压传感器c检测到罐体一21内的气压小于预设值p1时，此时关闭调节阀a、调节阀b，并同步打开调节阀c和调节阀d；当气压传感器d检测到罐体二22内气压大于预设值p1，在t1时间范围内缓慢打开调节阀一24，运行至气压传感器c和气压
传感器d检测到罐体一21和罐体二22内均等于预设值p1，此时关闭调节阀一24即可。
37.气体处理系统b3包括槽体31，槽体31的顶部设置有密封的顶板32；顶板32上连通设置进液接头321和出气接头322，槽体31的底侧面设置有进气接头311和排液接头312；槽体31内设置有多孔支撑隔板一33和多孔支撑隔板二34，位于多孔支撑隔板一33和多孔支撑隔板二34形成的区域内依次填充有多孔碳颗粒层35、木屑层36和沸石颗粒层37；多孔支撑隔板二34位于多孔支撑隔板一33正上方，且沸石颗粒层37上表面距多孔支撑隔板二34的高度为1
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5cm；多孔碳颗粒层35、木屑层36和沸石颗粒层37的厚度分别为10cm、2cm和3cm；槽体31内浸没有用于对尾气进行处理的液体一；液体一浸没木屑层36，且液体一的水平面位于木屑层36上表面和多孔支撑隔板二34底侧面之间；进液接头321和排液接头312上分别设置有调节阀二和调节阀三；调节阀二和调节阀三均连接有一处理器c，处理器c还连接有设置在位于多孔支撑隔板一33下方的槽体31内的水质传感器。
38.通过依次设置的多孔碳颗粒层35、木屑层36和沸石颗粒层37，实现在处理时增强处理效果，多孔碳颗粒层35进行颗粒吸附；木屑层36的设置，形成过滤网的作用达到过滤效果，同时沸石颗粒层37的实现对木屑层36进行堆压。
39.槽体31内还竖直设置有一液位管38，液位管38的两端分别贯穿并固定在多孔支撑隔板一33和多孔支撑隔板二34；液位管38内设置有用于检测槽体31内液面高度、且与处理器c连接的液位传感器；液位管38的两端部分别设置有滤棉39；液体一为水、食盐水或苏打水，通过液位管38以及液位传感器的组合设置，方便在工作过程中实时监测槽体31内的液面高度，便于在调节阀三处于关闭状态下控制调节阀二的开闭；或者当调节阀三处于开启状态下控制调节阀二的开度。同时上述通过水质传感器的设置，便于及时的了解槽体31内水质状况，也就当槽体31内的水体中含有较多从尾气中清理得到的杂质颗粒时，及时打开调节阀三排出污水，并打开调节阀二补水，从而保持液面相对稳定。处理器a、处理器b和处理器c均连接有一处理器d，处理器c的输出端连接有报警装置和显示装置；处理器d的输入端连接有进行指令输入的操作模块。
40.气体处理系统b3还包括一密闭的矩形筒体30，矩形筒体30的顶部连通设置有出气管三301，矩形筒体30的底部连通设置有进气管三302；位于进气管三302和出气管三301的矩形筒体30一相对两内侧壁上分别设置有若干第一隔板303和若干第二隔板304；第一隔板303和第二隔板304的两侧分别与矩形筒体30另一相对两内侧壁密封接触，第一隔板303和第二隔板304的端部与矩形筒体30一内侧壁形成间隙；若干第一隔板303和若干第二隔板304呈交替设置；矩形筒体30内浸没有稀硫酸305、且稀硫酸305的液面浸没最顶部的第一隔板303和第二隔板304；出气管三301与气体处理系统c4连通，进气管三302与出气管一212和出气管二222连通；通过第一隔板303和第二隔板304的交替设置，增长从进气管三302进入的气流经过稀硫酸305的路径和时间，从而提高处理时间和处理效果。
41.进一步地，气体处理系统c4包括依次连通的干燥塔40、脱硫脱氮吸附塔41、二氧化碳吸附塔42、二氧化碳压缩提纯系统43和精馏贮存系统44；脱硫脱氮吸附塔41内填充有混合吸附剂，混合吸附剂分别用于吸收二氧化氮和二氧化硫的第一吸附剂和第二吸附剂，第一吸附剂和第二吸附剂的体积比为1:1；二氧化碳吸附塔42内填充有用于吸收二氧化碳的第三吸附剂；脱硫脱氮吸附塔41和二氧化碳吸附塔42均需经历吸附、均压降、逆放、均压升、最终升压的工作阶段。
42.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
43.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。