一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置及其处理方法与流程

1.本发明涉及二氧化碳处理分离技术领域，具体为一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置及其处理方法。


背景技术：

2.发电厂又称发电站，是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能(二次能源)的工厂。19世纪末，随着电力需求的增长，人们开始提出建立电力生产中心的设想。电机制造技术的发展，电能应用范围的扩大，生产对电的需要的迅速增长，发电厂随之应运而生。发电厂有多种发电途径：靠火力发电的称火电厂，靠水力发电的称水电厂，还有些靠太阳能和风力与潮汐发电的电厂等。而以核燃料为能源的核电厂已在世界许多国家发挥越来越大的作用。但在发电厂运作过程中需要对废气进行排放，所排放的废气中含有大量的二氧化碳，从而使得生态越来越差，从而会引发一系列的生态环境问题。
3.现有发电厂因排气浓度高，所用的二氧化碳处理分离装置一般使用采用冷凝、化学吸收和直接燃烧等方法来进行分离处理，但在处理过程中吸收塔内有起泡、夹带等现象，从而存在能量消耗和投资都很大的问题；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置及其处理方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置及其处理方法，以解决上述背景技术中提出的现有发电厂因排气浓度高，所用的二氧化碳处理分离装置一般使用采用冷凝、化学吸收和直接燃烧等方法来进行分离处理，但在处理过程中吸收塔内有起泡、夹带等现象，从而存在能量消耗和投资都很大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置，包括喷淋塔、存放罐和沸石转轮装置，所述喷淋塔的底部设置有存放罐，所述存放罐的一侧设置有沸石转轮装置，所述存放罐和沸石转轮装置之间设置有连接管，所述连接管上安装有阀门，所述沸石转轮装置的一侧端面安装有第一电机，所述存放罐的一侧端面设置有注液管，所述注液管上安装有水泵，所述喷淋塔的顶部设置有连接口，所述连接口的上表面设置有气泵，所述气泵上设置有气管，所述存放罐和沸石转轮装置的前端面均设置有门体。
6.优选的，所述喷淋塔的前端面设置有观察口，且观察口设置有三个，所述喷淋塔前端面的底部设置有排液口，且排液口设置有两个，所述喷淋塔的一侧端面设置有输送管。
7.优选的，所述喷淋塔的内部设置有支撑杆，所述支撑杆的底部设置有喷淋管，且喷淋管安装有三个，所述喷淋管的底部设置有喷淋头，且喷淋头安装有若干个，所述喷淋塔的内壁上安装有底板，且底板设置有三个。
8.优选的，所述底板的上表面设置有填料，且底板设置有三个，所述填料的顶部设置有压板，且压板安装有三个，所述底板和压板表面均设置为网格状。
9.优选的，所述存放罐的内部设置有液体箱，所述液体箱的一侧端面设置有第二电机。
10.优选的，所述液体箱的内部安装有搅拌杆，所述搅拌杆上安装有搅拌叶，且搅拌叶安装有若干个。
11.优选的，所述沸石转轮装置的内部设置有壳体，且壳体设置有两个，所述壳体的一侧设置有转轴，且转轴贯穿两个壳体的内部。
12.优选的，所述壳体的内部安装有转轮，且转轮设置有两个，所述转轮通过转轴与壳体的内部转动连接。
13.优选的，所述一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置的处理方法，包括如下步骤：
14.步骤1：首先对发电厂废气中二氧化碳的废气量，废气浓度，温度，废气压力等等进行检测，更具检测的数据对处理设备进行数据的调试的设定；
15.步骤2：然后搭建喷淋塔，喷淋塔内的填料层作为气液之间的接触构件，来进行物理吸收，同时在塔底部装有填料支承板，填料以乱堆方式放置在支承板上，填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动；
16.步骤3：然后制作喷淋液，喷淋液主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作为吸收剂，利用co2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收co2气体，这种方法可以在低温高压下进行，吸收能力大，吸收利用量少，吸收剂再生不需要加热，溶剂不起泡，不腐蚀设备，可以在co2气体分压较高的条件下，对co2进行去除；
17.步骤4：使用时，喷淋塔中的喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下，气体从塔顶送入，经气体分布装置分布后，与液体连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液相密切接触进行质传；
18.步骤5：在处理过程中当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降，所以在喷淋塔内的填料层分为多段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上，可以更好对废气中的二氧化碳进行分离；
19.步骤6：在通过喷淋塔进行物理吸收后，再进行物理吸附，利用天然存在的沸石等吸附剂对co2气体具有选择吸附的作用，对co2气体进行二次分离，在吸附时，吸附量随压力变化而使气体分离回收，其工艺过程简单，能耗低，适应能力强，无腐蚀问题，能够适用于co2浓度比较高的情况，同时在吸附时可以低温高压下进行，并且具有吸附能力大，吸附利用量少，吸附剂再生不需要加热的优点，并且保证了分离的质量。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本发明通过设置喷淋塔和沸石转轮装置，在进行二氧化碳处理时，先在液体箱内注入水、甲醇、碳酸丙稀脂作为吸收剂，然后在喷淋塔内设置填料，之后通过气管将废气注入喷淋塔内，利用喷淋头进行吸收剂的喷洒，对二氧化碳进行物理吸收的处理，利用co2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收co2气体，这种方法可以在低温高压下进行，吸收能力大，吸收利用量少，吸收剂再生不需要加热，溶剂不起泡，不腐蚀设备，然后再通过连接管进入沸石转轮装置的内部，利用转轮的旋转，对co2气体进行物理吸附，在吸附时，吸附量随压力变化而使气体分离回收，其工艺过程简单，能耗低，适应能力强，无腐蚀
问题，解决了现有发电厂因排气浓度高，所用的二氧化碳处理分离装置一般使用采用冷凝、化学吸收和直接燃烧等方法来进行分离处理，但在处理过程中吸收塔内有起泡、夹带等现象，从而存在能量消耗和投资都很大的问题。
22.2、通过在喷淋塔的内部设置三个填料、三个喷淋管和若干个喷淋头，使用时，喷淋塔中的喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下，与液体连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液相密切接触进行质传，在处理过程中当液体沿填料层向下流动时，在喷淋塔内的填料层分为多段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上，可以更好对废气中的二氧化碳进行分离，避免出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降问题。
23.3、通过在在填料的上下端设置底板和压板，填料以乱堆方式放置在底板上，填料的上方安装了压板，以防被上升气流吹动，同时底板和压板上均为网格状，避免影响气体和液体的渗透，同时也保证了填料使用时的稳定程度，并且在液体箱的内部安装了搅拌杆，搅拌杆上安装了若干个搅拌叶，使得液体箱有混合吸收剂原料的作用。
附图说明
24.图1为本发明的二氧化碳处理步骤示意图；
25.图2为本发明的二氧化碳处理装置整体结构示意图；
26.图3为本发明的喷淋塔内部结构放大示意图；
27.图4为本发明的喷淋液存放罐内部结构放大示意图；
28.图5为本发明的沸石转轮装置内部结构放大示意图；
29.图中：1、喷淋塔；2、存放罐；3、沸石转轮装置；4、连接口；5、气泵；6、气管；7、转轮；8、注液管；9、水泵；10、观察口；11、输送管；12、排液口；13、连接管；14、阀门；15、第一电机；16、底板；17、压板；18、喷淋管；19、支撑杆；20、喷淋头；21、填料；22、液体箱；23、第二电机；24、搅拌杆；25、搅拌叶；26、壳体；27、转轴。
具体实施方式
30.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。
31.请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置，包括喷淋塔1、存放罐2和沸石转轮装置3，喷淋塔1的底部设置有存放罐2，存放罐2的一侧设置有沸石转轮装置3，存放罐2和沸石转轮装置3之间设置有连接管13，连接管13上安装有阀门14，沸石转轮装置3的一侧端面安装有第一电机15，存放罐2的一侧端面设置有注液管8，注液管8上安装有水泵9，喷淋塔1的顶部设置有连接口4，连接口4的上表面设置有气泵5，气泵5上设置有气管6，存放罐2和沸石转轮装置3的前端面均设置有门体。
32.进一步，喷淋塔1的前端面设置有观察口10，且观察口10设置有三个，喷淋塔1前端面的底部设置有排液口12，且排液口12设置有两个，喷淋塔1的一侧端面设置有输送管11，观察口10便于对塔内的情况进行观察。
33.进一步，喷淋塔1的内部设置有支撑杆19，支撑杆19的底部设置有喷淋管18，且喷淋管18安装有三个，喷淋管18的底部设置有喷淋头20，且喷淋头20安装有若干个，喷淋塔1
的内壁上安装有底板16，且底板16设置有三个，使用时，喷淋塔1中的喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料21上，并沿填料21表面流下，与液体连续通过填料层的空隙，在填料21表面上，气液相密切接触进行质传。
34.进一步，底板16的上表面设置有填料21，且底板16设置有三个，填料21的顶部设置有压板17，且压板17安装有三个，底板16和压板17表面均设置为网格状，在喷淋塔1内的填料层分为多段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料21上，可以更好对废气中的二氧化碳进行分离，避免出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降问题。
35.进一步，存放罐2的内部设置有液体箱22，液体箱22的一侧端面设置有第二电机23，便于吸收剂的存放。
36.进一步，液体箱22的内部安装有搅拌杆24，搅拌杆24上安装有搅拌叶25，且搅拌叶25安装有若干个，使得液体箱22有混合吸收剂原料的作用。
37.进一步，沸石转轮装置3的内部设置有壳体26，且壳体26设置有两个，壳体26的一侧设置有转轴27，且转轴27贯穿两个壳体26的内部，转轴27保证了转轮7使用时的稳定性。
38.进一步，壳体26的内部安装有转轮7，且转轮7设置有两个，转轮7通过转轴27与壳体26的内部转动连接，利用转轮7的旋转，对co2气体进行物理吸附，在吸附时，吸附量随压力变化而使气体分离回收，其工艺过程简单，能耗低，适应能力强，无腐蚀问题。
39.进一步，一种应用于发电厂的二氧化碳处理分离装置的处理方法，包括如下步骤：
40.步骤1：首先对发电厂废气中二氧化碳的废气量，废气浓度，温度，废气压力等等进行检测，更具检测的数据对处理设备进行数据的调试的设定；
41.步骤2：然后搭建喷淋塔1，喷淋塔1内的填料层作为气液之间的接触构件，来进行物理吸收，同时在塔底部装有填料支承板，填料21以乱堆方式放置在支承板上，填料的上方安装填料压板17，以防被上升气流吹动；
42.步骤3：然后制作喷淋液，喷淋液主要是利用水、甲醇、碳酸丙稀脂等作为吸收剂，利用co2在这些溶液中的溶解度随压力而改变的原理来吸收co2气体，这种方法可以在低温高压下进行，吸收能力大，吸收利用量少，吸收剂再生不需要加热，溶剂不起泡，不腐蚀设备，可以在co2气体分压较高的条件下，对co2进行去除；
43.步骤4：使用时，喷淋塔1中的喷淋液从塔顶经液体分布器喷淋到填料21上，并沿填料21表面流下，气体从塔顶送入，经气体分布装置分布后，与液体连续通过填料层的空隙，在填料21表面上，气液相密切接触进行质传；
44.步骤5：在处理过程中当液体沿填料层向下流动时，有时会出现壁流现象，壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传质效率下降，所以在喷淋塔1内的填料层分为多段，中间设置再分布装置，经重新分布后喷淋到下层填料上，可以更好对废气中的二氧化碳进行分离；
45.步骤6：在通过喷淋塔1进行物理吸收后，再进行物理吸附，利用天然存在的沸石等吸附剂对co2气体具有选择吸附的作用，对co2气体进行二次分离，在吸附时，吸附量随压力变化而使气体分离回收，其工艺过程简单，能耗低，适应能力强，无腐蚀问题，能够适用于co2浓度比较高的情况，同时在吸附时可以低温高压下进行，并且具有吸附能力大，吸附利用量少，吸附剂再生不需要加热的优点，并且保证了分离的质量。
46.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。