烟气二氧化碳捕集吸收塔的制作方法
烟气二氧化碳捕集吸收塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸收塔，特别涉及一种烟气二氧化碳捕集吸收塔。
【背景技术】
[0002]温室效应正严重威胁着人类赖以生存的地球环境，全球应对温室效应的关键是减少温室气体排放，其中主要是减少能源消费的二氧化碳排放。根据EIA《世界能源展望2013》，煤炭需求量增幅是能源种类中增幅最大的，从2007年到2030年，煤炭需求量将上升约64%，因此，在全球范围内，减少由于煤炭消费所导致的二氧化碳排放是控制其总排放量的主要途径之一。2009年，我国能源消耗产生的二氧化碳排放量超过美国成为全球第一大二氧化碳排放国。我国二氧化碳排放量较快增长的态势，将越来越受到国际社会的关注和压力。在我国，燃煤电厂二氧化碳排放是温室气体的主要排放源之一，其二氧化碳排放约占我国二氧化碳排放总量的50% ;而到2010年，我国燃煤发电机组已增加到7亿千瓦，发电用煤将达到16亿吨，并且从2010年到2020年，全国煤炭消费总量还将持续增长。因此，减少燃煤电厂二氧化碳排放对于控制我国二氧化碳排放总量至关重要。
[0003]目前，二氧化碳脱除过程的技术主流大致可分为三大类:溶剂吸收法、膜分离法和固体吸附剂吸附法。其中，溶剂吸收技术是最有吸引力、应用也最广泛的一种分离技术，绝大多数燃煤电厂烟气二氧化碳吸收装置都采用了该类技术。溶剂吸收技术还可以分为许多小类，大多数都比较成熟，但是较高的能耗阻止了二氧化碳捕集技术的推广，而碳捕集吸收塔的改进正是降低燃煤电厂烟气二氧化碳吸收工艺总体能耗的重要途径。
[0004]常规的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集装置中，吸收塔采用填料塔，内置规整填料或散装填料，此类塔形具有传质充分、捕集率高等优点。但是由于填料层的关系，吸收塔的阻力较大，能耗高且不易调节。燃煤电厂碳捕集装置在实际运行中并不需要很高的捕集率，一般都控制在90%左右，而降低能耗、简化调控一直是碳捕集装置需解决的问题。因此，开发一种低能耗、易调节的二氧化碳捕集吸收塔显得非常紧迫与重要。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够有效降低能耗、简化调控的烟气二氧化碳捕集吸收塔。
[0006]本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵。
[0007]进一步，所述前喷淋机构包括前喷浆层及连接于前喷浆层的前喷头，所述前喷头的喷口朝上设置；所述前喷浆层通过前循环管道与浆液池相连，所述第一循环泵设在前循环管道之间。
[0008]进一步，共设置一层所述前喷浆层。
[0009]进一步，所述二级塔体为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵与浆液池相连。
[0010]进一步，所述后喷淋机构包括后喷浆层及连接于后喷浆层的后喷头，所述后喷头的喷口朝下设置；所述后喷浆层通过后循环管道与浆液池相连，所述第二循环泵设在后循环管道之间。
[0011]进一步，共设置二至四层所述后喷浆层，并且每一所述后喷浆层与后循环管道之间设有开关控制阀。
[0012]进一步，所述烟气进口设在一级塔体的顶部，所述烟气出口设在二级塔体的顶部。
[0013]进一步，所述后喷淋机构与烟气出口之间设有除雾器。
[0014]进一步，所述浆液池内设有浆液隔离板，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体的一级浆液池和正对二级塔体的二级浆液池。
[0015]进一步，该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器及用于实时监测烟气负荷的检测器，所述检测器、第一循环泵及开关控制阀分别与自动控制器连接。
[0016]本发明的有益效果:本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，采用单塔双循环结构，一级塔体设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0018]图1为本发明的结构示意图；
[0019]图2为本发明智能控制机构的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]图1为本发明的结构示意图，如图所示:本实施例的烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口 11的一级塔体1、设有烟气出口 21的二级塔体2及连通所述一级塔体I与二级塔体2的循环烟道3，浆液池形成于所述一级塔体I和二级塔体2的下方并与一级塔体I和二级塔体2以及循环烟道3联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体I为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵41与浆液池相连，所述第一循环泵41为变频泵；所述烟气进口 11优选设在一级塔体I的顶部，所述烟气出口 21优选设在二级塔体2的顶部；采用单塔双循环结构，一级塔体I设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
[0021]本实施例中，所述前喷淋机构包括前喷浆层121及连接于前喷浆层121的前喷头122，所述前喷头122的喷口朝上设置；所述前喷浆层121通过前循环管道51与浆液池相连，所述第一循环泵41设在前循环管道51之间；第一循环泵41的进液口和出液口均连接前循环管道51 ;为了进一步简化调节，本吸收塔仅设置一层所述前喷浆层121即可，前喷浆层121可以是处于同一平面的多根喷淋管，前喷头122并排在喷淋管上。
[0022]本实施例中，所述二级塔体2为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵42与浆液池相连；所述后喷淋机构包括后喷浆层221及连接于后喷浆层221的后喷头222，所述后喷头222的喷口朝下设置；所述后喷浆层221通过后循环管道52与浆液池相连，所述第二循环泵42设在后循环管道52之间；共设置二至四层所述后喷浆层221，并且每一所述后喷浆层221与后循环管道52之间设有开关控制阀6 ;通过开关控制阀6的启闭，控制后喷浆层221作用的层数，从而与一级塔体I对应，针对电厂烟气负荷情况进行调节，以进一步降低系统能耗。
[0023]本实施例中，所述后喷淋机构与烟气出口 21之间设有除雾器7 ;除雾器7可以是平板或人字型固定式板式除雾器，也可以是湿式电除尘器或固定式板式除雾器与湿式电除尘器的组合等其它形式，能够将烟气液滴含量控制在合适范围内再排入大气。
[0024]本实施例中，所述浆液池内设有浆液隔离板81，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体I的一级浆液池8a和正对二级塔体2的二级浆液池Sb ;该结构有利于保证两塔体的相对独立运行。
[0025]本实施例中，该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器91及用于实时监测烟气负荷的检测器92，所述检测器92、第一循环泵41及开关控制阀6分别与自动控制器91连接；如图2所示，增设智能控制机构能够提高本吸收塔的控制精度，降低工人劳动强度；自动控制器91可为单片机，检测器92可通过检测烟气流速、流量、浓度等信号必将信号传至自动控制器91，自动控制器91则通过其内设程序控制第一循环泵41的功率及开关控制阀6的启闭状态，以完成自动控制。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵。2.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述前喷淋机构包括前喷浆层及连接于前喷浆层的前喷头，所述前喷头的喷口朝上设置；所述前喷浆层通过前循环管道与浆液池相连，所述第一循环泵设在前循环管道之间。3.根据权利要求2所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:共设置一层所述前喷浆层。4.根据权利要求1至3任一项所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述二级塔体为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵与浆液池相连。5.根据权利要求4所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述后喷淋机构包括后喷浆层及连接于后喷浆层的后喷头，所述后喷头的喷口朝下设置；所述后喷浆层通过后循环管道与浆液池相连，所述第二循环泵设在后循环管道之间。6.根据权利要求5所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:共设置二至四层所述后喷浆层，并且每一所述后喷浆层与后循环管道之间设有开关控制阀。7.根据权利要求6所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述烟气进口设在一级塔体的顶部，所述烟气出口设在二级塔体的顶部。8.根据权利要求7所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述后喷淋机构与烟气出口之间设有除雾器。9.根据权利要求4所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述浆液池内设有浆液隔离板，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体的一级浆液池和正对二级塔体的二级浆液池。10.根据权利要求5所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器及用于实时监测烟气负荷的检测器，所述检测器、第一循环泵及开关控制阀分别与自动控制器连接。
【专利摘要】本发明公开了一种烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵；本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，采用单塔双循环结构，一级塔体设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
【IPC分类】B01D53/18
【公开号】CN104888583
【申请号】CN201510320542
【发明人】秦福初, 喻江涛, 伍灵, 刘洋, 丁晋
【申请人】中电投远达环保工程有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种吸收塔，特别涉及一种烟气二氧化碳捕集吸收塔。
【背景技术】
[0002]温室效应正严重威胁着人类赖以生存的地球环境，全球应对温室效应的关键是减少温室气体排放，其中主要是减少能源消费的二氧化碳排放。根据EIA《世界能源展望2013》，煤炭需求量增幅是能源种类中增幅最大的，从2007年到2030年，煤炭需求量将上升约64%，因此，在全球范围内，减少由于煤炭消费所导致的二氧化碳排放是控制其总排放量的主要途径之一。2009年，我国能源消耗产生的二氧化碳排放量超过美国成为全球第一大二氧化碳排放国。我国二氧化碳排放量较快增长的态势，将越来越受到国际社会的关注和压力。在我国，燃煤电厂二氧化碳排放是温室气体的主要排放源之一，其二氧化碳排放约占我国二氧化碳排放总量的50% ;而到2010年，我国燃煤发电机组已增加到7亿千瓦，发电用煤将达到16亿吨，并且从2010年到2020年，全国煤炭消费总量还将持续增长。因此，减少燃煤电厂二氧化碳排放对于控制我国二氧化碳排放总量至关重要。
[0003]目前，二氧化碳脱除过程的技术主流大致可分为三大类:溶剂吸收法、膜分离法和固体吸附剂吸附法。其中，溶剂吸收技术是最有吸引力、应用也最广泛的一种分离技术，绝大多数燃煤电厂烟气二氧化碳吸收装置都采用了该类技术。溶剂吸收技术还可以分为许多小类，大多数都比较成熟，但是较高的能耗阻止了二氧化碳捕集技术的推广，而碳捕集吸收塔的改进正是降低燃煤电厂烟气二氧化碳吸收工艺总体能耗的重要途径。
[0004]常规的燃煤电厂烟气二氧化碳捕集装置中，吸收塔采用填料塔，内置规整填料或散装填料，此类塔形具有传质充分、捕集率高等优点。但是由于填料层的关系，吸收塔的阻力较大，能耗高且不易调节。燃煤电厂碳捕集装置在实际运行中并不需要很高的捕集率，一般都控制在90%左右，而降低能耗、简化调控一直是碳捕集装置需解决的问题。因此，开发一种低能耗、易调节的二氧化碳捕集吸收塔显得非常紧迫与重要。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够有效降低能耗、简化调控的烟气二氧化碳捕集吸收塔。
[0006]本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵。
[0007]进一步，所述前喷淋机构包括前喷浆层及连接于前喷浆层的前喷头，所述前喷头的喷口朝上设置；所述前喷浆层通过前循环管道与浆液池相连，所述第一循环泵设在前循环管道之间。
[0008]进一步，共设置一层所述前喷浆层。
[0009]进一步，所述二级塔体为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵与浆液池相连。
[0010]进一步，所述后喷淋机构包括后喷浆层及连接于后喷浆层的后喷头，所述后喷头的喷口朝下设置；所述后喷浆层通过后循环管道与浆液池相连，所述第二循环泵设在后循环管道之间。
[0011]进一步，共设置二至四层所述后喷浆层，并且每一所述后喷浆层与后循环管道之间设有开关控制阀。
[0012]进一步，所述烟气进口设在一级塔体的顶部，所述烟气出口设在二级塔体的顶部。
[0013]进一步，所述后喷淋机构与烟气出口之间设有除雾器。
[0014]进一步，所述浆液池内设有浆液隔离板，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体的一级浆液池和正对二级塔体的二级浆液池。
[0015]进一步，该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器及用于实时监测烟气负荷的检测器，所述检测器、第一循环泵及开关控制阀分别与自动控制器连接。
[0016]本发明的有益效果:本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，采用单塔双循环结构，一级塔体设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
[0018]图1为本发明的结构示意图；
[0019]图2为本发明智能控制机构的原理框图。
【具体实施方式】
[0020]图1为本发明的结构示意图，如图所示:本实施例的烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口 11的一级塔体1、设有烟气出口 21的二级塔体2及连通所述一级塔体I与二级塔体2的循环烟道3，浆液池形成于所述一级塔体I和二级塔体2的下方并与一级塔体I和二级塔体2以及循环烟道3联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体I为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵41与浆液池相连，所述第一循环泵41为变频泵；所述烟气进口 11优选设在一级塔体I的顶部，所述烟气出口 21优选设在二级塔体2的顶部；采用单塔双循环结构，一级塔体I设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
[0021]本实施例中，所述前喷淋机构包括前喷浆层121及连接于前喷浆层121的前喷头122，所述前喷头122的喷口朝上设置；所述前喷浆层121通过前循环管道51与浆液池相连，所述第一循环泵41设在前循环管道51之间；第一循环泵41的进液口和出液口均连接前循环管道51 ;为了进一步简化调节，本吸收塔仅设置一层所述前喷浆层121即可，前喷浆层121可以是处于同一平面的多根喷淋管，前喷头122并排在喷淋管上。
[0022]本实施例中，所述二级塔体2为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵42与浆液池相连；所述后喷淋机构包括后喷浆层221及连接于后喷浆层221的后喷头222，所述后喷头222的喷口朝下设置；所述后喷浆层221通过后循环管道52与浆液池相连，所述第二循环泵42设在后循环管道52之间；共设置二至四层所述后喷浆层221，并且每一所述后喷浆层221与后循环管道52之间设有开关控制阀6 ;通过开关控制阀6的启闭，控制后喷浆层221作用的层数，从而与一级塔体I对应，针对电厂烟气负荷情况进行调节，以进一步降低系统能耗。
[0023]本实施例中，所述后喷淋机构与烟气出口 21之间设有除雾器7 ;除雾器7可以是平板或人字型固定式板式除雾器，也可以是湿式电除尘器或固定式板式除雾器与湿式电除尘器的组合等其它形式，能够将烟气液滴含量控制在合适范围内再排入大气。
[0024]本实施例中，所述浆液池内设有浆液隔离板81，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体I的一级浆液池8a和正对二级塔体2的二级浆液池Sb ;该结构有利于保证两塔体的相对独立运行。
[0025]本实施例中，该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器91及用于实时监测烟气负荷的检测器92，所述检测器92、第一循环泵41及开关控制阀6分别与自动控制器91连接；如图2所示，增设智能控制机构能够提高本吸收塔的控制精度，降低工人劳动强度；自动控制器91可为单片机，检测器92可通过检测烟气流速、流量、浓度等信号必将信号传至自动控制器91，自动控制器91则通过其内设程序控制第一循环泵41的功率及开关控制阀6的启闭状态，以完成自动控制。
[0026]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵。2.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述前喷淋机构包括前喷浆层及连接于前喷浆层的前喷头，所述前喷头的喷口朝上设置；所述前喷浆层通过前循环管道与浆液池相连，所述第一循环泵设在前循环管道之间。3.根据权利要求2所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:共设置一层所述前喷浆层。4.根据权利要求1至3任一项所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述二级塔体为喷淋塔结构并设有后喷淋机构，所述后喷淋机构通过第二循环泵与浆液池相连。5.根据权利要求4所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述后喷淋机构包括后喷浆层及连接于后喷浆层的后喷头，所述后喷头的喷口朝下设置；所述后喷浆层通过后循环管道与浆液池相连，所述第二循环泵设在后循环管道之间。6.根据权利要求5所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:共设置二至四层所述后喷浆层，并且每一所述后喷浆层与后循环管道之间设有开关控制阀。7.根据权利要求6所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述烟气进口设在一级塔体的顶部，所述烟气出口设在二级塔体的顶部。8.根据权利要求7所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述后喷淋机构与烟气出口之间设有除雾器。9.根据权利要求4所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:所述浆液池内设有浆液隔离板，所述浆液隔离板将浆液池分隔为正对一级塔体的一级浆液池和正对二级塔体的二级浆液池。10.根据权利要求5所述的烟气二氧化碳捕集吸收塔，其特征在于:该吸收塔还包括智能控制机构，所述智能控制机构包括自动控制器及用于实时监测烟气负荷的检测器，所述检测器、第一循环泵及开关控制阀分别与自动控制器连接。
【专利摘要】本发明公开了一种烟气二氧化碳捕集吸收塔，包括设有烟气进口的一级塔体、设有烟气出口的二级塔体及连通所述一级塔体与二级塔体的循环烟道，浆液池形成于所述一级塔体和二级塔体的下方并与一级塔体和二级塔体以及循环烟道联通一体形成截面呈U型的吸收塔；所述一级塔体为液柱塔结构并设有前喷淋机构，所述前喷淋机构通过第一循环泵与浆液池相连，所述第一循环泵为变频泵；本发明的烟气二氧化碳捕集吸收塔，采用单塔双循环结构，一级塔体设计成液柱塔结构，前喷淋机构通过变频泵控制液柱喷射的高度，不仅能够节约投资、占地，同时能够降低吸收塔阻力，变频泵能够针对电厂烟气负荷情况进行调节，有效降低了系统能耗。
【IPC分类】B01D53/18
【公开号】CN104888583
【申请号】CN201510320542
【发明人】秦福初, 喻江涛, 伍灵, 刘洋, 丁晋
【申请人】中电投远达环保工程有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
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