專利名稱：吸碳塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種吸碳塔，尤其是利用氨堿企業(yè)的二次鹽水和氨鹽水吸收鍋爐煙道氣中二氧化碳的 吸碳塔。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保問(wèn)題日益突出，其中二氧化碳是重要的一環(huán)，它的超標(biāo)排放帶來(lái)的“溫室效應(yīng)”等，已引起當(dāng)今社會(huì)的廣泛關(guān)注。怎樣合理的利用二氧化碳，并減少因此帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，成為全人類共同研究的課題。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，一是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整入手；二是從產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)上，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、消費(fèi)全過(guò)程中尋求節(jié)能途徑，推廣節(jié)能技術(shù)。純堿作為重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于化工、建材、冶金等行業(yè)。作為世界上最大的純堿生產(chǎn)國(guó)，我國(guó)目前純堿年產(chǎn)量已達(dá)2000多萬(wàn)噸，其中氨堿法占總產(chǎn)量的40%左右。二氧化碳是生產(chǎn)純堿的重要原料，氨堿法生產(chǎn)二氧化碳的主要來(lái)源是石灰石煅燒產(chǎn)生的窯氣(含C0240%左右)，每生產(chǎn)一噸純堿需消耗石灰石1300kg，白煤85 kg,在石灰石及燃料煤資源日益匱乏的今天，降低其消耗不但可以緩解原材料緊張的局面，還可以降低生產(chǎn)成本。青島堿業(yè)股份有限公司熱電分公司鍋爐煙道氣經(jīng)過(guò)了脫硫處理，除掉了 SO2和煙塵等雜質(zhì)?，F(xiàn)在熱電及熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)煙道氣脫硫除塵后即排空，熱電廠鍋爐產(chǎn)生的煙道氣CO2含量約15%左右，在純堿行業(yè)還沒(méi)有回收鍋爐煙道氣中二氧化碳的裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了回收鍋爐脫硫除塵后的煙道氣中的二氧化碳而設(shè)計(jì)一種吸收二氧化碳的塔，以下簡(jiǎn)稱“吸碳塔”。該塔既是吸收裝置又是反應(yīng)器，將該塔回收的二氧化碳用于純堿生產(chǎn)，變“廢”為“寶”，同時(shí)降低大氣中CO2的含量，減少對(duì)大氣的污染。本實(shí)用新型的目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)該吸碳塔包括塔體及塔體內(nèi)由上往下依次設(shè)有凈氨段、吸碳段、吸氨段和吸碳液貯槽四個(gè)部分，四個(gè)部分之間由三個(gè)間隔板隔開。其中，吸碳段包括脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣管、進(jìn)氣帽、多個(gè)笠帽、多個(gè)液體溢流管、擋水圈、脫碳后煙道氣出口、二次鹽水進(jìn)口、氨鹽水進(jìn)口和一次吸碳液出口，脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣管設(shè)置在吸碳段內(nèi)的下部，二次鹽水進(jìn)口和氨鹽水進(jìn)口設(shè)置在吸碳段內(nèi)的上部，擋水圈設(shè)置在脫碳后煙道氣出口的下方，多個(gè)液體溢流管設(shè)置在該段塔體外兩側(cè)。該段的主要作用是用氨堿生產(chǎn)過(guò)程中的二次鹽水和氨鹽水吸收煙道氣中的二氧化碳，產(chǎn)生一次吸碳液和脫碳后煙道氣。吸氨段包括脫碳后煙道氣進(jìn)氣管、進(jìn)氣帽、多個(gè)笠帽、多個(gè)液體溢流管、擋水圈、脫碳脫氨后煙道氣出口、一次吸碳液進(jìn)口和二次吸碳吸氨液出口，脫碳后煙道氣進(jìn)氣管設(shè)置在吸氨段內(nèi)的下部，一次吸碳液進(jìn)口設(shè)置在吸氨段內(nèi)的上部，擋水圈設(shè)置在脫碳脫氨后煙道氣出口的下方，多個(gè)液體溢流管設(shè)置在該段塔體外兩側(cè)。該段的主要作用是用一次吸碳液繼續(xù)吸收脫碳后煙道氣中二氧化碳及在吸碳段解析出的氨，產(chǎn)生二次吸碳吸氨液和脫碳脫氨后煙道氣。凈氨段包括脫碳脫氨后煙道氣進(jìn)氣管、進(jìn)氣帽、多個(gè)笠帽、多個(gè)液體溢流管、除霧塔盤、凈氨后煙道氣尾氣出口、洗水進(jìn)口和凈氨洗水出口，凈氨后煙道氣尾氣出口設(shè)置在塔體的頂部，多個(gè)液體溢流管設(shè)置在該段塔體外兩測(cè)，除霧塔盤設(shè)置在凈氨后煙道氣尾氣出口的下方。該段的主要作用是回收脫碳脫氨后煙道氣中殘余的二氧化碳和氨，用水洗滌，凈氨后煙道氣尾氣經(jīng)除霧塔盤后從塔頂排放。吸碳液貯槽包括連接管和吸碳液出口，吸碳液出口設(shè)置于塔體的底部。該槽的作用是將吸氨段產(chǎn)生的二次吸碳吸氨液用連接管連接二次吸碳吸氨液出口，使二次吸碳吸氨液進(jìn)入槽內(nèi)，作為成品吸碳液從塔體底部吸碳液出口輸出。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I.該塔集二氧化碳溶解、吸收、除霧多種功能于一體，使吸碳工藝流程簡(jiǎn)化，具有設(shè)備投資小、占地面積省、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。2.連續(xù)運(yùn)行、平穩(wěn)、可靠，CO2吸收率最高可達(dá)85%以上，通過(guò)吸碳塔減少二氧化碳 對(duì)大氣的污染。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的除霧塔盤結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖3是圖2A向示意圖；圖4是圖I中的笠帽放大示意圖；圖5是圖I中擋水圈放大示意圖；圖6是圖I中煙道氣進(jìn)氣管、進(jìn)氣帽放大示意圖。圖中1一吸碳液I&槽；1. I一吸碳液出口； I. 2一連接管；2—吸氨段；2. I一脫碳后煙道氣進(jìn)氣管；2. 2—脫碳后煙道氣進(jìn)氣帽；2. 3—液體溢流管；2. 4—笠帽；2. 5—一次吸碳液進(jìn)口 ；2. 6—脫碳脫氨后煙道氣出口 ；2. 7—擋水圈；2. 8—二次吸碳吸氨液出口 ；3—吸碳段；3. I—一次吸碳液出口 ；3. 2—脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣管；3. 3—脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣帽；3. 4一笠帽；3. 5一液體溢流管；3. 6一氨鹽水進(jìn)口 ；3. 7一二次鹽水進(jìn)口 ；3. 8一擋水圈；
3.9一脫碳后煙道氣出口 ；4一凈氨段；4. I一脫碳脫氨后煙道氣進(jìn)氣管；4. 2—脫碳脫氨后煙道氣進(jìn)氣帽；4. 3—凈氨洗水出口 ；4. 4一笠帽；4. 5—液體溢流管；4. 6—洗水進(jìn)口 ；4. 7—除霧塔盤；4. 8—凈氨后煙道氣尾氣出口 ； 5—間隔板；6—塔體。
具體實(shí)施方式
圖I顯示該塔體6內(nèi)由上往下依次設(shè)有凈氨段4、吸碳段3、吸氨段2和吸碳液儲(chǔ)槽I四個(gè)部分，四個(gè)部分之間由三個(gè)間隔板5隔開。該塔是笠帽塔，三個(gè)段的笠帽2. 4、3. 4、
4.4的形狀、結(jié)構(gòu)相同，其煙道氣在笠帽中的流動(dòng)狀態(tài)也相同，圖4顯示吸氨段2煙道氣在笠帽2. 4中的流動(dòng)狀態(tài)。三個(gè)液體溢流管2. 3,3. 5,4. 5的形狀、結(jié)構(gòu)相同，液體溢流管都設(shè)置在塔體6外的兩側(cè)，本實(shí)施例液體溢流管是弓形單溢流管，一側(cè)的液體溢流管出口在另一側(cè)液體溢流管進(jìn)口的對(duì)面，該結(jié)構(gòu)可有效控制液面和液體的有序流動(dòng)，確保氣液充分接觸。各段根據(jù)需要設(shè)置笠帽和液體溢流管的數(shù)量，本實(shí)施例吸碳段3設(shè)置五個(gè)笠帽3. 4和五個(gè)液體溢流管3. 5 ;吸氨段2設(shè)置三個(gè)笠帽2. 4和三個(gè)液體溢流管2. 3 ;凈氨段4設(shè)置三個(gè)笠帽4. 4和三個(gè)液體溢流管4. 5。圖I顯示吸碳段3的擋水圈3. 8和吸氨段2的擋水圈2. 7分別設(shè)置在脫碳后煙道氣出口 3. 9和脫碳脫氨后煙道氣出口 2. 6的下方，擋水圈3. 8與擋水圈2. 7的形狀和結(jié)構(gòu)相同。圖5顯示擋水圈2. 7的中心是孔的盆式擋水圈，該擋水圈可擋住和均勻收集脫碳后煙道氣和脫碳脫氨后煙道氣夾帶的液體。除霧塔盤4. 7有多種類型，本實(shí)施例采用如圖2、圖3顯示的旋流板除霧器，除霧效果好。三個(gè)段的煙道氣進(jìn)氣管和進(jìn)氣帽的形狀、結(jié)構(gòu)以及連接方式都相同，圖6顯示吸氨段2的脫碳后煙道氣進(jìn)氣管2. I和進(jìn)氣帽2. 2的形狀、結(jié)構(gòu)以及連接方式，本實(shí)施例煙道氣進(jìn)氣管和進(jìn)氣帽為可拆連接，以便清洗、更換。結(jié)合附圖敘述該塔內(nèi)氣液流程脫硫壓縮后煙道氣由進(jìn)氣管3. 2、進(jìn)氣帽3. 3進(jìn)入吸碳段3的底部，逐步上升通過(guò)五個(gè)笠帽3. 4, 二次鹽水和氨鹽水分別從進(jìn)口 3. 7和進(jìn)口 3. 6進(jìn)入,通過(guò)一側(cè)液體溢流管
3.5下降、從一側(cè)流動(dòng)到另一側(cè)，依次下降和流動(dòng)，脫硫壓縮后煙道氣與二次鹽水和氨鹽水 進(jìn)行五次充分逆流接觸，產(chǎn)生脫碳后煙道氣和一次吸碳液。脫碳后煙道氣上升經(jīng)過(guò)擋水圈
3.8中心，從脫碳后煙道氣出口 3. 9排出，然后通過(guò)脫碳后煙道氣進(jìn)氣管2. I、進(jìn)氣帽2. 2進(jìn)入吸氨段2的底部，逐步上升通過(guò)三個(gè)笠帽2. 4，一次吸碳液從吸碳段出口 3. I放出，從一次吸碳液進(jìn)口 2. 5進(jìn)入吸氨段2的上部，通過(guò)一側(cè)液體溢流管2. 3下降，從一側(cè)流動(dòng)到另一偵牝依次下降和流動(dòng)，脫碳后煙道氣與一次吸碳液進(jìn)行三次充分逆流接觸，一次吸碳液繼續(xù)吸收脫碳后煙道氣中二氧化碳以及在吸碳段解析出的氨，產(chǎn)生脫碳脫氨后煙道氣和二次吸碳吸氨液。脫碳脫氨后煙道氣上升經(jīng)過(guò)擋水圈2. 7中心，從脫碳脫氨后煙道氣出口 2. 6排出，再通過(guò)脫碳脫氨后煙道氣進(jìn)氣管4. I、進(jìn)氣帽4. 2進(jìn)入凈氨段4的底部，逐步上升通過(guò)三個(gè)笠帽4. 4，軟水從洗水進(jìn)口 4. 6進(jìn)入，通過(guò)一側(cè)液體溢流管4. 5下降，從一側(cè)流動(dòng)到另一側(cè)，依次下降和流動(dòng)，脫碳脫氨后煙道氣與軟水進(jìn)行三次充分逆流接觸，軟水吸收脫碳脫氨后煙道氣中殘余的二氧化碳和氨，產(chǎn)生凈氨后煙道氣和凈氨洗水。為降低凈氨后煙道氣夾帶液霧，用凈氨段頂部的旋流板除霧器4. 7除霧，凈氨后煙道氣尾氣從塔體6的頂部出口
4.8排放，凈氨洗水由出口 4. 3放出，去氨堿系統(tǒng)。由吸氨段2產(chǎn)生的二次吸碳吸氨液從出口 2. 8放出，通過(guò)吸碳液貯槽I的連接管I. 2進(jìn)入槽內(nèi)，二次吸碳吸氨液作為成品吸碳液從吸碳液出口 I. I輸出，去氨堿系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種吸碳塔，其特征在于它包括塔體(6)及塔體(6)內(nèi)由上往下依次設(shè)有凈氨段(4)、吸碳段(3)、吸氨段(2)和吸碳液貯槽(I)四個(gè)部分，四個(gè)部分之間由三個(gè)間隔板(5)隔開，其中各段結(jié)構(gòu)為 a.吸碳段(3)包括脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣管(3.2)、進(jìn)氣帽(3. 3)、多個(gè)笠帽(3. 4)、多個(gè)液體溢流管(3. 5)、擋水圈(3. 8)、脫碳后煙道氣出口(3. 9)、二次鹽水進(jìn)口(3. 7)、氨鹽水進(jìn)口(3. 6)、和一次吸碳液出口(3. 1)，脫硫壓縮后煙道氣進(jìn)氣管(3. 2)設(shè)置在吸碳段(3)內(nèi)的下部，二次鹽水進(jìn)口(3. 7)和氨鹽水進(jìn)口(3. 6)設(shè)置在吸碳段(3)內(nèi)的上部，擋水圈(3. 8)設(shè)置在脫碳后煙道氣出口(3. 9)的下方，多個(gè)液體溢流管(3. 5)設(shè)置在該段塔體(6)外兩側(cè)； b.吸氨段(2)包括脫碳后煙道氣進(jìn)氣管(2.I)、進(jìn)氣帽(2. 2)、多個(gè)笠帽(2. 4)、多個(gè)液體溢流管(2. 3)、擋水圈(2. 7)、脫碳脫氨后煙道氣出口(2. 6)、一次吸碳液進(jìn)口(2. 7)和二次吸碳吸氨液出口(2. 8)，脫碳后煙道氣進(jìn)氣管(2. I)設(shè)置在吸氨段(2)內(nèi)的下部，一次吸碳液進(jìn)口(2. 5)設(shè)置在吸氨段(2)內(nèi)的上部，擋水圈(2. 7)設(shè)置在脫碳脫氨后煙道氣出口(2.6)的下方，多個(gè)液體溢流管(2. 3)設(shè)置在該段塔體(6)外兩側(cè)； c.凈氨段(4)包括脫碳脫氨后煙道氣進(jìn)氣管(4.I)、進(jìn)氣帽(4. 2)、多個(gè)笠帽(4. 4)、多個(gè)液體溢流管(4. 5)、除霧塔盤(4. 7)、凈氨后煙道氣尾氣出口(4. 8)、洗水進(jìn)口(4. 6)和凈氨洗水出口(4. 3)，凈氨后煙道氣尾氣出口(4. 8)設(shè)置在塔體(6)的頂部，多個(gè)液體溢流管(4.5)設(shè)置在該段塔體(6)外兩測(cè)，除霧塔盤(4.7)設(shè)置在凈氨后煙道氣尾氣出口(4. 8)的下方； d.吸碳液貯槽(I)包括連接管(I.2)和吸碳液出口( I. I )，吸碳液出口( I. I)設(shè)置在塔體(6)的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種吸碳塔，要點(diǎn)是該塔由上往下依次設(shè)有凈氨段、吸碳段、吸氨段和吸碳液貯槽四個(gè)部分，四個(gè)部分之間由三個(gè)間隔板隔開，塔體頂部有尾氣出口，塔體底部有吸碳液出口，該塔為笠帽塔，凈氨段、吸碳段和吸氨段設(shè)有多個(gè)笠帽、多個(gè)液體溢流管，液體溢流管設(shè)置在塔體兩側(cè)，各段設(shè)有液體的進(jìn)、出口、煙道氣進(jìn)氣管、進(jìn)氣帽和其出口，吸碳段和吸氨段的擋水圈設(shè)在煙道氣出口的下方，凈氨段的除霧塔盤設(shè)在煙道氣尾氣出口的下方，吸氨段成品進(jìn)入吸碳液貯槽。優(yōu)點(diǎn)是該塔集CO2溶解、吸收、除霧多種功能于一體，使吸碳工藝流程簡(jiǎn)化，具有設(shè)備投資小操作方便的優(yōu)點(diǎn)，該塔連續(xù)運(yùn)行、平穩(wěn)、可靠，是一個(gè)高效碳回收裝置，CO2吸收率達(dá)85%以上。
文檔編號(hào)B01D53/78GK202621018SQ20122031011
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者楊永寧, 于英明, 尹小春, 徐志國(guó), 劉曉莉 申請(qǐng)人:青島堿業(yè)股份有限公司, 青島海灣化工設(shè)計(jì)研究院有限公司