一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，属于“碳中和，碳达峰”尾气回收和气体分离技术领域。


背景技术：

2.目前国内“碳中和，碳达峰”要求下，石油、钢铁、水泥、玻璃等行业节能减排等环保需求增加，烟道气作为环境污染的一个来源和二氧化碳气体产品生产的一个原料来源，烟道气体净化分离和回收处理具备重要的社会效益。推进烟道气净化分离和回收处理，有利于国家双碳目标的达成，减少烟道气净化分离和回收处理工艺设备的投资成本有利于国家的整体经济布局。
3.目前，大多烟道气体净化分离和回收处理采用换热、水洗、吸附、精馏等工艺组合，而烟道气余压普遍偏低，上述多系统串联组合应用，设备繁多，辅助系统庞大，工艺流程复杂，设备投资成本高，运行能耗高。目前急需工艺流程简单，投资成本低，运行能耗少的一种烟道气处理设备，本实用新型采用换热、液体二氧化碳洗、精馏工艺一体设备，工艺简单，设备投资成本低，流通阻力小。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能够实现烟道气净化分离和回收处理的设备，且所生产的纯净气体富含二氧化碳气体，产品二氧化碳纯度规格可按照需求进行设计并产出，产出纯度范围可在10%-99%及以上，产品气体经过清洗和精馏，获得水常压露点达到-20℃及以上的低烟尘含量富二氧化碳纯净气体。设备生产的经济性高，便于操作，有效减少生产企业的投资和运营成本。
5.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，该装置包括精馏塔器，所述精馏塔器其中一侧身上设置有烟道气进口，其内部从上至下依次设置有冷凝器和填料及固定结构，并在精馏塔器的顶部和底部分别设置有不凝气体排放口和污液排放口，所述冷凝器相对两侧位于精馏塔器侧壁上开设有制冷剂进口和制冷剂排放口，在填料及固定结构侧身上开设有纯净气体排放口。
6.作为优选：所述烟道气进口有内伸进精馏塔器并排气口水平朝下与烟道气泡罩下边缘平面同高度或者上下形成小高度差，所述烟道气泡罩与烟道气进口同方位通过焊接连接精馏塔器。
7.作为优选：所述烟道气泡罩与烟道气进口之间形成除下平面口敞开外的封闭空间，该封闭空间在精馏塔器底部液体二氧化碳积液后，烟道气进口与烟道气泡罩、液体二氧化碳液面形成封闭的空间，形成烟道气气体入口气封结构，提高烟道气进口工况温度，减少烟道进口空间冷凝冰堵。
8.作为优选：所述冷凝器、不凝气体排放口、制冷剂进口、制冷剂排放口为一个系统，该系统将烟道气体的冷凝冷量，实现了烟道气体冷却和液化、液体回流的功能。
9.作为优选：所述精馏塔器、填料及固定结构、冷凝器、污液排放口、纯净气体排放口、不凝气体排放口为一个系统，该系统将烟道气体的精馏提纯，实现了烟道气体和液体的逐级传质传热的功能。
10.本实用新型工艺流程简单，投资成本低，运行能耗少，并且该装置采用换热、液体二氧化碳洗、精馏工艺一体设备，设备投资成本低，流通阻力小等特点。
附图说明
11.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合附图对本实用新型作详细的介绍：如图1所示，本实用新型一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，该装置包括精馏塔器3，所述精馏塔器3其中一侧身上设置有烟道气进口1，其内部从上至下依次设置有冷凝器5和填料及固定结构4，并在精馏塔器3的顶部和底部分别设置有不凝气体排放口8和污液排放口6，所述冷凝器5相对两侧位于精馏塔器3侧壁上开设有制冷剂进口9和制冷剂排放口10，在填料及固定结构4侧身上开设有纯净气体排放口7,所述烟道气进口1有内伸进精馏塔器3并排气口水平朝下与烟道气泡罩2下边缘平面同高度或者上下形成小高度差，所述烟道气泡罩2与烟道气进口1同方位通过焊接连接精馏塔器3,所述烟道气泡罩2与烟道气进口1之间形成除下平面口敞开外的封闭空间，该封闭空间在精馏塔器3底部液体二氧化碳积液后，烟道气进口1与烟道气泡罩2、液体二氧化碳液面形成封闭的空间，形成烟道气气体入口气封结构，提高烟道气进口1工况温度，减少烟道进口空间冷凝冰堵,所述冷凝器5、不凝气体排放口8、制冷剂进口9、制冷剂排放口10为一个系统，该系统将烟道气体的冷凝冷量，实现了烟道气体冷却和液化、液体回流的功能,所述精馏塔器3、填料及固定结构4、冷凝器5、污液排放口6、纯净气体排放口7、不凝气体排放口8为一个系统，该系统将烟道气体的精馏提纯，实现了烟道气体和液体的逐级传质传热的功能。
13.具体实施例：烟道气进入上述设备后与液体二氧化碳直接接触后在精馏塔器3底部空间被清洗提纯，通过填料及固定结构4空间经清洗精馏提纯，经纯净气体排放口7排出上述设备，杂质经清洗后与液体二氧化碳经污液排放口6排出，不凝气体与上升二氧化碳气体经冷凝器5冷凝前经精馏塔器3底部液体二氧化碳清洗和填料及固定结构4液体二氧化碳精馏，杂质含量少，减少了冷凝器5的空间冷凝冰堵。经冷凝器5顶部不凝气体排放口8排出，制冷剂经制冷剂进口9进入冷凝器5内，换热后经制冷剂排放口10排出。


技术特征：
1.一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，该装置包括精馏塔器（3），其特征在于：所述精馏塔器（3）其中一侧身上设置有烟道气进口（1），其内部从上至下依次设置有冷凝器（5）和填料及固定结构（4），并在精馏塔器（3）的顶部和底部分别设置有不凝气体排放口（8）和污液排放口（6），所述冷凝器（5）相对两侧位于精馏塔器（3）侧壁上开设有制冷剂进口（9）和制冷剂排放口（10），在填料及固定结构（4）侧身上开设有纯净气体排放口（7）。2.根据权利要求1所述的烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，其特征在于：所述烟道气进口（1）有内伸进精馏塔器（3）并排气口水平朝下与烟道气泡罩（2）下边缘平面同高度或者上下形成小高度差，所述烟道气泡罩（2）与烟道气进口（1）同方位通过焊接连接精馏塔器（3）。3.根据权利要求2所述的烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，其特征在于：所述烟道气泡罩（2）与烟道气进口（1）之间形成除下平面口敞开外的封闭空间，该封闭空间在精馏塔器（3）底部液体二氧化碳积液后，烟道气进口（1）与烟道气泡罩（2）、液体二氧化碳液面形成封闭的空间，形成烟道气气体入口气封结构，提高烟道气进口（1）工况温度，减少烟道进口空间冷凝冰堵。4.根据权利要求1所述的烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，其特征在于：所述冷凝器（5）、不凝气体排放口（8）、制冷剂进口（9）、制冷剂排放口（10）为一个系统，该系统将烟道气体的冷凝冷量，实现了烟道气体冷却和液化、液体回流的功能。5.根据权利要求1所述的烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，其特征在于：所述精馏塔器（3）、填料及固定结构（4）、冷凝器（5）、污液排放口（6）、纯净气体排放口（7）、不凝气体排放口（8）为一个系统，该系统将烟道气体的精馏提纯，实现了烟道气体和液体的逐级传质传热的功能。

技术总结
一种烟道气液体二氧化碳清洗精馏提纯的装置，主要包括烟道气进口、烟道气泡罩、精馏塔器、填料及固定结构、冷凝器、污液排放口、纯净气体排放口、不凝气体排放口、制冷剂进口、制冷剂排放口。烟道气进口、污液排放口、纯净气体排放口通过焊接连接精馏塔器，烟道气进口有内伸进精馏塔器并排气口水平朝下与烟道气泡罩下边缘平面同高度或者上下形成小高度差，本发明工艺流程简单，投资成本低，运行能耗少，并且该装置采用换热、液体二氧化碳洗、精馏工艺一体设备，设备投资成本低，流通阻力小等特点。流通阻力小等特点。流通阻力小等特点。


技术研发人员：吴巧仙 李剑锋 任志萍 周寒秋
受保护的技术使用者：杭氧集团股份有限公司
技术研发日：2022.01.26
技术公布日：2022/8/5