一种节能型二氧化碳吸附系统的制作方法

本技术涉及烟气脱碳，具体为一种节能型二氧化碳吸附系统。

背景技术：

1、化石燃料燃烧是我国最主要的碳排放源，从化石燃料燃烧尾气中捕集co2也是当前主流的co2捕集路径，但传统的碳捕集技术普遍存在能耗高的难题，尤其是有机胺化学吸收法，在有机胺解吸co2的过程中蒸汽消耗量大，而蒸汽是高品质热源，成本较高，造成了碳捕集整体运行成本高的问题。

2、除了有机胺化学吸收法之外，传统的碳捕集技术还包括通过吸附剂来捕集烟气中的co2，并对吸附co2的吸附剂进行脱附再生处理，再生后的吸附剂可以返回到烟气吸附反应器中重复使用。而实施吸附操作时，吸附剂吸附过程为放热过程，放热会导致吸附剂吸附效率下降，并且，吸附剂在低温工况下，吸附效率及吸附容量会显著提高；而实施再生操作时，再生反应器达不到足够高的温度，再生效果难以保证，通常地，再生操作后的吸附剂通过自然冷却或者机械冷却后返回到烟气吸附反应器中，导致烟气吸附系统工作效率低以及系统运行能耗高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种节能型二氧化碳吸附系统。

2、根据本实用新型的第一方面，提供一种节能型二氧化碳吸附系统，包括：

3、吸附系统，所述吸附系统包括吸附反应器，所述吸附反应器内设置有冷却机构，吸附反应器利用吸附剂吸附烟气中的二氧化碳，并通过冷却机构在吸附过程对吸附剂进行冷却降温，以获得冷吸附剂；

4、再生系统，所述再生系统包括再生反应器，所述再生反应器内设置有加热机构，再生反应器对吸附剂进行加热再生，以获得热吸附剂；

5、换热系统，所述换热系统包括换热器，换热器上设置有第一装料口、第二装料口、第一排料口和第二排料口，第一装料口和第二装料口分别用于接收热吸附剂和冷吸附剂，所述冷吸附剂和热吸附剂在换热器内进行热量交换，第一排料口用于将降温后的热吸附剂排入到吸附反应器，第二排料口用于将升温后的冷吸附剂排入到再生反应器。

6、进一步的方案是，所述冷却机构的冷却管用于走冷却水，冷却机构用于将吸附反应器中的吸附剂冷却到不高于40℃。

7、进一步的方案是，所述换热器包括相互隔开的第一过料通道和第二过料通道，所述第一过料通道的两端分别与第一装料口和第一排料口相连通，第二过料通道的两端分别与第二装料口和第二排料口相连通，所述第一过料通道和第二过料通道内分别走冷吸附剂和热吸附剂。

8、进一步的方案是，所述第一装料口和第二装料口分设于换热器顶壁两侧，第一排料口和第二排料口分设于换热器底壁两侧，且第一装料口和第一排料口位于换热器的中心面的两侧，使得第一过料通道和第二过料通道在换热器内交叉设置。

9、进一步的方案是，所述第一过料通道和第二过料通道在换热器内间隔设置有多个，且第一过料通道和第二过料通道相互交错设置，以使得第一过料通道的外侧为第二过料通道，第二过料通道的外侧为第一过料通道。

10、进一步的方案是，所述再生反应器的的出料口依次通过管路与第一缓冲罐、真空抽吸罐、第二缓冲罐和换热器的第一装料口相连接。

11、进一步的方案是，所述吸附剂为分子筛或者沸石。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)本实用新型的加热再生后的热吸附剂与吸附二氧化碳的冷吸附剂在换热器中充分进行热交换，使得加热再生后的热吸附剂温度降低后进入到吸附反应器，吸附了二氧化碳的冷吸附剂温度升高后进入到再生反应器，从而降低了再生反应器中加热介质的消耗，由于本实用新型充分利用了加热再生后的吸附剂的热量和吸附了二氧化碳的吸附剂的冷量，从而减少了系统整体能耗，由于吸附剂吸附二氧化碳是放热过程，在吸附反应器内设置冷却装置，保持吸附剂温度相对稳定，从而提高了吸附剂在吸附反应器中的吸附能力；

13、(2)本实用新型通过蒸汽或者热烟气或者导热油或者热水对吸附剂进行加热再生后，再通过真空抽吸罐对吸附剂进行真空解析，吸附剂脱碳效果好，吸附剂脱碳彻底；

14、(3)本实用新型的第一过料通道和第二过料通道呈板状，截面呈多边形，使得第一过料通道和第二过料通道的通道面积大，通道内没有弯折，通道内走固态物料不容易卡料；此外，热料和冷料对应的第一过料通道和第二过料通道相互交叉设置，换热效率高，物料从分别从上隔板或者下隔板的一侧进入到过料通道内，而从上隔板或者下隔板的另一侧排出过滤通道，物料在过滤通道内走斜线，使得物料在过料通道内停留时间长，有利于热料和冷料相互之间充分热交换；

15、(4)本实用新型的相邻的冷却管在吸附塔的高度方向上相互错开，既可以增大高度齐平的相邻的冷却管相互之间的间隙，从而减小烟气上升的阻力；又能够提高冷却管与吸附剂的接触面积，延长吸附剂在冷却机构处的停留时间，有利于吸附剂与冷却管相互之间充分换热，以吸收吸附剂放出的热量，从而提高吸附剂的吸附效果；

16、(5)本实用新型的加热管组对应的多根加热管没有相互错开，有利于减小相邻加热管组相互之间的间隙，从而有利于吸附剂与加热管外表面充分接触，此外加热管组相互之间的间隙与脱附的二氧化碳流量相适应。

技术特征：

1.一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述冷却机构(2)的冷却管(2111)用于走冷却水，冷却机构用于将吸附反应器(1)中的吸附剂冷却到不高于40℃。

3.根据权利要求1所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述换热器(3)

4.根据权利要求3所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述第一装料口(4)和第二装料口(5)分设于换热器(3)顶壁两侧，第一排料口(6)和第二排料口(7)分设于换热器(3)底壁两侧，且第一装料口(4)和第一排料口(6)位于换热器(3)的中心面的两侧，使得第一过料通道(8)和第二过料通道(9)在换热器(3)内交叉设置。

5.根据权利要求4所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述第一过料通道(8)和第二过料通道(9)在换热器(3)内间隔设置有多个，且第一过料通道(8)和第二过料通道(9)相互交错设置，以使得第一过料通道(8)的外侧为第二过料通道(9)，第二过料通道(9)的外侧为第一过料通道(8)。

6.根据权利要求1所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述再生反应器(15)的出料口依次通过管路与第一缓冲罐(20)、真空抽吸罐(21)、第二缓冲罐(22)和换热器(3)的第一装料口(4)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种节能型二氧化碳吸附系统，其特征在于：所述吸附剂为分子筛或者沸石。

技术总结本技术提供一种节能型二氧化碳吸附系统，包括吸附系统，吸附系统包括吸附反应器，吸附反应器内设置有冷却机构，吸附反应器利用吸附剂吸附烟气中的二氧化碳，并通过冷却机构在吸附过程对吸附剂进行冷却降温，以获得冷吸附剂；再生系统包括再生反应器，再生反应器内设置有加热机构，吸附反应器对吸附剂进行加热再生，以获得热吸附剂；换热系统包括换热器，冷吸附剂和热吸附剂在换热器内进行热量交换，第一排料口用于将降温后的热吸附剂排入到吸附反应器，第二排料口用于将升温后的冷吸附剂排入到再生反应器。本技术充分利用了加热再生后的吸附剂的热量和吸附了二氧化碳的吸附剂的冷量，从而减少了能耗，提高了吸附剂的吸附能力和再生能力。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：西安美特能源科技有限公司技术研发日：20231213技术公布日：2024/7/11