胺液防逃逸装置

本技术涉及一种胺液防逃逸装置，具体是一种利用化学吸收法捕获co2过程中防止胺液挥发产生的气相氨蒸气随尾气逃逸的胺液防逃逸装置，属于co2捕获。

背景技术：

1、co2捕获技术作为近年来发展出的新兴技术，可用于去除工业尾气中的co2或者分离出co2作为气体产物，通过co2的捕集和资源化利用，可减少大气中co2的含量。

2、目前利用化学试剂与co2之间的化学反应来捕获co2的化学吸收法是捕获co2最为成熟的技术，通常用于在燃烧后将co2与其他废气分离。以胺作为吸收剂的胺法co2捕获技术是一种典型的基于吸收法的co2捕获技术，目前仍然是co2捕获技术的主要方式。胺是一种低密度、低沸点和高蒸气压的挥发物，胺法co2捕获技术一个重要问题是部分吸收剂会随着捕集后的烟气逃逸而损失。胺法co2化学吸收系统污染物排放主要指吸收塔出口污染物排放，包括物理夹带、基于挥发的气态排放和气溶胶排放，气溶胶是由于胺吸收剂中的气相氨蒸气成分被冷凝后形成的，一旦形成气溶胶，胺就会以气溶胶的形式逃离吸收塔。胺逃逸不仅会造成吸收剂的损失而带来经济损耗，而且胺逃逸会导致吸收屏障丧失而使气相氨蒸气逃逸到大气中造成环境污染，因此目前气溶胶的逃逸问题越来越受关注。

3、根据co2吸收过程中胺逸出的机理，在co2捕获过程中胺溶液中存在与游离胺的动态平衡，可以通过改变胺液浓度、添加添加剂、水洗及除雾器等化学法控制减少胺的逃逸问题。但是：通过膜接触器来改变胺液浓度的方式对温度要求较高，且只能限制氨损失、但没有消除氨损失；而添加添加剂的方式存在如降解、循环损失、操作和原材料成本等问题；而在胺处理工艺中最常规的水洗方式难以充分回收逃逸的胺，尤其是气溶胶形式裹带的胺，在一般操作条件下，通过水洗后烟气中的胺浓度仍高于50ppm，高于排放标准(我国厂界限制标准为5mg/m3)，并且水洗也具有固有的缺点，需要消耗大量水而使成本大大增加；传统除雾器通过惯性和撞击来脱除颗粒物，对于物理夹带而产生的较大液滴(＞3μm)控制效果很好，通过水洗和除雾器后可去除大部分夹带污染物，但对小颗粒气溶胶污染物去除的效果不容乐观，且在运行过程中压降太高，需要额外的能量维持，从而导致运行成本增加。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种胺液防逃逸装置，能够在实现低运行成本的前提下实现高胺气溶胶去除率，特别适用于胺法co2捕获系统。

2、为了实现上述目的，本胺液防逃逸装置包括自下而上依次安装在吸收塔的吸收段上方的预冷部分、干床聚结部分、电场聚结部分、折板除雾部分和丝网除雾部分；

3、预冷部分包括列管式冷却器，列管式冷却器包括壳体和位于壳体内部的冷却盘管，壳体包括与冷却剂供入管路连接的冷却剂输入端口和与冷却剂输出管路连接的冷却剂输出端口，冷却盘管的输入端和输出端伸出壳体设置，且冷却盘管的输入端与吸收塔吸收段的排放口密闭对接设置；

4、干床聚结部分包括填料干床，填料干床底部设有围绕填料干床设置的环形回收槽ⅰ、且环形回收槽ⅰ的槽帮形成的气相入口与冷却盘管的输出端密闭对接设置；

5、电场聚结部分包括对置设置的高频电场电极板以及对应设置在高频电场电极板下方的环形回收槽ⅱ，高频电场电极板的收尘极板上设有断电振打机构；

6、折板除雾部分包括折板组以及对应设置在折板组下方的环形回收槽ⅲ，折板组包括多个竖直平行间隔设置的折板，多个折板之间形成气流流通通道，每个折板包括多个折弯段、且相邻的两个折弯段之间的夹角呈钝角；

7、丝网除雾部分包括丝网组件以及对应设置在丝网组件下方的环形回收槽ⅳ，丝网组件包括错位层叠设置的多层结构丝网以及分别位于多层结构丝网顶部和底部的支撑框架。

8、作为本实用新型的进一步改进方案，预冷部分的冷却盘管是不锈钢管或黄铜管，且冷却盘管外部设置换热翅片。

9、作为本实用新型的进一步改进方案，预冷部分的冷却盘管的管路之间设有折流板。

10、作为本实用新型的进一步改进方案，干床聚结部分的填料干床的填料高度大于2m。

11、作为本实用新型的进一步改进方案，电场聚结部分的电场电压可控制在1～3kv之间。

12、作为本实用新型的进一步改进方案，折板除雾部分折板组相邻两个折板之间的间距取10～30㎜。

13、作为本实用新型的进一步改进方案，折板除雾部分的折板组上下对接设置为多组、且相邻两个折板组的气流流通通道空间错位设置。

14、作为本实用新型的进一步改进方案，丝网除雾部分的丝网是金属或工程塑料材质。

15、与现有技术相比，本胺液防逃逸装置采取“预冷+干床聚结+电场聚结+折板除雾+丝网除雾”的复合方式，烟气由吸收塔下端进入经过吸收层吸收后，胺蒸汽离开水溶液形成气相氨蒸气，先经由预冷部分将逃逸胺温度降至2℃，可将氨损失率降低至1％以下，然后进入干床聚结部分回收气相中的大粒径逃逸胺，可有效降低气相中的吸收剂浓度，同时使气溶胶发生凝并，未被捕获的逃逸胺随气流再进入电场聚结部分，较大粒径胺气溶胶带电后向电极板运动收集，未被电极板收集的小于100μm大于10μm的小分子气溶胶随气流进入折板除雾部分被收集，最后未被折板组收集的大于1μm小于10μm的气溶胶随气流进入丝网除雾部分被收集，可确保气溶胶去除率大于99％，可最大限度地去除co2捕集后从液相逃逸至气相中的包括物理夹带、气体以及气溶胶形态的胺，具有高效去除小分子气溶胶的功能，可应用于相变体系以及复合体系中co2捕获后污染物的处理。

技术特征：

1.一种胺液防逃逸装置，其特征在于，包括自下而上依次安装在吸收塔的吸收段上方的预冷部分(1)、干床聚结部分(2)、电场聚结部分(3)、折板除雾部分(4)和丝网除雾部分(5)；

2.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，预冷部分(1)的冷却盘管是不锈钢管或黄铜管，且冷却盘管外部设置换热翅片。

3.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，预冷部分(1)的冷却盘管的管路之间设有折流板。

4.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，干床聚结部分(2)的填料干床的填料高度大于2m。

5.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，电场聚结部分(3)的电场电压可控制在1～3kv之间。

6.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，折板除雾部分(4)折板组相邻两个折板之间的间距取10～30㎜。

7.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，折板除雾部分(4)的折板组上下对接设置为多组、且相邻两个折板组的气流流通通道空间错位设置。

8.根据权利要求1所述的胺液防逃逸装置，其特征在于，丝网除雾部分(5)的丝网是金属或工程塑料材质。

技术总结
本技术公开了一种胺液防逃逸装置，包括自下而上依次安装在吸收塔的吸收段上方的预冷部分、干床聚结部分、电场聚结部分、折板除雾部分和丝网除雾部分；预冷部分包括列管式冷却器，列管式冷却器包括壳体和位于壳体内部的冷却盘管；干床聚结部分包括填料干床和环形回收槽Ⅰ；电场聚结部分包括对置设置的高频电场电极板和环形回收槽Ⅱ，高频电场电极板的收尘极板上设有断电振打机构；折板除雾部分包括折板组和环形回收槽Ⅲ；丝网除雾部分包括丝网组件和环形回收槽Ⅳ。本胺液防逃逸装置可最大限度地去除CO<subgt;2</subgt;捕集后从液相逃逸至气相中的包括物理夹带、气体以及气溶胶形态的胺，可高效去除小分子气溶胶，特别适用于胺法CO<subgt;2</subgt;捕获系统。

技术研发人员：陆诗建,刘玲,康国俊,陈思铭,刘滋武,闫新龙,朱佳媚,倪中海,王瑞玉,王全德,黄飞,桑树勋,王猛,刘世奇,曹景沛
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：20230221
技术公布日：2024/1/12