一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔

本发明涉及烟气净化，具体涉及一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，可以促进烟气和吸附剂的接触，提高吸附效率。

背景技术：

1、在煤电领域实现国家“双碳”目标过程中，碳捕集技术尤其是基于化学吸附法的碳捕集技术以其较为成熟的技术和较高的捕集效率成为了煤电进行节能降碳改造的主要选择之一。但是目前在吸附烟气中二氧化碳的过程中，使用的常规吸附塔占地空间大，吸附效率有限和运行能耗偏高等问题亟待解决，因此，需要一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔以实现高效的二氧化碳吸附。

技术实现思路

1、本发明主要解决的技术问题是提出一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，能够解决现有碳捕集系统中烟气二氧化碳吸附过程中，吸附效果较差，能耗较高的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提出的一个技术方案是：

3、一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，包括风机3、压力传感器16、烟气入口管道2、吸附塔塔身1、烟气出口管道4、吸附剂入口管道5、吸附剂出口管道6、喷淋装置7、旋转圆盘8、电机9、储液器10、活动挡板11、配重块12、控制机构13、阀门14和浓度分析装置15，旋转圆盘8水平居中布置于吸附塔塔身1内，吸附塔塔身1顶部设置烟气出口管道4，上部设置吸附剂入口管道5，下部设置吸附剂出口管道6，底部设置烟气入口管道2。

4、在所述的二氧化碳吸附塔中，烟气入口管道2上安装风机3并设置压力传感器16，通过压力传感器16测得的压力数值调整风机3的出力，保证烟气能够顺利进入吸附塔塔身1内，不发生回流。待吸附的烟气由风机3引入烟气入口管道2后进入吸附塔塔身1内，经过吸附剂吸附后由烟气出口管道4排出。

5、在所述的二氧化碳吸附塔中，吸附剂入口管道5下方设置喷淋装置7，吸附剂出口管道6中设置有阀门14，阀门14前设置有浓度分析装置15，通过浓度分析装置15控制阀门14。吸附剂由吸附剂入口管道5进入吸附塔塔身1内，经过喷淋装置7形成小液滴并充满吸附塔内部空间，与烟气接触进行吸附。吸附完的吸附剂汇集于吸附塔塔身1底部，最后进入吸附塔底部的吸附剂出口管道6，当浓度分析装置15测量吸附剂中吸附的二氧化碳达到要求后，开启阀门14使吸附剂排出。

6、所述旋转圆盘8位于吸附塔塔身1内部并居中布置，旋转圆盘8半径约为吸附塔塔身1宽度的3/7，圆心处通过传动轴与电机9连接，通过电机9带动旋转圆盘8转动，旋转圆盘8的转动可以促进烟气与喷淋装置7喷出的吸附液接触，同时旋转圆盘8转动会搅动吸收塔底部的吸附液，促进底部吸附液与从烟气入口管道2进入吸收塔塔身1的烟气接触，从而增强吸附效果。

7、所述旋转圆盘8以1/8个圆周为间隔在圆周上均匀布置8个储液器10，储液器，储液器10上端开口并与旋转圆盘8铰接连接，使得储液器10可以以固定点为圆心自由转动，储液器10内设置活动挡板11和控制活动挡板11的控制机构13，同时储液器10底部装有配重块12，保证储液器10在重力作用下竖直向下，储液器10底部被活动挡板11竖直状态下遮挡的部位均匀阵列设置有直径为0.5mm的小孔，小孔的间距为1mm，小孔用于喷淋吸附剂。

8、所述储液器10和活动挡板11具有三种可选的组合结构，其中结构一的储液器10包括连接架和截面是类曲边梯形的柱体，活动挡板11位于储液器10中，活动挡板11截面为等腰三角形，结构二的储液器10包括连接架和截面为弓形的柱体，活动挡板11位于储液器10中，活动挡板11截面为半圆环，结构三的储液器10包括连接架和截面是类曲边梯形的柱体，活动挡板11位于储液器10下方，活动挡板11截面为水平的矩形。储液器10储液量为计算得出的在旋转圆盘8圆心高度上方运动从储液器10底部小孔喷淋的吸附剂量。在旋转圆盘8转动的过程中，当储液器10位于旋转圆盘8圆心高度以下时，控制机构13移动活动挡板11来遮挡储液器10底部开的小孔，储液器10随着旋转圆盘8转动并进入吸附剂液面下进行储液，此时储液器10不会喷淋吸附剂。当储液器10位于旋转圆盘8圆心高度以上时，控制机构13移动活动挡板11来漏出储液器10底部开的小孔，此时储液器10喷淋吸附剂。储液器10储液量为计算得出的在旋转圆盘8圆心高度上方运动从储液器10底部小孔喷淋的吸附剂量，使得储液器10中的吸附剂全部在旋转圆盘8圆心高度以上喷淋，与烟气接触进行再次吸附，这时吸附剂的行程较长，具有更好的吸附效果。

技术特征：

1.一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，其特征在于：包括风机(3)、压力传感器(16)、烟气入口管道(2)、吸附塔塔身(1)、烟气出口管道(4)、吸附剂入口管道(5)、吸附剂出口管道(6)、喷淋装置(7)、旋转圆盘(8)、电机(9)、储液器(10)、活动挡板(11)、配重块(12)、控制机构(13)、阀门(14)和浓度分析装置(15)，旋转圆盘(8)水平居中布置于吸附塔塔身(1)中，吸附塔塔身(1)顶部设置烟气出口管道(4)，吸附塔塔身(1)上部设置吸附剂入口管道(5)，吸附塔塔身(1)下部设置吸附剂出口管道(6)，吸附塔塔身(1)底部设置烟气入口管道(2)。

2.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，其特征在于：所述烟气入口管道(2)上安装风机(3)并设置压力传感器(16)，吸附剂入口管道(5)下方设置喷淋装置(7)，吸附剂出口管道(6)中设置有阀门(14)，阀门(14)前设置有浓度分析装置(15)。

3.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，其特征在于：所述旋转圆盘(8)半径约为吸附塔塔身(1)宽度的3/7，圆心处通过传动轴与电机(9)连接，旋转圆盘(8)以1/8圆周为间隔在圆周上均匀布置8个储液器(10)，储液器(10)上端开孔并与旋转圆盘(8)铰接连接，储液器(10)内设置活动挡板(11)和控制活动挡板(11)的控制机构(13)，同时储液器(10)底部装有配重块(12)，储液器(10)底部被活动挡板(11)竖直状态下遮挡的部位均匀阵列设置有直径为0.5mm的小孔，小孔的间距为1mm。

4.根据权利要求1所述的一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，其特征在于：所述储液器(10)和活动挡板(11)具有三种可选的组合结构，结构一的储液器(10)包括连接架和截面是类曲边梯形的柱体，活动挡板(11)位于储液器(10)中，活动挡板(11)截面为等腰三角形，结构二的储液器(10)包括连接架和截面为弓形的柱体，活动挡板(11)位于储液器(10)中，活动挡板(11)截面为半圆环，结构三的储液器(10)包括连接架和截面是类曲边梯形的柱体，活动挡板(11)位于储液器(10)下方，活动挡板(11)截面为水平的矩形。

技术总结
本发明公开了一种燃煤锅炉烟气二氧化碳吸附塔，包括吸附塔塔身、烟气入口管道和出口管道、吸附剂入口管道和出口管道、旋转圆盘以及电机，吸附塔工作时，吸附剂进入吸附剂入口管道，并从其配备的喷淋装置喷出，然后汇集于吸附塔塔底，最后经过浓度分析装置和阀门的吸附剂出口管道流出；电机带动旋转圆盘旋转，旋转圆盘上的储液器会储存吸附塔底部的吸附剂并再次喷淋；烟气通过风机的烟气入口管道进入吸附器塔身，与塔身底部汇集以及喷淋装置和储液器喷淋的吸附剂接触完成吸附后从烟气出口管道流出。本发明能够在较低能耗水平下实现高效二氧化碳吸附，显著增加碳捕集吸附过程的吸附效率，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：刘迪,吴东垠
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/12