技術簡介
套筒窯(石灰窯)煙氣的特點是:壓力低、溫度高、含塵、CO2含量低,且含有NOx及SO2等雜質。根據(jù)原料氣特性與產(chǎn)品質量要求,煙氣回收CO2裝置工藝流程主要包括:窯氣深度凈化、一段VPSA提濃、二段VPSA提濃、CO2壓縮、CO2凈化、CO2液化提純、CO2汽化儲存供應等單元。
1.由于原料氣不僅高溫,且含塵,因此為同時達到降溫與除塵的效果,本裝置采用先高精度除塵、后降溫的工藝,避免了傳統(tǒng)的先冷卻后除塵的冷卻器的粉塵堵塞問題,可確保裝置的長周期穩(wěn)定運行。
2.除塵和降溫后,設置了TSA深度凈化單元,可脫除原料氣中的水、NOx和SO2,因此可避免后續(xù)主裝置的設備腐蝕問題,且大幅度延長主吸附劑的使用壽命。而且NOx的脫除可降低CO2液化工序的安全風險,不再存在NH3與NOx在設備故障泄漏時相遇可能發(fā)生的爆炸風險。
3.TSA深度凈化單元采用低壓吸附,節(jié)能效果明顯。
4.原料凈化氣CO2含量較低,采用了2段VPSA提濃CO2工藝。
5.原料氣本身壓力低、且CO2來自變壓吸附的真空步序,CO2的產(chǎn)品壓力與吸附壓力無關,因此越低的吸附壓力會越節(jié)能,且可降低的投資與占地。
6.二段VPSA前不設鼓風機,可減少動設備數(shù)量、縮短流程,從而提高裝置的可靠性,減少設備占地。
7.采用壓縮機壓縮增壓后設置TSA進一步凈化脫除CO2氣中的水份、NOx和SO2,降低了二氧化碳液化提純工序的安全風險,保證了生產(chǎn)出來的產(chǎn)品工業(yè)級優(yōu)級品純度≥99.8%。
8.采用低溫液化提純工藝,可確保CO2純度要求。
9.CO2液化流程充分考慮了冷量的回收,且利用了不凝氣的減壓節(jié)流制冷量,因此能耗更低。
10.利用全裝置循環(huán)回水汽化液體CO2,降低了空溫式汽化器冬季及夜間生產(chǎn)能力低下的問題,確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。
流程示意
典型業(yè)績
序號 | 用戶 | 規(guī)模 | 原料氣 | 產(chǎn)品氣CO2純度 | 產(chǎn)能 | 備注 |
1 | 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司 | 煙氣處理規(guī)模 ~27630Nm3/h | 套筒窯煙氣 (CO2含量22~30%) | 工業(yè)級優(yōu)級品、純度≥99.8% | 6萬噸/年 | 用作煉鋼吹煉氣 |