變壓吸附技術回收二氧化碳的方法

來源： 蘇一智能裝備 日期：2023-01-13 15:13:16 點擊：69 屬于：公司新聞

變壓吸附技術就是對混合氣中各氣體組分選擇性吸附及各組分在吸附劑上的吸附容量隨壓力的變化而呈現差異的特性實現混合氣體的分離或提純。變壓吸附分離技術正在加速占領工業氣體分離的市場。所以進一步研究變壓吸附技術具有十分重要的作用，二氧化碳回收設備。
溫室氣體CO2是一種重要的化工原料，可以應用在食品、輕工、冶金、化工、醫藥等行業，向大氣中排放不僅污染環境，也造成資源浪費。因此回收相關生產裝置的二氧化碳尾氣，是一種利國利民的好事，且具有一定的經濟效益。合成氨廠變壓吸附脫碳尾氣中CO2的體積分數達到85％左右，完全可以回收加工后作為一種產品。
目前回收提濃CO2氣體的方法有溶劑法、膜分離法、變壓吸附（PSA）法、精餾法等方法。其中溶劑法投資大、流程長、能耗高、設備腐蝕嚴重、開停車麻煩、運行費用高。膜分離法回收CO2，成本高，長期運行的可靠性有待進一步解決。精餾法能耗相對較高，產品回收率低，應用更少。相對而言，國內目前CO2的回收采用變壓吸附法的較多。
回收二氧化碳技術方案
技術方案一:該技術方案的工藝流程為合成氨裝置變壓吸附脫碳尾氣首先經過緩沖罐將其中的水分、固體雜質進行初步分離后，進行壓縮。因為壓縮后氣體溫度升高，經利用部分液體CO2產品或裝置其它設備的尾氣將其降低溫度后，再次將其中的水分等雜質脫除出來。經壓縮、分離大多數雜質后的氣體可以進入變壓吸附裝置，進行提濃操作，將其中大部分的雜質氣體脫除掉。經變壓吸附后的CO2氣體因為仍含有部分雜質氣體，尤其是含硫化合物，需要再經過脫硫工序將其中的含硫化合物脫除掉。脫硫后的CO2氣體再經過冷卻液化后，將其中不能液化的氣體分離開來，就可以作為產品儲運。
二氧化碳回收設備

二氧化碳回收設備

技術方案二: 該技術方案的工藝流程為原料氣經緩沖后，進行壓縮，利用其它設備的中間產品將氣體降溫后，送入脫硫裝置，將其中的有機硫以及無機硫都脫除干凈，利用液化CO2后剩余的冷量將氣體初步降溫后，將其中的水分等雜質脫除掉，然后進行液化。液化完畢后，將其中不凝氣等分離出來，即可作為產品，二氧化碳回收設備。
技術方案三:該技術方案的工藝流程為原料氣經初步分離其中的水分、固體雜質等后，進行一次壓縮，再進入脫硫裝置，將其中的有機硫以及無機硫都脫除干凈，然后再進行二次壓縮，壓縮后，再將其中的水分等分離出來，然后才進入PSA　裝置，其作用是對微量雜質進行深度脫除以及將原料氣中水份進行干燥。經干燥及脫除雜質后的原料氣再進入冷凍系統進行液化，將其中的有效成分CO2液化后，無效成分在提純裝置中分離出來，此時即成為產品。
針對三個技術方案提供的初步方案進行分析，認為脫硫是必須的，且是在變壓吸附之前就進行，這樣可減少吸附劑和其它工段的催化劑的中毒，因此技術方案1　相對而言需要調整。
在整套裝置運轉過程中，不同設備的溫差較大，因此需要考慮能耗問題，將能量消耗控制在較低，換熱過程要充分考慮到放空尾氣、原料氣、壓縮后相對溫度較高的氣體、產品等的冷量、熱量回收利用問題。因此技術方案2　在用能上是合適的。工藝路線簡單，相對而言則投資省，但在一定程度上不能保障產品的純度，經對三種技術方案的調查，技術供應商進行實地考察以及業績考察，發現這三種技術方案業績都沒有問題，產品質量合格，因此投資少、工藝流程短的相對更合適一些，技術方案2　相對更合適。
變壓吸附為常用的CO2回收技術，也是應用較廣的回收技術；原料氣在加工過程中，一步適當去掉其中的固體雜質以及水分后，第二步應當壓縮后脫硫，再進行變壓吸附，這樣更有利于降低生產費用，防止降低催化劑及吸附劑的使用壽命；在產品質量相當的情況下，綜合能耗低的工藝路線應優先考慮；生產過程中為保障產品氣體的純度，少采用甚至不采用含潤滑油的動力設備，例如壓縮機采用無油潤滑壓縮機等。

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