二氧化碳提纯工艺流程中的余热发电g.docVIP

合成氨尾气二氧化碳提纯工艺流程中的余热发电 项目的提出： 二氧化碳的生产主要由燃料燃烧后的烟气排放中含量较高，比如火力发电及化工产业的尾气排放中，基本上凡有燃料燃烧后产生的废气中二氧化碳的浓度都会增加，如汽车尾气排放等等。为了保护地球和大气环境，我们应该尽量减少这些有害气体的排放，其次要进行必要的回收，并加以利用，使之变废为宝为人类造福。 我国自《京都议定书》生效以来，亦大加了这方面的力度，除各种新生能源加快开发利用外，对有害物质排放的标准及回收利用的要求日益严格。原则上，对凡排放物中，二氧化碳浓度大于7%的均可回收提纯。生成食品级或工业级二氧化碳，而对于原料气体中的二氧化碳含量达70%左右的比例的尾气可直接液化和提浓后液化工艺，以达到食品或工业级二氧化碳。 目前我国二氧化碳的主要生产包括以下几个方面： 通过石灰化学加工（石灰窑炉）气体排放的回收。 作为氨、氢合成汽生产过程中的产品（氢、合成氨等）。 酿制业的生产 石油化工及炼铁业副产 从烟道排气中回收 四川德阳市盛源气体有限责任公司，正是利用棉竹化工厂psa碳空气为原料年产20kt/a，食品级液体二氧化碳的生产厂家，在其生产工艺中，由于涉及提纯，需采用一级升压，变压吸附提浓，三级压缩，精制液化，提纯为99.9%的食品级二氧化碳。 在其生产工艺三级压缩机的出口，其二氧化碳浓度达97%的情况下，此时二氧化碳的状态参数压力达到2.6MPa左右，温度130℃左右，在三级压缩机（含三级压缩机）之前，消耗功率总计约为600kwh,而其三级压缩机出口在生产过程中一直保持上述的参数，形成了一方面是较高的功率消耗，而一方面大量的热能流失，造成了很大的浪费，如何利用该项工艺生产过程中的热量且对工艺过程不造成较大的影响，这就是项目的提出。 二、20kt/a食品级二氧化碳工艺生产简介 1、原料气收集压缩工序 从化肥厂PSA脱碳放空（逆放和负压） 出来的原料气，首先进入缓冲罐中缓冲并分离夹带的游离水后，进入原料气压缩机，压缩至0.2MPa，再进入二氧化碳提浓工序。 2、二氧化碳提浓工序 压缩后原料二氧化碳经冷却水分离后，进入由6台吸附塔，1台中间缓冲罐，2台真空泵和4台程控阀组成的PSA提浓工序。 在上述提浓工序中二氧化碳浓度要大于95%以上。 由PSA提浓工序逆放和真空放出的二氧化碳，经缓冲罐缓冲后进入二氧化碳压缩工序。 3、二氧化碳压缩工序 由上级工序来的纯度大于95%的二氧化碳，经压缩机三级压缩至3.0MPa，温度130℃左右，再经冷却，水分离后进入精制液化工序。 4、二氧化碳精制净化工序 二氧化碳进入由3台吸附塔，1台再生器组成的吸附附净化系统中，脱除气体中的水分和高碳烃，此时参数为0.3MPa,温度35℃，纯度99%左右，然后进入二氧化碳液化工序。 5、二氧化碳提纯工序 在二氧化碳液化器中，以液氨蒸发作为冷媒介，气体二氧化碳液化为液体二氧化碳，再进入提纯塔中，融解在液体二氧化碳中杂质得以清除，从提纯塔顶部离开提纯塔，从提纯塔底部得到食品级二氧化碳，自压送入产品二氧化碳储存罐。 三、二氧化碳的主要性质 1、产品性质 分子式：CO2 相对分子量：44.01 二氧化碳是碳的高价氧化物，为无色、无臭、不燃烧、不助燃，可压缩至高压的气体，自然界中，二氧化碳是丰富的化学物质之一，是大气的一部分，也会含在某些天然汽或油田气中，或者以碳酸的形式存在于矿石中，大气中的二氧化碳主要由碳物质燃烧和动物新陈代谢过程中产生，临界压力约为7.38MPa，临界温度为304K（约31℃），三相点温度约为216.6K（-57℃），三相点压力约为0.518MPa，在101.325kpa(约一个大气压)其升华温度为195K（-78℃），升化潜热为573.27kj/kg,具有稳定的化学性质。 二氧化碳与水混合呈弱酸性，可腐蚀碳钢等普通钢材，但不腐蚀不锈钢及铜类金属，当输送或参与循环的二氧化碳比较干燥｛含水率小于8ppm（1ppm= ）｝,时，可采用普通碳钢。 二氧化碳在空气中的浓度低于2%时，对人没有危害，但如果超过此浓度，则可引起呼吸器官的损失，甚至窒息死亡。 在常温常压下，二氧化碳的密度为1.977g/L，二氧化碳比空气重，约为空气重量的1.5倍，1吨二氧化碳的体积约为506-509m3。 当温度0-20℃时，气体的压力4-8MPa之间，凝固压力需在100MPa 以上，我们从二氧化碳状态图中可知，在通长压力下（100-50 MPa）在0℃以上时，二氧化碳不会固化，我们所要注意的是，当二氧化碳气化时会带走大量的热，使得储存的温度更低，当温度低于-30℃时，很低的压力就可以使二氧化碳固化。 利用二氧化碳提纯工序余热发电的概述 从以上对二氧化碳的分析可知，二氧化碳是一种低沸点的物质，很容易汽化，且其流动性