節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統及方法與流程

2023-06-12 20:01:36

本發明屬於環保技術領域，尤其涉及一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統及方法。

背景技術：

近年來全球氣候變暖以及一系列與其相關的環境問題正日益凸顯，CO2是大氣中的一種主要的溫室氣體，其2015年全球排放量已達321億噸。CO2主要來源於工業排放，尤其燃用化石燃料的工業鍋爐通過煙道向大氣中排放大量CO2。對工業煙氣中的CO2進行分離和捕獲的技術亟需進一步發展，來減少溫室氣體排放和減緩全球氣候變暖的問題。

目前在分離工業煙氣中CO2的多項技術中，吸收分離法與吸附分離法較為成熟。其中吸附分離法是利用固體吸附劑對混合氣體中的CO2進行選擇性的可逆吸附來實現煙氣中的CO2的分離和捕獲，吸附劑在低溫或者高壓下吸附CO2，升溫或降低壓力後將吸附劑中的CO2脫附，使吸附劑得到再生。通過周期性的壓力、溫度變化來達到對混合氣體中的CO2進行吸附脫附的目的。吸附分離法具有能耗低、環境汙染小、設備簡單和無化學腐蝕等特點，因此更有發展前景。

吸附分離法分為變溫吸附和變壓吸附。變溫吸附是利用氣體對固體吸附劑的吸附能的差異以吸附容量在不同的溫度下的變化實現吸附和分離，從而使固體吸附劑在整個吸附循環中再生。由於物理吸附過程決定了吸附劑在低溫吸附和在高溫脫附再生，因而在變溫吸附過程中需要消耗大量能源來降低煙氣溫度和提高吸附劑溫度，這一問題限制了變溫吸附技術的發展。

因此，亟需發明一種節約能源、對環境汙染小的分離工業煙氣中二氧化碳的系統及方法。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本發明提供一種在變溫吸附過程中，充分利用煙氣自身熱量的節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統及方法，以解決分離工業中二氧化碳和現有變溫吸附技術的能耗高的問題。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發明採用的主要技術方案包括：

本發明提供一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統，其包括：第一吸附床、第二吸附床和第三吸附床，所述每個吸附床帶有相互獨立的換熱室和吸附室，所述換熱室對所述吸附室加熱或冷卻；以及包括：可切換地與每個所述吸附室或所述換熱室連通的熱煙氣供給管路、可切換地與每個所述換熱室連通的空氣供給管路、可切換地與每個所述吸附室連通的CO2供給與回收管路。

根據本發明，熱煙氣供給管路、空氣供給管路、以及CO2供給與回收管路包括三種可依次切換的狀態：在第一狀態下：熱煙氣供給管路依次與第三吸附床的換熱室、第一吸附床的吸附室、第二吸附床的吸附室連通；空氣供給管路同時與第一吸附床和第二吸附床的換熱室連通；CO2供給與回收管路與第三吸附床的吸附室連通；在第二狀態下：熱煙氣供給管路依次與第一吸附床的換熱室、第二吸附床的吸附室、第三吸附床的吸附室連通；空氣供給管路同時與第二吸附床和第三吸附床的換熱室連通；CO2供給與回收管路與第一吸附床的吸附室連通；在第三狀態下：熱煙氣供給管路依次與第二吸附床的換熱室、第三吸附床的吸附室、第一吸附床的吸附室連通；空氣供給管路同時與第一吸附床和第三吸附床的換熱室連通；CO2供給與回收管路與第二吸附床的吸附室連通。

根據本發明，該節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統，還包括：CO2輸送風機，所述CO2輸送風機連接所述CO2供給與回收管路；空氣輸送風機，所述空氣輸送風機連接所述空氣供給管路；冷煙氣排氣口管路，所述冷煙氣排氣口管路連接所述任一吸附床的吸附室；空氣排氣口管路，所述空氣排氣口管路連接所述任一吸附床的換熱室；CO2緩衝罐，所述CO2緩衝罐連接所述CO2輸送風機和所述CO2供給與回收管路；CO2排氣口管路，所述CO2排氣口管路連接所述CO2緩衝罐；溫度傳感器和壓力傳感器，所述溫度傳感器和壓力傳感器與任一吸附床的吸附室和換熱室相連；CO2濃度傳感器，所述CO2濃度傳感器與任一吸附床的吸附室和熱煙氣供給管路相連；閥門和管道，所述閥門和管道連接各設備。

根據本發明，溫度傳感器的數量為12個、所述壓力傳感器的數量為12個、所述CO2濃度傳感器的數量為4個、所述閥門的數量為24個。

根據本發明，吸附室的外壁上設置包括肋片、翅片和鰭片等用於強化換熱的結構；吸附室內填充的吸附劑為沸石、活性炭、介孔分子篩、多孔聚合物和金屬氧化物等固體吸附劑。

本發明又提供一種採用前述技術方案所述的變溫吸附系統的工業煙氣二氧化碳分離方法，將所述熱煙氣供給管路、空氣供給管路、以及CO2供給與回收管路切換在第一狀態，執行：步驟一：高溫的煙氣經由所述熱煙氣供給管路通入第三吸附床的換熱室，使第三吸附床的吸附室升溫，所述吸附室發生CO2脫附，所述脫附的CO2通過與第三吸附床的吸附室連通的CO2供給和回收管路回收；步驟二：常溫空氣經由空氣供給管路通入所述第二吸附床和第一吸附床的換熱室，使第二吸附床和第一吸附床的吸附室保持常溫，所述步驟二在步驟一之後進行或與之同時進行；步驟三：所述煙氣從所述第三吸附床的換熱室離開並繼續通入第二吸附床的吸附室，被吸附室的吸附劑吸收；步驟四：所述煙氣從所述第二吸附床的吸附室離開並繼續通入第一吸附床的吸附室，被吸附室的吸附劑進一步吸收後排放；將所述熱煙氣供給管路、空氣供給管路、以及CO2供給與回收管路依次切換至第二狀態、第三狀態，進行與上述步驟一至步驟四相應的處理。

根據本發明，在所述第一狀態時，第一吸附床為吸附過程，第二吸附床為吹掃過程，第三吸附床為脫附過程；在所述第二狀態時，第一吸附床為脫附過程，第二吸附床為吸附過程，第三吸附床為吹掃過程；在所述第三狀態時，第一吸附床為吹掃過程，第二吸附床為脫附過程，第三吸附床為吸附過程；第三狀態結束時循環至第一狀態。

根據本發明，在所述第一狀態時，CO2輸送風機與CO2供給與回收管路相連，所述CO2供給與回收管路與第三吸附床的吸附室的一側相連，第三吸附床的吸附室的另一側與CO2緩衝罐相連，熱煙氣供給管路與第三吸附床的換熱室的一側相連，第三吸附床的換熱室的另一側與第一吸附床的吸附室的一側相連，第一吸附床的吸附室的另一側與第二吸附床的吸附室的一側相連，第二吸附床的吸附室的另一側與冷煙氣排氣口管路相連，空氣輸送風機分別與第一吸附床和第二吸附床的換熱室的一側相連，第一吸附床和第二吸附床的換熱室的另一側與空氣排氣口管路相連；在所述第二狀態時，CO2輸送風機與第一吸附床的吸附室的一側相連，第一吸附床的吸附室的另一側與CO2緩衝罐相連，熱煙氣供給管路與第一吸附床的換熱室的一側相連，第一吸附床的換熱室的另一側與第二吸附床的吸附室的一側相連，第二吸附床的吸附室的另一側與第三吸附床的吸附室的一側相連，第三吸附床的吸附室的另一側與冷煙氣排氣口管路相連，空氣輸送風機分別與第二吸附床和第三吸附床的換熱室的一側相連，第二吸附床和第三吸附床的換熱室的另一側與空氣排氣口管路相連；在所述第三狀態時，CO2輸送風機與第二吸附床的吸附室的一側相連，第二吸附床的吸附室的另一側與CO2緩衝罐相連，熱煙氣供給管路與第二吸附床的換熱室的一側相連，第二吸附床的換熱室的另一側與第三吸附床的吸附室的一側相連，第三吸附床的吸附室的另一側與第一吸附床的吸附室的一側相連，第一吸附床的吸附室的另一側與冷煙氣排氣口管路相連，空氣輸送風機分別與第一吸附床和第三吸附床的換熱室的一側相連，第一吸附床和第三吸附床的換熱室的另一側與空氣排氣口管路相連。

根據本發明，在所述第一狀態時，若第一吸附床的吸附室出口的CO2濃度傳感器監測到CO2濃度達到設定值時，系統轉換為第二狀態；在所述第二狀態時，若第二吸附床的吸附室出口的CO2濃度傳感器監測到CO2濃度達到設定值時，系統轉換為第三狀態；在所述第三狀態時，若第三吸附床的吸附室出口的CO2濃度傳感器監測到CO2濃度達到設定值時，系統轉換為第一狀態。

根據本發明，某個吸附床為吸附過程時，從正在脫附過程的另一個吸附床的換熱室而來的經過初步降溫的熱煙氣進入所述正在吸附過程的吸附床的吸附室，空氣輸送至所述正在吸附過程的吸附床的換熱室，經過換熱來對所述正在吸附過程的吸附床的吸附室降溫，達到在低溫環境下吸附煙氣中CO2的目的；某個吸附床為脫附過程時，CO2輸送至所述正在脫附過程的吸附床的吸附室中，熱煙氣輸送至所述正在脫附過程的吸附床的換熱室中，經過換熱來對所述正在脫附過程的吸附床的吸附室升溫，達到在高溫環境下脫附吸附劑中CO2的目的；某個吸附床為吹掃過程時，從正在吸附過程的另一個吸附床的吸附室而來煙氣進入所述正在吹掃過程的吸附床的吸附室，空氣輸送至所述正在吹掃過程的吸附床的換熱室，經過換熱來對所述正在吹掃過程的吸附床的吸附室降溫，達到吹掃吸附劑和降溫的目的，為接下來所述吸附床要進行的吸附過程做準備。

(三)有益效果

本發明的有益效果是：

吸附床在脫附過程時，通過換熱室和吸附室之間的傳熱來利用熱煙氣自身的熱量加熱吸附劑，節省了因脫附再生而加熱吸附劑的能耗。輸送至吸附床吸附室中的氣體是純CO2，有利於脫附效果的提高，並且保證了脫附出來的CO2的純度。

吸附床在吸附過程時，輸送至該吸附床吸附室中的煙氣是已經經過脫附過程吸附床換熱室的煙氣，因為經歷過熱量傳遞，節約了因冷卻吸進口煙氣的而消耗的能量。

本發明採用的是三個吸附床的工作狀態，因而始終會有一個吸附床處於吹掃狀態，在該狀態下，不含CO2的煙氣輸送至該吸附床的吸附室中，並且冷空氣持續輸送至該吸附床的換熱時中，有利於該吸附床處於接下來吸附過程的準備階段。並且，三個吸附床的流程，有利於整個吸附工藝的連續工作，提高了裝置的吸附效率。

附圖說明

圖1為本發明節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的示意圖；

圖2為本發明節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統中的吸附床的結構示意圖；

圖3為本發明節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第一狀態的示意圖；

圖4為本發明節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第二狀態的示意圖；

圖5為本發明節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第三狀態的示意圖。

【附圖標記說明】

1：第一吸附床；

2：第二吸附床；

3：第三吸附床；

4：CO2輸送風機；

5：空氣輸送風機；

6：CO2緩衝罐；

7：CO2排氣口管路；

8：熱煙氣供給管路：

9：冷煙氣排氣口管路；

10：空氣供給管路；

11：空氣排氣口管路；

12：溫度傳感器；

13：壓力傳感器；

14：CO2濃度傳感器；

15：閥門；

16：吸附室；

17：換熱室；

18：CO2供給與回收管路。

具體實施方式

為了更好的解釋本發明，以便於理解，下面結合附圖，通過具體實施方式，對本發明作詳細描述。

如圖1、圖2所示，為本發明的一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統。該系統包括：第一吸附床1、第二吸附床2和第三吸附床3，每個吸附床帶有相互獨立的換熱室17和吸附室16，換熱室17對吸附室16加熱或冷卻；以及包括：可切換地與每個吸附室16或換熱室17連通的熱煙氣供給管路8、可切換地與每個換熱室17連通的空氣供給管路10、可切換地與每個吸附室16連通的CO2供給與回收管路18。熱煙氣供給管路8、空氣供給管路10、以及CO2供給與回收管路18包括三種可依次切換的狀態：

在第一狀態下：

熱煙氣供給管路8依次與第三吸附床3的換熱室17、第一吸附床1的吸附室16、第二吸附床2的吸附室16連通；

空氣供給管路10同時與第一吸附床1和第二吸附床2的換熱室17連通；

CO2供給與回收管路18與第三吸附床3的吸附室16連通；

在第二狀態下：

熱煙氣供給管路8依次與第一吸附床1的換熱室17、第二吸附床2的吸附室16、第三吸附床3的吸附室16連通；

空氣供給管路10同時與第二吸附床2和第三吸附床3的換熱室17連通；

CO2供給與回收管路18與第一吸附床1的吸附室16連通；

在第三狀態下：

熱煙氣供給管路8依次與第二吸附床2的換熱室17、第三吸附床3的吸附室16、第一吸附床1的吸附室16連通；

空氣供給管路10同時與第一吸附床1和第三吸附床3的換熱室17連通；

CO2供給與回收管路18與第二吸附床2的吸附室16連通。

進一步地，該系統還包括CO2輸送風機4，CO2輸送風機4連接CO2供給與回收管路18；空氣輸送風機5，空氣輸送風機5連接空氣供給管路10；冷煙氣排氣口管路9，冷煙氣排氣口管路9連接任一吸附床的吸附室16；空氣排氣口管路11，空氣排氣口管路11連接任一吸附床的換熱室17；CO2緩衝罐6，CO2緩衝罐6連接CO2輸送風機4和CO2供給與回收管路18；CO2排氣口管路7，CO2排氣口管路7連接CO2緩衝罐6；溫度傳感器12和壓力傳感器13，溫度傳感器12和壓力傳感器13與任一吸附床的吸附室16和換熱室17相連；CO2濃度傳感器14，CO2濃度傳感器14與任一吸附床的吸附室16和熱煙氣供給管路8相連；閥門15和管道，閥門15和管道連接各設備。

具體的，溫度傳感器12的數量為12個、壓力傳感器13的數量為12個、CO2濃度傳感器14的數量為4個、閥門15的數量為24個。吸附室16的外壁上設置包括肋片、翅片和鰭片等用於強化換熱的結構；吸附室16內填充的吸附劑為沸石、活性炭、介孔分子篩、多孔聚合物和金屬氧化物等固體吸附劑。

本發明實施例中，24個閥門15組成如下：控制CO2輸送風機4至各吸附床的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15，共3個；控制各吸附床的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15，共3個；控制熱煙氣供給管路8至各吸附床的換熱室17的煙氣輸送的閥門15，共3個；控制各吸附床的換熱室17至相鄰吸附床的吸附室16的煙氣輸送的閥門15，共3個；控制各吸附床的吸附室16至相鄰吸附床的吸附室16的煙氣輸送的閥門15，共3個；控制各吸附床的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15，共3個；控制空氣供給管路10至各吸附床的換熱室17的空氣輸送的閥門15，共3個；控制各吸附床的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15，共3個。

需要說明的是，該實施例中的閥門15組合方式為了更好地解釋本發明中各工作步驟之間閥門15的開關轉換，不限制實現本發明工作過程中各步驟的閥門15組合方式。

如圖3所示，為本發明的一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第一狀態的示意圖。其中，實心的閥門15代表開啟狀態，空心的閥門15代表關閉狀態。控制CO2輸送風機4至第三吸附床3的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制CO2輸送風機4至第一吸附床1和第二吸附床2各自的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制第三吸附床的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1和第二吸附床2各自的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制熱煙氣供給管路8至第三吸附床3的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制熱煙氣供給管路8至第一吸附床1和第二吸附床2各自的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第三吸附床3的換熱室17至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1的換熱室17至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第二吸附床2的換熱室17至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1的吸附室16至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第二吸附床2的吸附室16至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第三吸附床3的吸附室16至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第二吸附床2的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1和第三吸附床3各自的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制空氣供給管路10至第一吸附床1和第二吸附床2各自的換熱室17的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制空氣供給管路10至第三吸附床3的換熱室17的空氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1和第二吸附床2各自的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第三吸附床3的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為關閉狀態。

由此，CO2輸送風機4與CO2供給與回收管路18相連，CO2供給與回收管路18與第三吸附床3的吸附室16的一側相連，第三吸附床3的吸附室16的另一側與CO2緩衝罐6相連，熱煙氣供給管路8與第三吸附床3的換熱室17的一側相連，第三吸附床3的換熱室17的另一側與第一吸附床1的吸附室16的一側相連，第一吸附床1的吸附室16的另一側與第二吸附床2的吸附室16的一側相連，第二吸附床2的吸附室16的另一側與冷煙氣排氣口管路9相連，空氣輸送風機5分別與第一吸附床1和第二吸附床2的換熱室17的一側相連，第一吸附床1和第二吸附床2的換熱室17的另一側與空氣排氣口管路11相連。

高溫的煙氣經由熱煙氣供給管路8通入第三吸附床3的換熱室17，使第三吸附床3的吸附室16升溫，吸附室16發生CO2脫附，脫附的CO2通過與第三吸附床3的吸附室16連通的CO2供給和回收管路18回收；常溫空氣經由空氣供給管路10通入第二吸附床2和第一吸附床1的換熱室17，使第二吸附床2和第一吸附床1的吸附室16保持常溫；煙氣從第三吸附床3的換熱室17離開並繼續通入第二吸附床2的吸附室16，被吸附室16的吸附劑吸收；煙氣從第二吸附床2的吸附室16離開並繼續通入第一吸附床1的吸附室16，被吸附室16的吸附劑進一步吸收後排放。

如圖4所示，為本發明的一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第二狀態的示意圖。其中，實心的閥門15代表開啟狀態，空心的閥門15代表關閉狀態。控制CO2輸送風機4至第一吸附床1的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制CO2輸送風機4至第二吸附床2和第三吸附床3各自的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制第二吸附床2和第三吸附床3各自的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制熱煙氣供給管路8至第一吸附床1的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制熱煙氣供給管路8至第二吸附床2和第三吸附床3各自的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1的換熱室17至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第二吸附床2的換熱室17至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第三吸附床3的換熱室17至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第二吸附床2的吸附室16至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第三吸附床3的吸附室16至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第一吸附床1的吸附室16至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第三吸附床3的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1和第二吸附床2各自的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制空氣供給管路10至第二吸附床2和第三吸附床3各自的換熱室17的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制空氣供給管路10至第一吸附床1的換熱室17的空氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第二吸附床2和第三吸附床3各自的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為關閉狀態。

由此，CO2輸送風機4與第一吸附床1的吸附室16的一側相連，第一吸附床1的吸附室16的另一側與CO2緩衝罐6相連，熱煙氣供給管路8與第一吸附床1的換熱室17的一側相連，第一吸附床1的換熱室17的另一側與第二吸附床2的吸附室16的一側相連，第二吸附床2的吸附室16的另一側與第三吸附床3的吸附室16的一側相連，第三吸附床3的吸附室16的另一側與冷煙氣排氣口管路9相連，空氣輸送風機5分別與第二吸附床2和第三吸附床3的換熱室17的一側相連，第二吸附床2和第三吸附床3的換熱室17的另一側與空氣排氣口管路11相連。

高溫的煙氣經由熱煙氣供給管路8通入第一吸附床1的換熱室17，使第一吸附床1的吸附室16升溫，吸附室16發生CO2脫附，脫附的CO2通過與第一吸附床1的吸附室16連通的CO2供給和回收管路18回收；常溫空氣經由空氣供給管路10通入第二吸附床2和第三吸附床3的換熱室17，使第二吸附床2和第三吸附床3的吸附室16保持常溫；煙氣從第一吸附床1的換熱室17離開並繼續通入第二吸附床2的吸附室16，被吸附室16的吸附劑吸收；煙氣從第二吸附床2的吸附室16離開並繼續通入第三吸附床3的吸附室16，被吸附室16的吸附劑進一步吸收後排放。

如圖5所示，為本發明的一種節能型分離工業煙氣中二氧化碳的變溫吸附系統的分離方法在第三狀態的示意圖。其中，實心的閥門15代表開啟狀態，空心的閥門15代表關閉狀態。控制CO2輸送風機4至第二吸附床2的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制CO2輸送風機4至第一吸附床1和第三吸附床3各自的吸附室16的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制第二吸附床2的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1和第三吸附床3各自的吸附室16至CO2緩衝罐6的CO2氣體輸送的閥門15為關閉狀態；控制熱煙氣供給管路8至第二吸附床2的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制熱煙氣供給管路8至第一吸附床1和第三吸附床3各自的換熱室17的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第二吸附床2的換熱室17至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第三吸附床3的換熱室17至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第一吸附床1的換熱室17至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第三吸附床3的吸附室16至第一吸附床1的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第一吸附床1的吸附室16至第二吸附床2的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態，控制第二吸附床2的吸附室16至第三吸附床3的吸附室16的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第二吸附床2和第三吸附床3各自的吸附室16至冷煙氣排氣口管路9的煙氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制空氣供給管路10至第一吸附床1和第三吸附床3各自的換熱室17的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制空氣供給管路10至第二吸附床2的換熱室17的空氣輸送的閥門15為關閉狀態；控制第一吸附床1和第三吸附床3各自的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為開啟狀態，控制第二吸附床2的換熱室17至空氣排氣口管路11的空氣輸送的閥門15為關閉狀態。

由此，CO2輸送風機4與第二吸附床2的吸附室16的一側相連，第二吸附床2的吸附室16的另一側與CO2緩衝罐6相連，熱煙氣供給管路8與第二吸附床2的換熱室17的一側相連，第二吸附床2的換熱室17的另一側與第三吸附床3的吸附室16的一側相連，第三吸附床3的吸附室16的另一側與第一吸附床1的吸附室16的一側相連，第一吸附床1的吸附室16的另一側與冷煙氣排氣口管路9相連，空氣輸送風機5分別與第一吸附床1和第三吸附床3的換熱室17的一側相連，第一吸附床1和第三吸附床3的換熱室17的另一側與空氣排氣口管路11相連。

高溫的煙氣經由熱煙氣供給管路8通入第二吸附床2的換熱室17，使第二吸附床2的吸附室16升溫，吸附室16發生CO2脫附，脫附的CO2通過與第二吸附床2的吸附室16連通的CO2供給和回收管路18回收；常溫空氣經由空氣供給管路10通入第三吸附床3和第一吸附床1的換熱室17，使第三吸附床3和第一吸附床1的吸附室16保持常溫；煙氣從第二吸附床2的換熱室17離開並繼續通入第三吸附床3的吸附室16，被吸附室16的吸附劑吸收；煙氣從第三吸附床3的吸附室16離開並繼續通入第一吸附床1的吸附室16，被吸附室16的吸附劑進一步吸收後排放。

本發明實施例中，將各個吸附床的吸附室16出口的CO2濃度傳感器14監測的CO2濃度限值設定為1％，若監測到CO2濃度達到1％，說明該吸附床中的吸附劑已經吸附飽和。在分離方法的第一狀態時，若第一吸附床1的吸附室16出口的CO2濃度傳感器14監測到CO2濃度達到設定值1％時，系統轉換為第二狀態；在分離方法的第二狀態時，若第二吸附床2的吸附室16出口的CO2濃度傳感器14監測到CO2濃度達到設定值1％時，系統轉換為第三狀態；在分離方法的第三狀態時，若第三吸附床3的吸附室16出口的CO2濃度傳感器14監測到CO2濃度達到設定值1％時，系統轉換為第一狀態。

需要理解的是，以上對本發明的具體實施例進行的描述只是為了說明本發明的技術路線和特點，其目的在於讓本領域內的技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，但本發明並不限於上述特定實施方式。凡是在本發明權利要求的範圍內做出的各種變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍內。