基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、富液泵、第一贫富液换热器、富液分流器、第二贫富液换热器、热泵系统、解吸塔、煮沸器、贫液泵以及贫液冷却器。烟气进入吸收塔且从下往上运动，吸收剂进入吸收塔且往下喷淋，吸收剂与烟气逆流接触，吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液；富液进入富液泵，然后进入第一贫富液换热器以吸热升温；完成第一热交换的富液进入富液分流器中以分流成两路，第一路富液进入热泵系统以吸热升温，然后第一路富液进入解吸塔；第二路富液进入第二贫富液换热器以吸热升温，然后第二路富液进行解吸塔；第一路富液和第二路富液在解吸塔被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳。

Carbon dioxide capture system by chemical absorption based on waste heat recovery and utilization

【技术实现步骤摘要】
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统
本技术涉及废热回收领域，尤其涉及一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统。
技术介绍
由于化石燃料的大量燃烧，大气中CO2的含量也不断上升，大量CO2的排放导致温室效应越来越严重，控制CO2的排放量已成为各国关注的焦点。有机胺捕集CO2技术是目前最成熟的技术。有机胺捕集CO2的原理和流程为：烟气中的CO2在吸收塔与有机胺反应生成氨基甲酸盐，并被输送至解吸塔加热分解还原为有机胺和二氧化碳，有机胺溶液返回吸收塔进行再次吸收。有机胺碳捕集法捕集CO2流程因其吸收速率快、吸收效率高且工艺简单、技术较为成熟而被广泛使用；但是有机胺捕集CO2技术能耗较高，而如何将解吸塔解吸得到的贫液和气体中的废热进行回收是降低能耗的主要途径，也是节能工艺开发的主要落脚点。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其能够有效利用解吸塔顶排出的气体的热量来加热富液，提高废热的利用率，降低富液解吸时所需的热量。为了实现上述目的，本技术提供了一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、富液泵、第一贫富液换热器、富液分流器、第二贫富液换热器、热泵系统、解吸塔、煮沸器、贫液泵以及贫液冷却器。吸收塔包括：吸收塔第一入口，位于吸收塔的下部，供烟气进入，烟气带有二氧化碳；吸收塔第二入口，位于吸收塔的上部，供吸收剂进入；吸收塔第一出口，位于吸收塔的底部，供富液流出；吸收塔第二出口，位于吸收塔的顶部。富液泵包括：富液泵入口，连通吸收塔第一出口；富液泵出口。第一贫富液换热器包括：第一贫富液换热器第一入口，连通富液泵出口；第一贫富液换热器第二入口；第一贫富液换热器第一出口；第一贫富液换热器第二出口。富液分流器包括：富液分流器入口，连通第一贫富液换热器第一出口；富液分流器第一出口；富液分流器第二出口。第二贫富液换热器包括：第二贫富液换热器第一入口，连通富液分流器第二出口；第二贫富液换热器第二入口；第二贫富液换热器第一出口；第二贫富液换热器第二出口，连通第一贫富液换热器第二入口。热泵系统包括蒸发器、压缩机、冷凝器以及节流阀。蒸发器包括：蒸发器第一入口；蒸发器第二入口；蒸发器第一出口；蒸发器第二出口。压缩机包括：压缩机入口，连通蒸发器第二出口；压缩机出口。冷凝器包括：冷凝器第一入口，连通富液分流器第一出口；冷凝器第二入口，连通压缩机出口；冷凝器第一出口；冷凝器第二出口。节流阀设置于冷凝器与蒸发器之间，一端受控连通冷凝器第二出口，另一端受控连通蒸发器第二入口。解吸塔包括：解吸塔第一入口，位于解吸塔上部，连通冷凝器第一出口；解吸塔第二入口，位于解吸塔的上部并低于解吸塔第一入口，连通第二贫富液换热器第一出口；解吸塔第三入口，位于解吸塔的中部并低于解吸塔第二入口；解吸塔第四入口，位于解吸塔的下部并低于解吸塔第三入口；解吸塔第一出口，位于解吸塔顶部，连通蒸发器第一入口；解吸塔第二出口，位于解吸塔底部；解吸塔第三出口，位于解吸塔的下部。煮沸器包括：煮沸器第一入口，连通解吸塔第三出口；煮沸器第二入口，供外部的饱和蒸汽流入；煮沸器第一出口，连通解吸塔第四入口；煮沸器第二出口。贫液泵包括：贫液泵入口，连通第一贫富液换热器第二出口；贫液泵出口。贫液冷却器一侧连通于贫液泵出口，另一侧连通于吸收塔第二入口。其中，烟气经由吸收塔第一入口进入吸收塔中且从下往上运动，吸收剂经由吸收塔第二入口进入吸收塔中且往下喷淋，往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液，富液向下沉降，脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动；富液经由吸收塔第一出口、富液泵入口进入富液泵，然后经由富液泵出口、第一贫富液换热器第一入口进入第一贫富液换热器内进行第一热交换，以吸热升温；完成第一热交换的富液经由第一贫富液换热器第一出口、富液分流器入口进入富液分流器中，以分流成两路，第一路富液经由富液分流器第一出口、冷凝器第一入口进入冷凝器中以进行第二热交换并吸热升温，完成第二热交换的第一路富液经由冷凝器第一出口、解吸塔第一入口进入解吸塔中；第二路富液经由富液分流器第二出口、第二贫富液换热器第一入口进入第二贫富液换热器中进行第三热交换并吸热升温，完成第三热交换的第二路富液经由第二贫富液换热器第一出口、解吸塔第二入口进行解吸塔中；第一路富液和第二路富液在解吸塔中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳，贫液在解吸塔中向下沉降，二氧化碳向上运动；解吸塔底的部分液体经由解吸塔第三出口、煮沸器第一入口进入煮沸器中，并与经由煮沸器第二入口流入的饱和蒸汽进行第四热交换，所述部分液体在煮沸器中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第一出口、解吸塔第四入口进入解吸塔中，为解吸塔中的富液解吸提供蒸汽和热量；煮沸器中的饱和蒸汽放热降温变为冷凝水，冷凝水经由煮沸器第二出口排出；向上运动的二氧化碳会携带部分贫液，然后经由解吸塔第一出口、蒸发器第一入口进入蒸发器中与蒸发器内的工质液体进行第五热交换，工质液体吸热升温变为工质蒸汽，工质蒸汽经由蒸发器第二出口、压缩机入口进入压缩机中，压缩机对工质蒸汽进行压缩，经由压缩后的工质蒸汽升温升压变为过热蒸汽，过热蒸汽经由压缩机出口、冷凝器第二入口进入冷凝器中，并与经由冷凝器第一入口流入的第一路富液进行前述第二热交换，第一路富液吸热升温，而过热蒸汽放热降温变为高压工质液体，高压工质液体流入节流阀并被降压而成为最初状态的工质液体，工质液体在节流阀的作用下经由蒸发器第二入口再次进入蒸发器中，从而工质液体完成一次循环使用过程；解吸塔中解吸出的贫液经由解吸塔第二出口、第二贫富液换热器第二入口进入第二贫富液换热器中，与经由第二贫富液换热器第一入口进入的第二路富液进行前述第三热交换，贫液放热降温；完成第三热交换的贫液经由第二贫富液换热器第二出口、第一贫富液换热器第二入口进入第一贫富液换热器中，与经由第一贫富液换热器第一入口进入的富液进行前述第一热交换，贫液放热降温，完成第一热交换的贫液经由第一贫富液换热器第二出口、贫液泵进入贫液冷却器中被再次冷却，然后被冷却后的贫液经由贫液冷却器、吸收塔第二入口进入吸收塔中，以作为吸收二氧化碳的吸收剂使用。在一实施例中，吸收塔还包括：吸收塔第三入口，位于吸收塔的中部且位于吸收塔第二入口的下方；吸收塔第三出口，位于吸收塔的中部且位于吸收塔第三入口的上方。基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括级间冷却器，一侧连通于吸收塔第三入口，另一侧连通于吸收塔第三出口。其中，吸收塔中的吸收剂经由吸收塔第三出口流入到级间冷却器中以进行降温，经由级间冷却器降温后的吸收剂经由吸收塔第三入口回流到吸收塔中并向下喷淋，向下喷淋的吸收剂与经由吸收塔第一入口进入的烟气逆流接触，吸收剂吸收烟气中的至少部分二氧化碳而变为富液，富液向下沉降；脱除至少部分二氧化碳的烟气继续向上运动并与经由吸收塔第二入口喷淋而下的吸收剂再次逆流接触、并被经由吸收塔第二入口喷淋而下的吸收剂进行第二次反应而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括：/n吸收塔(11)，包括：/n吸收塔第一入口(11A1)，位于吸收塔(11)的下部，供烟气进入，烟气带有二氧化碳；/n吸收塔第二入口(11A2)，位于吸收塔(11)的上部，供吸收剂进入；/n吸收塔第一出口(11B1)，位于吸收塔(11)的底部，供富液流出；/n吸收塔第二出口(11B2)，位于吸收塔(11)的顶部；/n富液泵(12)，包括：/n富液泵入口(12A)，连通吸收塔第一出口(11B1)；/n富液泵出口(12B)；/n第一贫富液换热器(13)，包括：/n第一贫富液换热器第一入口(13A1)，连通富液泵出口(12B)；/n第一贫富液换热器第二入口(13A2)；/n第一贫富液换热器第一出口(13B1)；/n第一贫富液换热器第二出口(13B2)；/n富液分流器(14)，包括：/n富液分流器入口(14A)，连通第一贫富液换热器第一出口(13B1)；/n富液分流器第一出口(14B1)；/n富液分流器第二出口(14B2)；/n第二贫富液换热器(15)，包括：/n第二贫富液换热器第一入口(15A1)，连通富液分流器第二出口(14B2)；/n第二贫富液换热器第二入口(15A2)；/n第二贫富液换热器第一出口(15B1)；/n第二贫富液换热器第二出口(15B2)，连通第一贫富液换热器第二入口(13A2)；/n热泵系统(16)，包括蒸发器(161)、压缩机(162)、冷凝器(163)以及节流阀(164)，/n蒸发器(161)，包括：/n蒸发器第一入口(161A1)；/n蒸发器第二入口(161A2)；/n蒸发器第一出口(161B1)；/n蒸发器第二出口(161B2)；/n压缩机(162)，包括：/n压缩机入口(162A)，连通蒸发器第二出口(161B2)；/n压缩机出口(162B)；/n冷凝器(163)，包括：/n冷凝器第一入口(163A1)，连通富液分流器第一出口(14B1)；/n冷凝器第二入口(163A2)，连通压缩机出口(162B)；/n冷凝器第一出口(163B1)；/n冷凝器第二出口(163B2)；/n节流阀(164)，设置于冷凝器(163)与蒸发器(161)之间，一端受控连通冷凝器第二出口(163B2)，另一端受控连通蒸发器第二入口(161A2)；/n解吸塔(17)，包括：/n解吸塔第一入口(17A1)，位于解吸塔(17)上部，连通冷凝器第一出口(163B1)；/n解吸塔第二入口(17A2)，位于解吸塔(17)的上部并低于解吸塔第一入口(17A1)，连通第二贫富液换热器第一出口(15B1)；/n解吸塔第三入口(17A3)，位于解吸塔(17)的中部并低于解吸塔第二入口(17A2)；/n解吸塔第四入口(17A4)，位于解吸塔(17)的下部并低于解吸塔第三入口(17A3)；/n解吸塔第一出口(17B1)，位于解吸塔(17)顶部，连通蒸发器第一入口(161A1)；/n解吸塔第二出口(17B2)，位于解吸塔(17)底部；/n解吸塔第三出口(17B3)，位于解吸塔(17)的下部；/n煮沸器(18)，包括：/n煮沸器第一入口(18A1)，连通解吸塔第三出口(17B3)；/n煮沸器第二入口(18A2)，供外部的饱和蒸汽流入；/n煮沸器第一出口(18B1)，连通解吸塔第四入口(17A4)；/n煮沸器第二出口(18B2)；/n贫液泵(19)，包括：/n贫液泵入口(19A)，连通第一贫富液换热器第二出口(13B2)；/n贫液泵出口(19B)；/n贫液冷却器(20)，一侧连通于贫液泵出口(19B)，另一侧连通于吸收塔第二入口(11A2)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括：
吸收塔(11)，包括：
吸收塔第一入口(11A1)，位于吸收塔(11)的下部，供烟气进入，烟气带有二氧化碳；
吸收塔第二入口(11A2)，位于吸收塔(11)的上部，供吸收剂进入；
吸收塔第一出口(11B1)，位于吸收塔(11)的底部，供富液流出；
吸收塔第二出口(11B2)，位于吸收塔(11)的顶部；
富液泵(12)，包括：
富液泵入口(12A)，连通吸收塔第一出口(11B1)；
富液泵出口(12B)；
第一贫富液换热器(13)，包括：
第一贫富液换热器第一入口(13A1)，连通富液泵出口(12B)；
第一贫富液换热器第二入口(13A2)；
第一贫富液换热器第一出口(13B1)；
第一贫富液换热器第二出口(13B2)；
富液分流器(14)，包括：
富液分流器入口(14A)，连通第一贫富液换热器第一出口(13B1)；
富液分流器第一出口(14B1)；
富液分流器第二出口(14B2)；
第二贫富液换热器(15)，包括：
第二贫富液换热器第一入口(15A1)，连通富液分流器第二出口(14B2)；
第二贫富液换热器第二入口(15A2)；
第二贫富液换热器第一出口(15B1)；
第二贫富液换热器第二出口(15B2)，连通第一贫富液换热器第二入口(13A2)；
热泵系统(16)，包括蒸发器(161)、压缩机(162)、冷凝器(163)以及节流阀(164)，
蒸发器(161)，包括：
蒸发器第一入口(161A1)；
蒸发器第二入口(161A2)；
蒸发器第一出口(161B1)；
蒸发器第二出口(161B2)；
压缩机(162)，包括：
压缩机入口(162A)，连通蒸发器第二出口(161B2)；
压缩机出口(162B)；
冷凝器(163)，包括：
冷凝器第一入口(163A1)，连通富液分流器第一出口(14B1)；
冷凝器第二入口(163A2)，连通压缩机出口(162B)；
冷凝器第一出口(163B1)；
冷凝器第二出口(163B2)；
节流阀(164)，设置于冷凝器(163)与蒸发器(161)之间，一端受控连通冷凝器第二出口(163B2)，另一端受控连通蒸发器第二入口(161A2)；
解吸塔(17)，包括：
解吸塔第一入口(17A1)，位于解吸塔(17)上部，连通冷凝器第一出口(163B1)；
解吸塔第二入口(17A2)，位于解吸塔(17)的上部并低于解吸塔第一入口(17A1)，连通第二贫富液换热器第一出口(15B1)；
解吸塔第三入口(17A3)，位于解吸塔(17)的中部并低于解吸塔第二入口(17A2)；
解吸塔第四入口(17A4)，位于解吸塔(17)的下部并低于解吸塔第三入口(17A3)；
解吸塔第一出口(17B1)，位于解吸塔(17)顶部，连通蒸发器第一入口(161A1)；
解吸塔第二出口(17B2)，位于解吸塔(17)底部；
解吸塔第三出口(17B3)，位于解吸塔(17)的下部；
煮沸器(18)，包括：
煮沸器第一入口(18A1)，连通解吸塔第三出口(17B3)；
煮沸器第二入口(18A2)，供外部的饱和蒸汽流入；
煮沸器第一出口(18B1)，连通解吸塔第四入口(17A4)；
煮沸器第二出口(18B2)；
贫液泵(19)，包括：
贫液泵入口(19A)，连通第一贫富液换热器第二出口(13B2)；
贫液泵出口(19B)；
贫液冷却器(20)，一侧连通于贫液泵出口(19B)，另一侧连通于吸收塔第二入口(11A2)。


2.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其特征在于，
吸收塔(11)还包括：
吸收塔第三入口(11A3)，位于吸收塔(11)的中部且位于吸收塔第二入口(11A2)的下方；
吸收塔第三出口(11B3)，位于吸收塔(11)的中部且位于吸收塔第三入口(11A3)的上方；
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括：级间冷却器(21)，一侧连通于吸收塔第三入口(11A3)，另一侧连通于吸收塔第三出口(11B3)。


3.根据权利要求2所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其特征在于，
吸收塔(11)还包括：
吸收塔第四入口(11A4)，位于吸收塔(11)的上部且位于吸收塔第二入口(11A2)的上部；
吸收塔第四出口(11B4)，位于吸收塔(11)的上部且位于吸收塔第二入口(11A2)的上方，供吸收塔(11)内预存储的水洗水流出；
基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆诗建，李清方，张新军，陆胤君，于惠娟，刘海丽，王书平，韩冰，刘东杰，张磊，庞会中，王辉，董金婷，陈莉，董健，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化节能环保工程科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11