一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统技术方案

本实用新型专利技术属于碳捕集与封存技术领域，公开了一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，包括吸收模块、太阳能二级闪蒸解吸模块和贫/富液罐储液模块；所述吸收模块用于捕集CO2，太阳能二级闪蒸解吸模块用于解吸来自吸收模块和贫/富液罐储液模块的二氧化碳富液，贫/富液罐储液模块用于维持系统内吸收模块和解吸模块动态平衡，辅助总系统连续运行。本实用新型专利技术采用太阳能闪蒸解吸模块取代传统解吸装置，将太阳能与闪蒸装置集成直接解吸系统富液，有效降低了捕集过程再生能耗，同时贫/富液罐储液模块克服了太阳能的不稳定性，确保系统正常运行，有力推动了太阳能技术集成碳捕集技术的发展。集技术的发展。集技术的发展。

【技术实现步骤摘要】
一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统


[0001]本技术属于碳捕集与封存
，具体的说，是涉及一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统。

技术介绍

[0002]我国有近50％的二氧化碳排放来自燃煤电厂，这意味着电力行业二氧化碳的减排对抵制温室效应有着非常显著的作用。为应对气候变化的挑战，需大幅减少二氧化碳的排放，因此，二氧化碳捕集技术的大力开发和应用已经成为一种必然趋势。
[0003]二氧化碳捕集与封存(CCS)被认为是应对气候变化挑战的有效技术举措之一，其中最接近大规模商业化应用的是燃烧后碳捕捉技术。然而，此技术的主要瓶颈在于捕集能耗过高。以目前最具商业化潜力的乙醇胺(MEA)化学吸收法为例，再沸器的热耗达到3
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4GJ/tCO2。通常这部分补偿能耗由电厂抽汽供给，造成发电输出减少15
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30％。因此，如何降低化学吸收法碳捕集解吸过程的能耗是当前发展的重要方向。
[0004]目前对于化学吸收法碳捕集技术的改进大多集中于解吸塔和吸收塔优化升级，而这往往伴随更高的投资成本和系统复杂度的提升，给实际应用又带来新的挑战。因此，对碳捕集系统应进行简化以降低投资成本。

技术实现思路

[0005]本技术旨在针对实际运行中碳捕集系统复杂且再生能耗较大的技术问题，提供了一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，一方面使用太阳能二级闪蒸解吸模块代替解吸塔进行CO2解吸，既简化系统又利用太阳能降低再生过程能耗，另一方面借助贫/富液罐储液模块辅助实现全天运行，克服了太阳能输出不稳定的缺点。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术通过以下的技术方案予以实现：
[0007]一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，包括吸收模块、太阳能二级闪蒸解吸模块和贫/富液罐储液模块；所述吸收模块用于捕集CO2，太阳能二级闪蒸解吸模块用于解吸来自吸收模块和贫/富液罐储液模块的二氧化碳富液，所述贫/富液罐储液模块用于维持系统内吸收模块和解吸模块动态平衡，辅助总系统连续运行。
[0008]进一步地，所述吸收模块包括吸收塔、冷凝器、贫/富液热交换器、气液分离器；所述太阳能二级闪蒸解吸模块包括一级太阳能集热器、一级闪蒸装置、二级太阳能集热器、二级闪蒸装置；所述贫/富液罐储液模块包括贫液罐、富液罐、贫液泵、富液泵；
[0009]所述吸收塔底部的富液出口分别与所述富液罐的入口、所述富液泵的入口相连，所述富液罐的出口与所述富液泵的入口相连；所述富液泵的出口与所述贫/富液热交换器的富液入口相连，所述贫/富液热交换器的富液出口与所述一级太阳能集热器的入口相连，所述一级太阳能集热器的出口与所述一级闪蒸装置的入口相连，所述一级闪蒸装置的顶部出口与所述气液分离器的入口相连，所述一级闪蒸装置的液体出口与所述二级太阳能集热器的入口相连，所述二级太阳能集热器的出口与所述二级闪蒸装置的入口相连，所述二级
闪蒸装置的顶部出口与所述气液分离器的入口相连，所述气液分离器的气体出口用于排出二氧化碳气体，所述气液分离器的液体出口和所述二级闪蒸装置的液体出口均与所述贫液泵的入口相连，所述贫液泵的出口与所述贫/富液热交换器的贫液入口相连，所述贫/富液热交换器的贫液出口分别与所述冷凝器的入口、所述贫液罐的入口相连，所述贫液罐的出口与所述冷凝器的入口相连，所述冷凝器的出口与所述吸收塔顶部的贫液入口相连。
[0010]更进一步地，所述富液罐的入口通过富液罐入口控制阀与所述吸收塔底部的富液出口相连，所述富液罐的出口通过所述富液罐出口控制阀与所述富液泵的入口相连。
[0011]更进一步地，所述吸收塔底部的富液出口通过富液罐副线控制阀与所述富液泵的入口相连。
[0012]更进一步地，所述贫液罐的入口通过贫液罐入口控制阀与所述贫/富液热交换器的贫液出口相连，所述贫液罐的出口通过所述贫液罐出口控制阀与所述冷凝器的入口相连。
[0013]更进一步地，所述贫/富液热交换器的贫液出口通过贫液罐副线控制阀与所述冷凝器的入口相连。
[0014]更进一步地，所述一级太阳能集热器、所述二级太阳能集热器均为槽式集热器。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]本技术的一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，采用太阳能二级闪蒸解吸模块在功能上取代解吸塔和再沸器，实现CO2解吸，一方面简化系统流程，另一方面取代高昂复杂设备，充分利用可再生能源和先进设备，显著降低碳捕集过程中的再生能耗，可降低电厂的投资成本；并且采用太阳能二级闪蒸解吸模块直接加热二氧化碳富液的方式，实现中低位能源的有效利用，可减少间接加热过程中传热传质的影响，提高效率。同时，采用贫/富液罐储液模块与吸收模块相结合，可以克服太阳能的间歇性，减少系统运行波动和达到理想运行工况所需时间和能量，提高了本技术的灵活性、技术经济性。
附图说明
[0017]图1为本技术的集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统的结构示意图。
[0018]图1中：1
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吸收塔、2
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富液泵、3
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贫/富液热交换器、4
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一级太阳能集热器、5
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一级闪蒸装置、6
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二级太阳能集热器、7
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二级闪蒸装置、8
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气液分离器、9
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冷凝器、10
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贫液罐、11
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贫液罐出口控制阀、12
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贫液罐副线控制阀、13
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贫液罐入口控制阀、14
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富液罐副线控制阀、15
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富液罐入口控制阀、16
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富液罐、17
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富液罐出口控制阀、18
‑
贫液泵。
具体实施方式
[0019]为能进一步了解本技术的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0020]如图1所示，本实施例公开了一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，由吸收模块、太阳能二级闪蒸解吸模块和贫/富液罐储液模块三部分构成。吸收模块用于捕集CO2，适用于采用化学吸收剂。太阳能二级闪蒸解吸模块用于解吸来自吸收模块和贫/富液罐储液模块的二氧化碳富液，代替传统解吸装置。贫/富液罐储液模块用于维持系统内吸收模块和解吸模块的吸收剂动态平衡，克服由于日间太阳能辐射强度不同造成的系统运行波
动，同时补偿夜间运行损失的碳捕集能力，维持总系统稳定运行。
[0021]吸收模块主要包括吸收塔1、冷凝器9、贫/富液热交换器3、气液分离器8。太阳能二级闪蒸解吸模块将太阳能集热器与闪蒸装置耦合直接解吸系统富液，主要包括一级太阳能集热器4、一级闪蒸装置5、二级太阳能集热器6、二级闪蒸装置7。贫/富液罐储液模块主要包括贫液罐10、富液罐16、贫液泵18、富液泵2。
[0022]其中，一级太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，其特征在于，包括吸收模块、太阳能二级闪蒸解吸模块和贫/富液罐储液模块；所述吸收模块用于捕集CO2，太阳能二级闪蒸解吸模块用于解吸来自吸收模块和贫/富液罐储液模块的二氧化碳富液，所述贫/富液罐储液模块用于维持系统内吸收模块和解吸模块动态平衡，辅助总系统连续运行。2.根据权利要求1所述的一种集成储液系统的太阳能闪蒸解吸碳捕集系统，其特征在于，所述吸收模块包括吸收塔、冷凝器、贫/富液热交换器、气液分离器；所述太阳能二级闪蒸解吸模块包括一级太阳能集热器、一级闪蒸装置、二级太阳能集热器、二级闪蒸装置；所述贫/富液罐储液模块包括贫液罐、富液罐、贫液泵、富液泵；所述吸收塔底部的富液出口分别与所述富液罐的入口、所述富液泵的入口相连，所述富液罐的出口与所述富液泵的入口相连；所述富液泵的出口与所述贫/富液热交换器的富液入口相连，所述贫/富液热交换器的富液出口与所述一级太阳能集热器的入口相连，所述一级太阳能集热器的出口与所述一级闪蒸装置的入口相连，所述一级闪蒸装置的顶部出口与所述气液分离器的入口相连，所述一级闪蒸装置的液体出口与所述二级太阳能集热器的入口相连，所述二级太阳能集热器的出口与所述二级闪蒸装置的入口相连，所述二级闪蒸装置的顶部出口与所述气液分离器的入口相连，所述气液分离器的气体出口用于排出二氧化碳气体，所述气液分离...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，马晨铭，邓帅，付建欣，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：