一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统技术方案

本申请提供了一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，涉及船舶柴油机的尾气净化相关技术领域，用于解决CO2捕集系统的结构复杂、且能耗高的问题。本申请提供的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统包括气液换热器和CO2吸收液循环通路，气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至气液换热器内；CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，吸收塔与气体通道的排气端连通，贫液管道连通再生塔的贫液出口与吸收塔的贫液进口，富液管道连通吸收塔的富液出口与再生塔的富液进口，其中，液体通道串联在富液管道上。本申请用于捕集CO2。。。

【技术实现步骤摘要】
一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统


[0001]本申请涉及船舶柴油机的尾气净化相关
，具体涉及一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统。

技术介绍

[0002]当前全球气候变暖已经成为国际社会广泛关注的环境问题，根据有关估算，工业革命之后空气中CO2的浓度一直保持着较快的增长速度，大约为工业革命之前CO2浓度的2～3倍，因此各国纷纷提出“碳减排”的目标。
[0003]化石燃料的燃烧是大气中CO2的主要源头，人类生产活动中的各种设备特别是交通运输工具，例如汽车、船舶等每年燃烧大量的碳氢燃料，因此向大气排放着大量的CO2温室气体，造成全球平均气温不断攀升。但事实上，碳元素是地球生命的基石，众多植物、微生物以CO2作为能量来源，维持地球生物链的能量需求，因此如果能够实现CO2的回收与利用，将具有显著的环保意义与经济效益。
[0004]现有技术中的CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔底部用于存储贫CO2吸收液，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，尾气管路上设有烟气降温塔，烟气降温塔的工作原理为：烟气降温塔中从上往下喷淋水，船舶尾气从烟气降温塔的底部进入烟气降温塔，并从烟气降温塔的顶部排出烟气降温塔后进入吸收塔内，即通过烟气降温塔实现了对船舶尾气的降温，同时，在再生塔上还设有再沸器以对进入再生塔内的富CO2吸收液的解吸提供热量。
[0005]由此上述CO2捕集系统通过烟气降温塔对船舶尾气降温，又通过再沸器对富CO2吸收液的解吸提供热量，即上述CO2捕集系统较为复杂；并且，富CO2吸收液的解吸所需的热量较高，即上述CO2捕集系统的能耗高。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，以解决CO2捕集系统的结构复杂、且能耗高的问题。
[0007]为达上述目的，本申请提供的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统包括气液换热器和CO2吸收液循环通路，所述气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，所述气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至所述气液换热器内；所述CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔与所述气体通道的排气端连通，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，其中，所述液体通道串联在所述富液管道上。
[0008]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括冷却水管和第一换热器，所述第一换热器内的第一换热流路串联在所述冷却水管上，所述第一
换热器内的第二换热流路串联在所述贫液管道上。
[0009]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第二换热器，所述第二换热器内的第三换热流路串联在所述贫液管道上、且位于所述第一换热器和所述再生塔之间，所述第二换热器内的第四换热流路串联在所述富液管道上、且位于所述气液换热器和所述吸收塔之间。
[0010]在本申请的一些实施例中，为减小设备体积，所述第一换热器和所述第二换热器为板式换热器。
[0011]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第一水泵和第二水泵，所述第一水泵设置在所述贫液管道上；所述第二水泵设置在所述富液管道上。
[0012]在本申请的一些实施例中，所述第一水泵设置在所述再生塔和所述第二换热器之间、或所述第一水泵设置在所述第二换热器与第一换热器之间，所述第二水泵设置在所述吸收塔和所述第二换热器之间。
[0013]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括储液罐，所述储液罐串联在所述富液管道上、且位于所述吸收塔的富液出口和所述第二水泵之间。
[0014]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括再沸器和气体管，所述再沸器串联在所述贫液管道上、且设于所述再生塔的贫液出口处；所述气体管连通所述再沸器的排气口和所述再生塔的进气端；其中，所述再沸器包括加热管路，所述加热管路用于将外部的导热介质导入至所述再沸器内，所述再生塔内的CO2吸收液通过所述贫液管道进入所述再沸器中，并在所述再沸器中与所述加热管路内的所述导热介质进行换热后产生CO2气体和水蒸气，所述CO2气体和所述水蒸气通过所述气体管流动至所述再生塔内。
[0015]在本申请的一些实施例中，所述再生塔的贫液出口和所述再生塔的进气口均位于所述再生塔的底部，所述再生塔的富液进口和所述再生塔的排气口均位于所述再生塔的顶部，其中，所述再生塔的进气口的开设位置高于所述再生塔的贫液出口的开设位置，所述再生塔的排气口的开设位置高于所述再生塔的富液进口的开设位置。
[0016]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括CO2储罐，所述CO2储罐连接在所述再生塔的排气口处，用于收纳解吸出的CO2气体，以备后续工艺使用。
[0017]在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括加压装置，所述加压装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间；和/或降温装置，所述降温装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间。
[0018]在本申请的一些实施例中，所述吸收塔上设有多个贫液进口、且多个所述贫液进口的开设位置的高度不同，所述吸收塔内设有填料，所述吸收塔的富液出口和所述吸收塔的烟气进口均位于所述吸收塔的底部，所述气体通道的排气端与所述吸收塔的烟气进口连通。
[0019]在本申请的一些实施例中，所述第一换热流路与所述第二换热流路中介质的流动方向相反，所述第三换热流路与所述第四换热流路中介质的流动方向相反。
[0020]在具体使用时，使用者会将贫CO2吸收液喷淋至吸收塔内，由此船舶尾气流入至吸收塔时会与贫CO2吸收液发生反应，使得贫CO2吸收液变为富CO2吸收液。由此，相较于现有技术，本申请通过设置气液换热器使得经吸收塔流出的富CO2吸收液在液体通道中与气液换热器中气体通道中的含碳高温船舶尾气进行第一次换热，由此通过设置气液换热器一方面实现了对含碳高温船舶尾气的降温，使得含碳高温船舶尾气变为含碳低温船舶尾气，使其温度降低至贫CO2吸收液易于吸收的温度，以保证贫CO2吸收液对含碳低温船舶尾气中CO2的吸收效率，进而保证经吸收塔的排气口排出的船舶尾气为脱碳低温船舶尾气；另一方面，贫CO2吸收液在吸收塔内对含碳低温船舶尾气中CO2进行吸收变为富CO2吸收液，富CO2吸收液在富液管道流动至气液换热器中的液体通道中与气体通道内的含碳高温船舶尾气进行换热后温度得到升高，从而为富CO2吸收液在再生塔内的解吸提供了部分热量，以降低富CO2吸收液在再生塔内的解吸所需的能耗。即，通过一个气液换热器实现了对船舶尾气的降温、对富CO2吸收液的升温，简化了CO2捕集系统复杂程度、且降低了富CO2吸收液的解吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，包括：气液换热器，所述气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，所述气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至所述气液换热器内；CO2吸收液循环通路，所述CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔与所述气体通道的排气端连通，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，其中，所述液体通道串联在所述富液管道上。2.根据权利要求1所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：冷却水管；第一换热器，所述第一换热器内的第一换热流路串联在所述冷却水管上，所述第一换热器内的第二换热流路串联在所述贫液管道上。3.根据权利要求2所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：第二换热器，所述第二换热器内的第三换热流路串联在所述贫液管道上、且位于所述第一换热器和所述再生塔之间，所述第二换热器内的第四换热流路串联在所述富液管道上、且位于所述气液换热器和所述吸收塔之间。4.根据权利要求3所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述第一换热器和/或所述第二换热器为板式换热器。5.根据权利要求3所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：第一水泵，所述第一水泵设置在所述贫液管道上；第二水泵，所述第二水泵设置在所述富液管道上。6.根据权利要求5所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述第一水泵设置在所述再生塔和所述第二换热器之间、或所述第一水泵设置在所述第二换热器与第一换热器之间，所述第二水泵设置在所述吸收塔和所述第二换热器之间。7.根据权利要求5或6所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：储液罐，所述储液罐串联在所述富液管道上、且位于所述吸收塔的富液出口和所述第二水泵之间。8.根据权利要求5或6所述的低能耗船舶柴油机烟气CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖凯华，李珂，李晓波，黄昊，苏畅，申博涵，陆逸，王振华，何毅成，樊夏林，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一一研究所，
类型：新型
国别省市：