一种适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺，采用“分级流系统+级间冷却系统+复合式热泵系统+MVR闪蒸热泵系统+压缩式热泵系统”的耦合工艺，可有效减小煮沸器体积、大幅减少再生能耗，可降低药剂损耗及药剂的降解变质，可提高化学吸收剂的循环使用次数、节省投资成本，实现资源化回收和减少环境污染的目的；“复合吸收式热泵+MVR闪蒸热泵系统”可实现贫液余热的有效回收、用于加热富液；“再生塔顶压缩式热泵系统”可有效回收再生塔顶气；采用“干床+两级尾气洗涤塔”的尾气洗涤工艺，利于气溶胶生长，能有效的脱除大颗粒，降低溶剂损耗，减少尾气污染物的排放。减少尾气污染物的排放。减少尾气污染物的排放。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺


[0001]本专利技术涉及一种CO2捕集纯化工艺，具体是一种适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺，属于烟气净化


技术介绍

[0002]CCUS(Carbon Capture，Utilization and Storage，碳捕获、利用与封存)技术是CCS(Carbon Capture and Storage，碳捕获与封存)技术新的发展趋势，即把大型发电厂、钢铁厂、化工厂等排放源生产过程中排放的CO2收集起来并进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存，与CCS相比，CCUS可以将CO2资源化产生经济效益，更具有现实操作性。
[0003]煤炭是我国当前最主要的能源类型，燃煤电厂是我国CO2的主要排放源，可达到我国CO2排放总量的50％以上，将燃煤电厂排出的低分压烟气CO2进行捕集回收与利用封存是我国碳减排的关键。CO2捕集技术是CCUS中决定CO2资源化利用的纯度和成本的最为关键环节，其过程耗能占CCUS项目总能耗的60％以上，因此降低能耗对烟气CO2捕集至关重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺，其特征在于，所使用的捕集纯化系统总成包括水洗塔(2)、吸收塔(6)、再生塔(20)、闪蒸罐(24)和复合式热泵(28)，复合式热泵(28)内部设有蒸发器、吸收器、发生器和冷凝器；适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺具体包括以下几个部分：a.水洗：烟气通过管路进入水洗塔(2)，经水洗液脱硫脱硝除尘换热后、自水洗塔(2)塔顶排出进入引风机(5)；b.脱碳：烟气经过引风机(5)增压后自下而上进入吸收塔(6)，经贫液冷却器(22)排出的贫液吸收剂自上而下喷淋进入吸收塔(6)，二者逆流接触进行脱碳反应；c.尾气洗涤：脱碳后的气体经过吸收塔(6)顶部的干床段(9)、并经吸收塔(6)顶部的尾气排放口排出进入尾气洗涤系统，尾气洗涤系统包括尾气洗涤塔，尾气洗涤过程中回收的气溶胶回流至配液槽(18)，配液槽(18)贫液重新补液后进入吸收塔(6)，经尾气洗涤塔排出的洗涤后的尾气排入烟囱；d.CO2解吸：吸收了CO2气体的富液由吸收塔(6)底部排出，经过富液泵(19)加压后进行分级输送，其中一级富液直接进入再生塔(20)顶部的一级喷淋管线，二级富液进入二级富液换热器(21)进行换热升温，换热后进入再生塔(20)位于一级喷淋管线下方的二级喷淋管线；三级富液进入通过外部循环水换热的三级富液换热器(23)进行换热升温，换热后进入再生塔(20)的二级喷淋管线；e.闪蒸供热：闪蒸罐(24)的补液管线与二级富液换热器(21)通往再生塔(20)的管线连通；闪蒸罐(24)内的富液经闪蒸循环泵(25)增压后进入复合式热泵(28)的吸收器进行换热升温，升温后返回闪蒸罐(24)进行闪蒸过程；自闪蒸罐(24)顶部排出的闪蒸汽经闪蒸压缩机(26)增压后进入再生塔(20)位于二级喷淋管线下方的三级喷淋管线；f.吸收溶剂循环再生：解吸后的贫液由再生塔(20)底部的贫液出口经贫液泵(27)增压后分成两级工艺，其中一级进入复合式热泵(28)的冷凝器进行换热升温，升温后重新进入再生塔(20)的二级喷淋管线；另一级作为二级富液换热器(21)的换热工质进入二级富液换热器(21)进行换热降温，然后进入复合式热泵(28)的蒸发器继续进行换热降温，然后进入贫液冷却器(22)继续降温，最后进入吸收塔(6)的喷淋管线、开始新的吸收过程；g.再生气处理：富液解吸出的再生气由再生塔(20)顶部出口进入再生气压缩机(37)进行增压，然后进入再生器冷凝器(38)进行冷凝降温、并将冷凝热量传递给热泵工质；降温后的再生气进入通过外部循环水换热的再生气换热器(42)进行换热降温，然后再进入空冷器(43)继续降温，最后进入气液分离器(44)进行气液分离，分离出的CO2气体作为产品气进入后续流程，分离出的稀溶液经过回流泵(45)增压后进入再生塔(20)塔釜；h.压缩式热泵循环：压缩式热泵系统包括溶液煮沸器(40)，溶液煮沸器(40)内部设有热泵工质加热盘管，溶液煮沸器(40)下部的溶液输入端与再生塔(20)塔釜连接，溶液煮沸器(40)上部的气化输出端与再生塔(20)塔釜下方的气化输入端连接；再生器冷凝器(38)内的热泵工质吸收再生气冷凝热量之后全部汽化并过热，然后进入热泵工质压缩机(41)进行增温增压，高温高压的热泵工质进入溶液煮沸器(40)内的热泵工质加热盘管，溶液气化后经气化输出端回至再生塔(20)，冷凝成液体的热泵工质经过节流阀(39)降温降压后回至再生器冷凝器(38)受热并进行下一轮循环。2.根据权利要求1所述的适用于低分压CO2捕集纯化的节能工艺，其特征在于，
a部分中，自水洗塔(2)塔顶排出的烟气的气体温控制在35～45℃；b部分中，经贫液冷却器(22)排出进入吸收塔(6)中的贫液吸收剂的温度控制在35～45℃；d部分中，二级富液经二级富液换热器(21)换热升温后温度控制在95～105℃；三级富液经三级富液换热器(23)换热升温后温度控制在95～105℃；e部分中，闪蒸罐(24)内的富液经复合式热泵(28)的吸收器进行换热升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆诗建，刘玲，刘滋武，康国俊，闫新龙，王全德，黄飞，桑树勋，倪中海，朱家媚，王珂，李天泊，陈浮，陈润，刘世奇，王猛，朱前林，马静，郑司建，刘统，石付恒，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
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