二氧化碳捕集系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种二氧化碳捕集系统，包括：吸收塔，所述吸收塔上还设有连通于第一容纳腔的富液供给管路；解吸再生塔，所述解吸再生塔上开设有与第二容纳腔连通的贫液供给管路；压缩增焓装置，包括第一压缩增焓机组，所述第一压缩增焓机组包括第一换热器、第一压缩机以及第二换热器，所述第一换热器设于所述富液供给管路上，用于对所述富液供给管路中的富CO2吸收液加热，所述第二换热器设于所述贫液供给管路上，用于冷却所述贫液供给管路中的贫CO2吸收液。本实用新型专利技术提供的二氧化碳捕集系统，旨在解传统碳捕集技术能耗高、胺耗高、高温易降解等问题。易降解等问题。易降解等问题。

【技术实现步骤摘要】
二氧化碳捕集系统


[0001]本技术涉及碳捕集
，尤其涉及一种二氧化碳捕集系统。

技术介绍

[0002]截至目前，CCUS(碳捕集、利用与封存)技术被认为是当下大规模减小温室气体排放、减缓全球气候变暖的最经济可行的方法。尤其是在我国提出的“30
·
60”双碳目标后，实现碳中和的关键技术路径就是CO2的捕集和转化。因此，开发和改善CO2捕集技术是当前相关领域的首要任务之一。
[0003]化学吸收法碳捕集是现阶段唯一可大规模捕集CO2的技术路径，传统吸收法碳捕集系统在工业应用中具有能耗高、胺耗高、高温易降解等局限，极大限制了化学吸收法尤其是醇胺法碳捕集技术的大规模推广应用。现有针对CO2捕集技术研究集中在CO2吸收与再生机制、效率方面，如CO2溶解度、CO2吸收效率与强化、CO2吸收剂等，当前的CO2再生研究进展如直接蒸汽再生、热稳定盐再生、真空法再生、微通道反应器再生以及非水醇胺溶液再生等，这些技术在能耗降低方面的效益有限，并没有突破醇胺法碳捕集大规模工业化应用的瓶颈。虽然也有部分研究着眼于流程优化方面，但仅仅涉及了液体显热余热的优化配置，节能效果依然有限。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种二氧化碳捕集系统，旨在解传统碳捕集技术能耗高、胺耗高、高温易降解等问题。
[0005]针对现有技术存在的问题，本技术实施例提供一种二氧化碳捕集系统，包括：
[0006]吸收塔，所述吸收塔具有第一容纳腔，所述第一容纳腔内填充有吸收液，所述吸收塔上开设有与所述第一容纳腔连通的原料气入口以及脱除气体出口，所述吸收塔上还设有连通于所述第一容纳腔的富液供给管路；
[0007]解吸再生塔，所述解吸再生塔具有第二容纳腔，所述第二容纳腔用于容纳所述吸收液，所述解吸再生塔上开设有与所述第二容纳腔连通的贫液供给管路，所述富液供给管路用于将吸收了CO2的所述吸收液输出至所述解吸再生塔，所述贫液供给管路用于将析出了CO2的所述吸收液返回至所述吸收塔；
[0008]压缩增焓装置，包括第一压缩增焓机组，所述第一压缩增焓机组包括第一换热器、第一压缩机以及第二换热器，所述第一换热器设于所述富液供给管路上，用于对所述富液供给管路中的富CO2吸收液加热，所述第二换热器设于所述贫液供给管路上，用于冷却所述贫液供给管路中的贫CO2吸收液。
[0009]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述解吸再生塔上设有与所述第二容纳腔连通的排气口，所述压缩增焓装置还包括分别连通于所述排气口的第二压缩增焓机组以及第三压缩增焓机组，所述第二压缩增焓机组上设有第一CO2出口，所述第三压缩增焓机组上设有第二CO2出口；
[0010]所述第二压缩增焓机组分设于所述富液供给管路与所述第二容纳腔，用于回收所述排气口排出的气体余热加热所述富液供给管路中的富CO2吸收液与所述第二容纳腔中的吸收剂溶液，所述第三压缩增焓机组部分设于所述第二容纳腔，用于对所述第二容纳腔中的吸收剂溶液加热。
[0011]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述第二压缩增焓机组包括与所述排气口连通的第二压缩机、第三换热器以及第四换热器，所述第三换热器设于所述第二容纳腔内，所述第四换热器设于所述富液供给管路上，所述第一CO2出口设于所述第四换热器上；
[0012]所述第二压缩机用于压缩所述排气口排出的CO2与H2O(g)的混合物，所述第三换热器与所述第四换热器均用于冷却压缩后的CO2与水蒸气的混合物。
[0013]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述第三压缩增焓机组包括与所述排气口连通的第五换热器、第六换热器以及第三压缩机，所述第二CO2出口设于所述第五换热器上，所述第六换热器设于所述第二容纳腔内；
[0014]所述第五换热器用于冷却所述排气口排出的CO2混合物，所述第六换热器用于对所述第二容纳腔中的吸收剂溶液加热。
[0015]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述富液供给管路包括第一富液供给支路以及第二富液供给支路，所述第四换热器与所述第一换热器依次设于所述第一富液供给支路上；
[0016]所述压缩增焓装置还包括第七换热器，所述第七换热器设于所述第二富液供给支路与所述贫液供给管路上，用于使所述贫液供给管路中的贫CO2吸收液与所述第二富液供给支路中的富CO2吸收液交换热量。
[0017]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述第二压缩增焓机组与所述排气口的连通处设有第一阀门，所述第三压缩增焓机组与所述排气口连通处设有第二阀门。
[0018]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述吸收塔还包括连通于所述第一容纳腔的第一自循环管路，所述第一自循环管路一端连接于所述吸收塔底部，另一端连接于所述吸收塔顶部，用于将吸收CO2不充分的吸收液泵送回所述吸收塔。
[0019]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述解吸再生塔还包括连通于所述第二容纳腔的第二自循环管路，所述第二自循环管路一端连接于所述解吸再生塔底部，另一端连接于所述解吸再生塔顶部，用于将解吸CO2不充分的吸收液泵送回所述解吸再生塔。
[0020]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述第一压缩增焓机组的循环工质包括CO2，所述第二压缩增焓机组的循环工质包括 H2O(g)和CO2，所述第三压缩增焓机组的循环工质包括CO2。
[0021]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，当所述解吸再生塔的温度高于80～85℃时，所述第一阀门处于开启状态，所述第二阀门处于关闭状态，当所述解吸再生塔的温度低于80～85℃时，所述第一阀门处于关闭状态，所述第二阀门处于开启状态。
[0022]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，当所述解吸再生塔的温度低于80～85℃时，循环工质蒸发温度为10～25℃，所述第二换热器的换热温差为3～8℃，所述第一换热器的换热温差为3～8℃；
[0023]当所述解吸再生塔的温度高于80～85℃时，所述第一压缩增焓机组的循环工质为CO2，循环工质蒸发温度为
‑
15～5℃，所述第二换热器的换热温差为25～40℃，所述第一换热器的换热温差为5～15℃。
[0024]根据本技术提供的一种二氧化碳捕集系统，所述第三换热器的的传热温差为3～7℃，所述第四换热器的传热温差为2～5℃。
[0025]本技术提供的二氧化碳捕集系统，通过第一压缩增焓机组的设置，实现对贫液供给管路中贫CO2吸收液的的冷却以及对富液供给管路中富CO2吸收液的加热，通过第一压缩增焓机组的冷热联供策略，同时创造出吸收塔的低温吸收与解吸再生塔的高温再生环境，提高 CO2的吸收、解吸效率，降低能耗、降低吸收剂损耗。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括：吸收塔，所述吸收塔具有第一容纳腔，所述第一容纳腔内填充有吸收液，所述吸收塔上开设有与所述第一容纳腔连通的原料气入口以及脱除气体出口，所述吸收塔上还设有连通于所述第一容纳腔的富液供给管路；解吸再生塔，所述解吸再生塔具有第二容纳腔，所述第二容纳腔用于容纳所述吸收液，所述解吸再生塔上开设有与所述第二容纳腔连通的贫液供给管路，所述富液供给管路用于将吸收了CO2的所述吸收液输出至所述解吸再生塔，所述贫液供给管路用于将析出了CO2的所述吸收液返回至所述吸收塔；压缩增焓装置，包括第一压缩增焓机组，所述第一压缩增焓机组包括第一换热器、第一压缩机以及第二换热器，所述第一换热器设于所述富液供给管路上，用于对所述富液供给管路中的富CO2吸收液加热，所述第二换热器设于所述贫液供给管路上，用于冷却所述贫液供给管路中的贫CO2吸收液。2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述解吸再生塔上设有与所述第二容纳腔连通的排气口，所述压缩增焓装置还包括分别连通于所述排气口的第二压缩增焓机组以及第三压缩增焓机组，所述第二压缩增焓机组上设有第一CO2出口，所述第三压缩增焓机组上设有第二CO2出口；所述第二压缩增焓机组分设于所述富液供给管路与所述第二容纳腔，用于回收所述排气口排出的气体余热加热所述富液供给管路中的富CO2吸收液与所述第二容纳腔中的吸收剂溶液，所述第三压缩增焓机组部分设于所述第二容纳腔，用于对所述第二容纳腔中的吸收剂溶液加热。3.根据权利要求2所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述第二压缩增焓机组包括与所述排气口连通的第二压缩机、第三换热器以及第四换热器，所述第三换热器设于所述第二容纳腔内，所述第四换热器设于所述富液供给管路上，所述第一CO2出口设于所述第四换热器上；所述第二压缩机用于压缩所述排气口排出的CO2与H2O(g)的混合物，所述第三换热器与所述第四换热器均用于冷却压缩后的CO2与水蒸气的混合物。4.根据权利要求3所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述第三压缩增焓机组包括与所述排气口连通的第五换热器、第六换热器以及第三压缩机，所述第二CO2出口设于所述第五换热器上，所述第六换热器设于所述第二容纳腔内；所述第五换热器用于冷却所述排气口排出的CO2混合物，所述第六换热器用于对所述第二容纳腔中的吸收剂溶液加热。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张化福，张振涛，杨俊玲，张钰，李晓琼，越云凯，郝佳豪，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：