一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统技术方案

本发明专利技术提供了一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统，包括一级吸收装置、二级吸收装置、第一管路、第二管路、冷却器，烟气进入二级吸收单元，和半富液逆流接触形成富液后富液从底部出口排出，烟气送入一级吸收装置的下部入口，与吸收剂逆流接触后从顶部出口排出，从一级吸收装置底部入口排出的半富液经增压泵进入冷却器，对因吸收了二氧化碳而升温的半富液进行降温，降温后的半富液从二级吸收装置的上部入口进入，对烟气进行喷淋，形成循环。本发明专利技术用于超低CO2浓度为1％～10％mol的烟气碳捕集，提高吸收剂富液容量，对低浓度烟气均可达到90％以上的CO2捕集率，同时保证CO2再生负荷低于3GJ/tCO2。。。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统


[0001]本专利技术涉及烟气处理
，具体涉及一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统。

技术介绍

[0002]全球气候变暖已成为最令人关注的世界问题，CO2是大气中最主要的温室气体之一，其大量排放对人类的生产和生活造成了潜在的威胁。当烟气中CO2浓度大于10％，现有碳捕集系统能够同时满足CO2捕集率＞90％，CO2再生负荷小于3.0GJ/tCO2，但是对于CO2浓度＜10％的低浓度烟气，传统碳捕集系统捕集效果不理想，无法同时保证富液容量、CO2捕集率、CO2再生负荷等各项参数要求。因此，待开发出一种适用于低浓度CO2烟气的碳捕集系统，推动碳减排进程。
[0003]在现有技术中，有一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统公布号 CN111744328A，该方法通过将来自于二氧化碳吸收塔塔釜的部分富胺液通过富胺液冷却器降温后，再通过二氧化碳吸收塔中部和上部的入口进入二氧化碳吸收塔，虽然其增加所述二氧化碳吸收塔的喷淋胺液量，保持二氧化碳吸收塔内的气液比，但吸收剂富液容量还有待提高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统，克服现有技术中存在的问题，其能够用于超低CO2浓度为1％～10％mol的烟气碳捕集，对低浓度烟气均可达到 90％以上的CO2捕集率，同时保证CO2再生负荷低于3GJ/tCO2。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统，其特征在于，包括吸收装置，所述一级吸收装置的上部设有吸收剂进口，所述一级吸收装置的顶部设有烟气出口，用于吸收剂吸收烟气中的二氧化碳产生半富液；
[0006]二级吸收装置，所述二级吸收装置的下部设有烟气进口，所述二级吸收装置的顶部出口与一级吸收装置的下部入口相连，用于半富液吸收烟气中的二氧化碳产生富液；
[0007]第一管路，所述第一管路的一端与一级吸收装置的底部出口相连，所述第一管路的另一端与二级吸收装置的上部入口相连；
[0008]第二管路，所述第二管路的一端与二级吸收装置的底部出口相连；
[0009]冷却器，所述冷却器设在所述第一管路上，用于冷却半富液。
[0010]所述系统还包增压泵和富液泵，所述增压泵设在所述第一管路上，设在一级吸收装置和冷却器之间，所述富液泵设在所述第二管路上。
[0011]所述超低浓度CO2烟气中二氧化碳浓度为1％～10％mol。
[0012]所述一级吸收装置的底部出口与增压泵入口相连，所述增压泵出口与冷却器入口相连，所述冷却器出口与二级吸收装置上部入口相连。
[0013]所述一级吸收装置和二级吸收装置为填料塔。
[0014]所述一级吸收装置中填料高度为2～8D1。
[0015]所述二级吸收装置中填料高度为2～8D2。
[0016]所述一级吸收装置直径为二级吸收装置直径的0.8～1.2倍。
[0017]所述一级吸收装置高度为二级吸收装置高度的0.2～5倍。
[0018]本专利技术提供的一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统有益效果在于：
[0019]用于超低CO2浓度为1％～10％mol的烟气碳捕集，提高吸收剂富液容量，对低浓度烟气均可达到90％以上的CO2捕集率，同时保证CO2再生负荷低于3GJ/tCO2。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术碳捕集系统示意图。
[0022]图中附图标记说明如下：1.一级吸收装置；2.二级吸收装置；3.冷却器；4.增压泵；5.富液泵；6.第一管路；7.第二管路。
具体实施方式
[0023]在本专利技术的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026]请参阅图1，现对本专利技术提供的一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统进行说明。所述系统包括一级吸收装置1、二级吸收装置2、第一管路6、第二管路7、冷却器3；
[0027]一级吸收装置1的上部设有吸收剂进口，顶部设有烟气出口，用于吸收剂吸收烟气中的二氧化碳产生半富液；二级吸收装置2的下部设有烟气进口，顶部出口与一级吸收装置1的下部入口相连，用于半富液吸收烟气中的二氧化碳产生富液；第一管路6的一端与一级吸收装置1的底部出口相连，另一端与二级吸收装置2的上部入口相连；第二管路7的一端与二级吸收装置2的底部出口相连；冷却器3设在所述第一管路6上，用于冷却半富液。
[0028]还包括增压泵4和富液泵5，所述增压泵4设在所述第一管路6上，设在一级吸收装置1和冷却器3之间，所述富液泵5设在所述第二管路7上。
[0029]一级吸收装置1的底部出口与增压泵4入口相连，所述增压泵4出口与冷却器3入口相连，所述冷却器3出口与二级吸收装置2上部入口相连。
[0030]吸收剂从一级吸收装置1上部入口进入，含超低二氧化碳浓度的烟气从二级吸收装置2的烟气进口进入二级吸收装置2，烟气在二级吸收装置2内与二级吸收装置2的上部喷淋而下的半富液逆流接触，半富液吸收烟气中的二氧化碳后变成富液从二级吸收装置2的底部流出，进入富液泵5。
[0031]烟气经过二级吸收装置2后从二级吸收装置2的顶部送入一级吸收装置1的下部入口，烟气在一级吸收装置1内与一级吸收装置1的上部喷淋而下的吸收剂逆流接触后从顶部出口排出，吸收剂吸收烟气中的二氧化碳后变成半富液从一级吸收装置1底部入口排出。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于超低浓度CO2烟气的碳捕集系统，其特征在于，包括：一级吸收装置(1)，所述一级吸收装置(1)的上部设有吸收剂进口，所述一级吸收装置(1)的顶部设有烟气出口，用于吸收剂吸收烟气中的二氧化碳产生半富液；二级吸收装置(2)，所述二级吸收装置(2)的下部设有烟气进口，所述二级吸收装置(2)的顶部出口与一级吸收装置(1)的下部入口相连，用于半富液吸收烟气中的二氧化碳产生富液；第一管路(6)，所述第一管路(6)的一端与一级吸收装置(1)的底部出口相连，所述第一管路(6)的另一端与二级吸收装置(2)的上部入口相连；第二管路(7)，所述第二管路(7)的一端与二级吸收装置(2)的底部出口相连；冷却器(3)，所述冷却器(3)设在所述第一管路(6)上，用于冷却半富液；所述系统还包括增压泵(4)和富液泵(5)，所述增压泵(4)设在所述第一管路(6)上，设在一级吸收装置(1)和冷却器(3)之间，所述富液泵(5)设在所述第二管路(7)上；所述超低浓度CO2烟气中二氧化碳浓度为1％～10％mol。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：仝丹丹，穆宗勤，王立志，刘广磊，
申请(专利权)人：碳索杭州能源环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：