一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器制造技术

本发明专利技术涉及化工机械技术领域，具体涉及一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，换热壳体内固定有折流固定板和封堵板，折流固定板位于中部，封堵板位于两端，换热管固定于折流固定板后两端延伸至换成腔室，缓冲腔室由封堵板与换热壳体的端部围成，一个缓冲腔室开设富液进口，另一个缓冲腔室开设富液出口，换热壳体在两个封堵板之间开设有贫液进口和贫液出口。本发明专利技术的有益效果为：换热效率高；使用折流固定板，可以同时起到作用：固定换热管；对换热腔室内的贫液进行遮挡和引流，大大减小了贫液输送管路和换热腔室的流动阻力，利于贫液的流动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器
[0001]

[0002]本专利技术涉及化工机械
，具体涉及一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器。

技术介绍

[0003]近年来，越来越多的学者认为全球气候变暖和海平面上升是由CO2为主导因子的温室效应引发的。国际能源局指出，可通过提高能效和增加可再生能源生产来减少CO2排放，但其发展潜力有限。某基金会则强调了碳捕集和封存的重要性，全球采用碳捕集和封存技术，到2050年能解决全球 50％一80％的 CO2排放量，是减少温室气体排放的关键。
[0004]胺吸收法（醇胺法），是利用乙醇胺类水溶液（如MEA、DEA、和MDEA等）对CO2进行吸收，来自甲方胺法脱碳测试平台预处理后的烟气，进入碱洗塔（也叫吸收塔）进行脱碳处理，采用有机胺复合吸收剂（如上述的乙醇胺类水溶液）吸收烟气中的CO2，烟气由塔底进入吸收塔，与吸收液逆向接触，未被吸收的烟气进入逃逸控制塔，回收烟气中夹带的胺溶液，然后吸收CO2后的富液（富含CO2的溶液）由塔底经泵送入贫富液换热器，然后送入再生塔。解吸出的CO2连同水蒸气使用气液分离器后分离以将水蒸气进行分离，除去水分后得到一定纯度的CO2气。
[0005]其中的贫富液换热器起到的作用为，对温度高的富液进行降温、对温度低的贫液进行加热，降温后的富液可通过再生塔析出CO2，管壳式换热器作为目前的一种主流换热器，其包括一壳体和穿入、穿出壳体的换热管（由铜等热的良导体制成），换热管中流通富液，壳体中流通贫液，该两种介质的温度不同，在流动过程中实现热交换。其存在的技术问题至少包括受限于换热管的横截面积，换热效率低；同时，换热管采用管板固定于壳体内，为了起到对壳体内的贫液进行遮挡、引导，还在壳体内固定引流板，管板的存在，大大增大了贫液的流动阻力，对贫液的管路压力要求过高。
[0006]经过检索发现，授权公告号为“CN 212409459 U”的技术专利，其公开了升温器壳体，位于升温器壳体内上下交错且倾斜连接的第一折流板和第二折流板对热液进行导流，倾斜的方向顺着热液流动的方向，能够有效保证热液折流的有序性，避免了折流过程中部分热液回流而造成整体温度降低的缺陷，进而保证了换热的效率；同时，本领域技术人员可知，在第一折流板、第二折流板的折流作用下，热液的流动方向可分解为沿着升温器壳体的轴线方向流动、沿着升温器壳体的径向方向流动，其中，沿径向方向流动的热液碰触到第一折流板或者第二折流板后受到垂直于第一折流板或第二折流板的反作用力后而返回，明显，该返回产生的问题至少包括：形成热液沿升温器壳体流动的阻力，热液流动的压降大；热液沿升温器壳体的径向流动不充分，升温器壳体的同一横截面内的热液由于到升温器壳体的轴线的距离不同而不同，对换热效率的提升造成较大制约。
[0007]因此，需要一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，以解决上述问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，即为了解决换热效率低、固定换热管的管板引起贫液输送管路和壳体内的流动阻力过大的问题，本专利技术提供了一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，包括换热壳体、换热管、折流固定板、封堵板，其中：所述封堵板为两个，所述两个封堵板分别固定于所述换热壳体靠近端部的位置，所述换热壳体内在所述两个封堵板之间的区域形成换热腔室，所述换热壳体的端部与所述封堵板之间分别形成富液进口和富液出口，所述富液进口与所述富液出口之间通过换热管连通，所述换热腔室对应的所述换热壳体的侧壁形成有贫液进口和贫液出口；所述富液进口、所述贫液出口开设于所述换热壳体的下方，所述富液出口和所述贫液进口均开设于所述换热壳体的上方；所述折流固定板的一侧形成折流开口、其他侧为与所述换热腔室的横截面相适配的固定部，所述折流固定板上形成有供所述换热管通过的通孔，所述固定部固定于所述换热腔室的内壁，所述折流固定板的数量为至少两个，所述至少两个折流固定板沿所述换热腔室的长度方向依次布置，任意两个相邻的所述折流固定板的折流开口的朝向保持小于90
°
的夹角。
[0009]进一步的，所述换热壳体的中部沿所述换热腔室的径向向外延伸，以形成应力抵消部。
[0010]进一步的，所述换热壳体包括换热筒体和两个端盖，其中：所述两个端盖可拆卸地安装于所述换热筒体的两端；所述封堵板固定于所述换热筒体与所述端盖之间，所述封堵板上形成有供所述换热管通过的通孔；所述折流固定板固定于所述换热筒体内；所述富液进口形成于一个所述端盖，所述富液出口形成于另一个所述端盖；所述贫液进口和所述贫液出口均形成于所述换热壳体上；所述应力抵消部位于所述换热筒体长度方向的中部。
[0011]进一步的，还包括连接螺栓，其中：形成有所述富液进口的所述端盖形成有沿自身径向向外延伸的第一法兰部，所述第一法兰部形成有穿过孔；所述换热筒体的端部横向向外延伸以形成第二法兰部，所述第二法兰部形成有螺栓孔；所述连接螺栓依次穿过所述穿过孔后锁紧在所述螺栓孔内。
[0012]进一步的，还包括螺栓松紧机构，所述螺栓松紧机构包括松紧动力单元、松紧外环、松紧内环和螺栓套筒，其中：所述松紧内环可转动地安装于所述第一法兰部；在所述松紧动力单元的驱动下，所述松紧外环可转动地安装于所述第二法兰部；所述松紧内环的外缘、所述松紧外环的内缘分别形成外齿廓和内齿廓，所述螺栓套筒的内侧面形成能够卡在所述连接螺栓的头部、呈内六边形的松紧限位通孔，所述螺栓套筒的外侧面形成与所述内齿廓和所述外齿廓均啮合的松紧齿廓。
[0013]进一步的，还包括柔性材料制成的密封垫，所述密封垫安装在所述换热筒体与所
述端盖之间。
[0014]进一步的，还包括支撑座，所述支撑座的上端形成与所述换热筒体的外侧面相适应的支托凹槽，所述支撑座的下端平整；所述支撑座为多个，所述多个支撑座沿所述换热筒体的轴线方向均匀布置。
[0015]进一步的，还包括管程温度检测单元、壳程温度检测单元、富液回流管、富液回流阀、控制器和富液回流泵，其中：所述管程温度检测单元安装于所述富液出口，用于检测从所述富液出口流出的被降温后的富液温度t
降
；所述壳程温度检测单元安装于所述贫液出口，用于检测从所述贫液出口流出的被升温后的贫液温度t
升
；所述富液回流管的两端分别连接至所述富液出口和富液进口；所述富液回流阀和所述富液回流泵均安装于所述富液回流管；所述富液回流阀为单向阀，用于将所述所述富液回流管中的富液自所述富液出口向所述富液进口单向导通；所述管程温度检测单元的信号输出端、所述富液回流阀的控制端和所述富液回流泵的控制端均与所述控制器信号连接，所述控制器配置为：获取t
降
和t
升
；计算t
降
‑
t
升
的值t
差
；将t
差
与预存储在控制器中的换热温度差值t0进行比较；如果t
差
≦t0，所述富液回流阀关闭、所述富液回流泵停机；如果t
差
＞t0，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，其特征在于，包括换热壳体、换热管、折流固定板、封堵板，其中：所述封堵板为两个，所述两个封堵板分别固定于所述换热壳体靠近端部的位置，所述换热壳体内在所述两个封堵板之间的区域形成换热腔室，所述换热壳体的端部与所述封堵板之间分别形成富液进口和富液出口，所述富液进口与所述富液出口之间通过换热管连通，所述换热腔室对应的所述换热壳体的侧壁形成有贫液进口和贫液出口；所述富液进口、所述贫液出口开设于所述换热壳体的下方，所述富液出口和所述贫液进口均开设于所述换热壳体的上方；所述折流固定板的一侧形成折流开口、其他侧为与所述换热腔室的横截面相适配的固定部，所述折流固定板上形成有供所述换热管通过的通孔，所述固定部固定于所述换热腔室的内壁，所述折流固定板的数量为至少两个，所述至少两个折流固定板沿所述换热腔室的长度方向依次布置，任意两个相邻的所述折流固定板的折流开口的朝向保持小于90
°
的夹角。2.根据权利要求1所述的一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，其特征在于，所述换热壳体的中部沿所述换热腔室的径向向外延伸，以形成应力抵消部。3.根据权利要求2所述的一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，其特征在于，所述换热壳体包括换热筒体和两个端盖，其中：所述两个端盖可拆卸地安装于所述换热筒体的两端；所述封堵板固定于所述换热筒体与所述端盖之间，所述封堵板上形成有供所述换热管通过的通孔；所述折流固定板固定于所述换热筒体内；所述富液进口形成于一个所述端盖，所述富液出口形成于另一个所述端盖；所述贫液进口和所述贫液出口均形成于所述换热壳体上；所述应力抵消部位于所述换热筒体长度方向的中部。4.根据权利要求3所述的一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，其特征在于，还包括连接螺栓，其中：形成有所述富液进口的所述端盖形成有沿自身径向向外延伸的第一法兰部，所述第一法兰部形成有穿过孔；所述换热筒体的端部横向向外延伸以形成第二法兰部，所述第二法兰部形成有螺栓孔；所述连接螺栓依次穿过所述穿过孔后锁紧在所述螺栓孔内。5.根据权利要求4所述的一种胺吸收法CO2碳捕集用贫富液换热器，其特征在于，还包括螺栓松紧机构，所述螺栓松紧机构包括松紧动力单元、松紧外环、松紧内环和螺栓套...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文华，张新宁，马长波，陆诗建，李巧坤，季焕会，胡驭豪，梁玉佩，张立凯，周世委，王明凯，炎利斌，曹利军，朱伶露，
申请(专利权)人：河南省双碳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：