一种化学法烟气二氧化碳捕集系统技术方案

技术编号:35667597 阅读:19 留言:0更新日期:2022-11-19 17:15
本实用新型专利技术提供了一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,包括吸收单元、吸收液换热单元、再生塔、再生气热泵单元、干燥撬、液化撬,烟气进入吸收单元,烟气依次流经吸收塔吸收段和尾气洗涤段后从顶部出口排出,贫胺液吸收烟气中CO2变成富胺液经过吸收液换热单元进入再生塔再生气并形成贫胺液,贫胺液从再生塔底部流出,经过吸收液换热单元进入吸收塔上部,再生气进入再生气热泵单元进行换热循环,经换热后的再生气进入再生气压缩单元后依次经过干燥撬和液化撬,液态CO2回流,冷凝水送回再生塔上部。本实用新型专利技术有效利用再生塔排出再生气的热量来加热富液,提高废热的利用率,冷凝水回流降低再生气温度,降低碳捕集运行成本和能耗。降低碳捕集运行成本和能耗。降低碳捕集运行成本和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种化学法烟气二氧化碳捕集系统


[0001]本技术涉及烟气处理
,具体涉及一种化学法烟气二氧化碳捕集系统。

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。随着全球工业化的发展,化石燃料的大量燃烧导致大量的工业废气排放到大气中,燃煤烟气是CO2的最主要来源。
[0003]有机胺捕集CO2技术是目前最成熟的技术,该技术利用带有羟基和胺基的碱性水溶液作为溶剂,利用吸收塔和再生塔组成系统,对CO2进行捕集,系统内的富液流与贫液流通过热交换器实现余热的回收利用。这种碳捕集系统虽然可以对烟气中的二氧化碳进行捕集,但是有机胺捕集CO2技术能耗较高,如何将解吸塔解吸得到的贫液和气体中的废热进行回收是降低能耗的主要途径,也是节能工艺开发的主要落脚点。
[0004]在现有技术中,有一种核电厂尾气碳捕集压缩系统公布号CN103405996B,该方法通过吸收装置、再生装置以及热交换器,使得富液、贫液进行循环的热量交换,促进吸收

再生的过程,最大限度的实现尾气的CO2捕集,但再生过程中有大量的余热被浪费掉了,导致耗能太多,不利于该技术的推广应用。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,克服现有技术中存在的问题,其能够有效利用再生塔排出再生气的热量来加热富液,提高废热的利用率,冷凝水回流降低再生气温度,降低碳捕集运行成本和能耗。
[0006]为实现上述目的,本技术采用的技术方案是:提供一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,包括吸收单元,所述吸收单元的第一端与烟气气源相连,用于将所述烟气中的CO2与所述吸收单元内的贫胺液进行反应生成富胺液,并喷淋清洗烟气;
[0007]吸收液换热单元,所述吸收液换热单元的第一端与吸收单元的第二端相连,所述吸收液换热单元的第二端与吸收单元的第三端相连,所述吸收液换热单元的第三端出口连通第一富胺液支路和第二富胺液支路,用于贫胺液与富胺液进行热交换;
[0008]再生塔,所述再生塔的上部入口与吸收单元的第四端相连,所述再生塔的底部出口与吸收液换热单元的第四端相连,所述再生塔的中部入口与吸收液换热单元的第二富胺液支路相连,所述再生塔的侧边与再沸器相连,用于利用所述再沸器内的高温蒸汽凝液对所述富胺液进行再生,获取再生贫胺液及再生气;
[0009]再生气热泵单元,所述再生气热泵单元的第一端与吸收液换热单元的第一富胺液支路相连,所述再生气热泵单元的第二端与再生塔的下部入口相连,所述再生气热泵单元的第三端与再生塔的顶部出口相连,用于进行换热循环,加热富胺液;
[0010]再生气压缩单元,所述再生气压缩单元的第一端与冷凝水泵入口相连,所述冷凝
水泵出口与再生塔的上部入口相连,所述再生气压缩单元的第二端与再生气热泵单元的第四端相连,用于压缩再生气;
[0011]干燥撬,所述干燥撬的入口与再生气压缩单元的第三端相连,用于去除再生气中的残余水分;
[0012]液化撬,所述液化撬的入口与干燥撬的出口相连,所述液化撬的出口与再生气压缩单元的第四端相连,用于液化分离再生气,得到液态CO2。
[0013]所述吸收单元包括吸收塔、水洗液储罐、水洗液泵、水洗液冷却器,所述吸收塔的下部入口与烟气气源相连,所述吸收塔的中部出口与水洗液储罐入口相连,所述水洗液储罐出口与水洗液泵入口相连,所述水洗液泵出口与水洗液冷却器入口相连,所述水洗液冷却器出口连通水洗液第一支路与水洗液第二支路,水洗液第一支路与吸收塔上部入口相连,水洗液第二支路与再生塔上部入口相连。
[0014]所述吸收液换热单元包括富液泵、贫富液换热器、贫液冷却器、贫液泵,所述富液泵入口与吸收塔底部出口相连,所述富液泵出口与贫富液换热器入口相连,所述贫富液换热器顶部出口连通连通第一富胺液支路和第二富胺液支路,第二富胺液支路与再生塔中部入口相连,所述贫液泵入口与再生塔底部出口相连,所述贫液泵出口与贫富液换热器下部入口相连,所述贫富液换热器上部出口与贫液冷却器入口相连,所述贫液冷却器出口与吸收塔中部入口相连。
[0015]所述再生气热泵单元包括冷凝器、有机工质储罐、蒸发器、有机工质压缩机、有机工质增压泵、节流阀,所述冷凝器底部入口与贫富液换热器顶部出口第一富液支路相连,所述冷凝器一侧出口与有机工质储罐底部入口相连,所述有机工质储罐顶部出口与节流阀入口相连,所述节流阀出口与蒸发器一侧入口相连,所述蒸发器另一侧出口与有机工质压缩机顶部第一入口相连,所述有机工质压缩机底部出口与冷凝器一侧入口相连,所述有机工质储罐另一侧出口与有机工质增压泵入口相连,所述有机工质增压泵出口与有机工质压缩机顶部第二入口相连,所述冷凝器底部出口与再生塔下部入口相连,所述蒸发器顶部入口与再生塔顶部出口相连。
[0016]所述再生气压缩单元包括再生气冷却器、再生气气液分离器、一级压缩机、一级冷却器、一级气液分离器、二级压缩机、二级冷却器、二级气液分离器,所述再生气冷却器入口与蒸发器顶部出口相连,所述再生气冷却器出口与再生气气液分离器第一入口相连,所述再生气气液分离器顶部出口与一级压缩机入口相连,所述一级压缩机出口与一级冷却器入口相连,所述一级冷却器出口与一级气液分离器入口相连,所述一级气液分离器顶部出口与二级压缩机入口相连,所述二级压缩机出口与二级冷却器入口相连,所述二级冷却器出口与二级气液分离器入口相连,所述二级气液分离器顶部出口与干燥撬入口相连,所述液化撬出口与再生气气液分离器第二入口相连,所述一级气液分离器底部出口与再生气气液分离器第三入口相连,所述二级气液分离器底部出口与再生气气液分离器第三入口相连,所述再生气气液分离器出口与冷凝水泵入口相连,所述冷凝水泵出口与再生塔上部入口相连。
[0017]本技术提供的一种化学法烟气二氧化碳捕集系统有益效果在于:
[0018]1、本技术提供的化学法烟气二氧化碳捕集系统,再生气热泵单元的液态有机工质通过喷雾方式进入压缩机,有机工质过饱和进入压缩机,降低压缩机排气温度;
[0019]2、有机工质在压缩机的作用下变成高温高压介质,进入所述冷凝器放出热量,加热富液,达到塔釜温度,产生二次蒸汽,降低了富胺液在再生塔所需的热量,降低了能耗,提高了废热的利用率,替代部分再沸器功能;
[0020]3、尾气洗涤冷凝水、再生气冷凝水和压缩过程冷凝水送回再生塔余热回收段,降低再生气温度;
[0021]4、液态CO2回流,降低再生气进压缩机温度,降低再生气体积流量,降低压缩机功率耗能。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本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。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,其特征在于,包括:吸收单元,所述吸收单元的第一端与烟气气源相连,用于将所述烟气中的CO2与所述吸收单元内的贫胺液进行反应生成富胺液,并喷淋清洗烟气;吸收液换热单元,所述吸收液换热单元的第一端与吸收单元的第二端相连,所述吸收液换热单元的第二端与吸收单元的第三端相连,所述吸收液换热单元的第三端出口连通第一富胺液支路和第二富胺液支路,用于贫胺液与富胺液进行热交换;再生塔(05),所述再生塔(05)的上部入口与吸收单元的第四端相连,所述再生塔(05)的底部出口与吸收液换热单元的第四端相连,所述再生塔(05)的中部入口与吸收液换热单元的第二富胺液支路相连,所述再生塔(05)的侧边与再沸器(06)相连,用于利用所述再沸器(06)内的高温蒸汽凝液对所述富胺液进行再生,获取再生贫胺液及再生气;再生气热泵单元,所述再生气热泵单元的第一端与吸收液换热单元的第一富胺液支路相连,所述再生气热泵单元的第二端与再生塔(05)的下部入口相连,所述再生气热泵单元的第三端与再生塔(05)的顶部出口相连,用于进行换热循环,加热富胺液;再生气压缩单元,所述再生气压缩单元的第一端与冷凝水泵(17)入口相连,所述冷凝水泵(17)出口与再生塔(05)的上部入口相连,所述再生气压缩单元的第二端与再生气热泵单元的第四端相连,用于压缩再生气;干燥撬(25),所述干燥撬(25)的入口与再生气压缩单元的第三端相连,用于去除再生气中的残余水分;液化撬(27),所述液化撬(27)的入口与干燥撬(25)的出口相连,所述液化撬(27)的出口与再生气压缩单元的第四端相连,用于液化分离再生气,得到液态CO2。2.根据权利要求1所述的一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,其特征在于,所述吸收单元包括吸收塔(01)、水洗液储罐(02)、水洗液泵(03)、水洗液冷却器(04),所述吸收塔(01)的下部入口与烟气气源相连,所述吸收塔(01)的中部出口与水洗液储罐(02)入口相连,所述水洗液储罐(02)出口与水洗液泵(03)入口相连,所述水洗液泵(03)出口与水洗液冷却器(04)入口相连,所述水洗液冷却器(04)出口连通水洗液第一支路与水洗液第二支路,水洗液第一支路与吸收塔(01)上部入口相连,水洗液第二支路与再生塔(05)上部入口相连。3.根据权利要求1所述的一种化学法烟气二氧化碳捕集系统,其特征在于,所述吸收液换热单元包括富液泵(08)、贫富液换热器(09)、贫液冷却器(10)、贫液泵(07),所述富液泵(08)入口与吸收塔(01)底部出口相连,所述富液泵(08)出口与贫富液换热器(09)入口相连,所述贫富液换热器(09)顶部出口连通连通第一富胺液支路和第二富胺液支路,第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:穆宗勤孙建平董文峰仝丹丹王立志
申请(专利权)人:碳索杭州能源环境科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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