一种烟气二氧化碳捕集吸收装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种烟气二氧化碳捕集吸收装置和方法，包括吸收塔体，吸收塔体内部设有烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层，烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层沿由气相进口至气相出口的高度方向依次分布，烟气预处理喷淋层设有第一喷淋装置，吸收剂喷淋层设有第二喷淋装置和第一液体收集器，水洗喷淋层设有第三喷淋装置和第二液体收集器。本发明专利技术的实施例提出了一种将烟气预处理塔、吸收塔、胺逃逸控制塔集成于一体的多效烟气二氧化碳捕集吸收装置，一塔多用，设计简单，结构紧凑，既可减少占地面积，也直接减少了设备投资成本，成效显著，解决了二氧化碳捕集设施占地面积大、设备多、投资成本高的问题。投资成本高的问题。投资成本高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气二氧化碳捕集吸收装置和方法


[0001]本专利技术用于环保
，特别是涉及一种烟气二氧化碳捕集吸收装置和方法。

技术介绍

[0002]二氧化碳的大量排放导致了全球变暖的问题，二氧化碳捕集技术是减少碳排放的关键技术之一。烟气二氧化碳捕集化学吸收法具有工艺简单，易于放大的优势，相比吸附法、膜分离法等技术更成熟应用更广。用于二氧化碳捕集的化学吸收剂有氨、碳酸钾、有机胺等，其中氨吸收法因为氨气非常容易挥发，需要低温和大量水洗甚至酸洗抑制挥发，造成运行成本高。采用碳酸钾捕集二氧化碳，即热钾碱法，吸收速率慢，一般在较高温度下运行，适用于高二氧化碳分压的气体，对燃煤电厂、燃气电厂的烟气二氧化碳捕集效果差。相比而言，采用有机胺吸收剂则是最主流的选择，目前国内外已建在建的所有燃煤电厂烟气二氧化碳化学吸收法捕集装置，都是采用有机胺吸收剂，其具有吸收速率快，运行操作维护相对简单，成本较低的优势。
[0003]有机胺化学吸收法采用的吸收剂包括乙醇胺、哌嗪、甲基二乙醇胺、2
‑
氨基
‑2‑
甲基
‑
丙醇等单种或多种配方溶液。有机胺吸收剂与二氧化碳发生化学反应，从而吸收二氧化碳，脱碳后的烟气再排入大气中，而吸收了二氧化碳的吸收液则通过加热再生，使二氧化碳从吸收剂中分离出来。烟气二氧化碳捕集系统主要由烟气预处理塔、吸收塔、胺逃逸控制塔、解吸塔、换热器、泵等设备组成。在烟气预处理塔中，通过水洗或碱洗的方式对烟气进行降温并降低烟气中的SO2、粉尘等对吸收剂有害物质含量。在吸收塔中，通过吸收剂对预处理后烟气中二氧化碳进行脱除，在解吸塔中吸收了二氧化碳的吸收剂经再沸器加热后解吸出二氧化碳，实现吸收剂的再生。脱除了二氧化碳的烟气中容易携带挥发的胺吸收剂组分及其降解产物导致二次污染，这胺类物质浓度甚至可以达到1000mg/Nm3以上，因此需要设置胺逃逸控制塔防止二次污染，一般胺逃逸控制主要通过水洗、酸洗等方式进行。
[0004]二氧化碳捕集技术作为燃煤电厂实现大幅碳排放的重要技术手段，我国目前有大量的存量燃煤电厂，需要进行碳捕集改造以满足碳减排要求。对于存量燃煤电厂进行碳捕集改造，主要是从脱硫后烟道中抽取烟气进入碳捕集装置，若是将现有脱硫装置拆除与脱碳实施合并将大幅增加成本，而且因为SO2和CO2虽为酸性气体，但性质差异很大，一种为强酸性、一种为弱酸性，且在烟气中含量差异非常大，一体化捕集难度大，对存量电厂的适应性差。因此，燃煤电厂加装碳捕集在很长一段时间内将是脱硫脱碳分开。受时代发展和政策因素的影响，存量燃煤电厂在建设时基本没有考虑未来加装二氧化碳捕集设施，导致重新进行二氧化碳捕集改造用地紧张，此外，即便对于新建配套二氧化碳捕集的工厂有足够的场地，由于二氧化碳捕集设备投资较高，对项目的经济性带来较大的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种烟气二氧化碳捕集吸收装置和方法。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种烟气二氧化碳捕集吸收装置，包括吸收塔体，所述吸收塔体沿高度方向延伸，所述吸收塔体的底部设有气相进口，所述吸收塔体的顶部设有气相出口，所述吸收塔体内部设有烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层，所述烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层沿由所述气相进口至所述气相出口的高度方向依次分布，所述烟气预处理喷淋层设有第一喷淋装置，所述吸收剂喷淋层设有第二喷淋装置和第一液体收集器，所述第一液体收集器位于所述第二喷淋装置的下方，所述水洗喷淋层设有第三喷淋装置和第二液体收集器，所述第二液体收集器位于所述第三喷淋装置的下方。
[0008]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述吸收塔体内部于所述水洗喷淋层的上方设有酸洗喷淋层，所述酸洗喷淋层设有第四喷淋装置和第三液体收集器，所述第三液体收集器位于所述第四喷淋装置的下方。
[0009]结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述烟气预处理喷淋层设有第一填料，所述吸收剂喷淋层设有第二填料，所述水洗喷淋层设有第三填料，所述酸洗喷淋层设有第四填料。
[0010]结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述吸收塔体于所述烟气预处理喷淋层的底部设有第一储液槽，所述第一储液槽设有第一液位测点，所述烟气二氧化碳捕集吸收装置还包括碱液储罐，所述碱液储罐通过设有碱液计量泵的碱液输入管道连接于所述第一喷淋装置，所述碱液输入管道上设有第一补水管，所述第一补水管上设有第一阀门，所述碱液输入管道上设有第二阀门和第一pH测点，所述第一储液槽外接第一循环泵，所述第一循环泵通过设有第一冷却器的碱液循环管道连接于所述碱液输入管道，所述第一冷却器连接第三阀门，所述碱液循环管道设有第一温度测点，所述第一喷淋装置设有第二温度测点，所述碱液循环管道连接第一废液管道，所述第一废液管道设有第四阀门。
[0011]结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述吸收剂喷淋层包括沿高度方向分布的第一吸收剂喷淋层和第二吸收剂喷淋层，所述第二吸收剂喷淋层位于所述第一吸收剂喷淋层的下方，所述第二吸收剂喷淋层的第一液体收集器设有第二储液槽，所述第二储液槽设有第二液位测点，所述第二储液槽外接吸收剂富液泵，所述第一吸收剂喷淋层的第一液体收集器设有第三储液槽，所述第三储液槽设有第三液位测点，所述第三储液槽通过设有吸收剂冷却泵和第二冷却器的半富液管道连接于所述第二吸收剂喷淋层的第二喷淋装置，所述半富液管道设有第三温度测点，所述第二冷却器连接第五阀门，所述第一吸收剂喷淋层的第二喷淋装置外接吸收剂输入管道，所述吸收剂输入管道设有吸收剂泵，所述气相进口设有第一烟气监测点，所述气相出口设有第二烟气监测点。
[0012]结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第二液体收集器设有第四储液槽，所述第四储液槽设有第四液位测点，所述第四储液槽通过设有水洗循环泵和第三冷却器的水循环管道连接于所述第三喷淋装置，所述水循环管道上设有第二补水管，所述第二补水管上设有第六阀门，所述第三冷却器连接第七阀门，所述水循环管道设有第四温度测点，所述水循环管道通过回送管道连接于所述吸收剂输入管道，所述回送管道设有第八阀门，所述水循环管道连接第二废液管道，所述第二废液管道设有第九阀门。
[0013]结合第一方面和上述实现方式，在第一方面的某些实现方式中，所述第三液体收
集器设有第五储液槽，所述第五储液槽设有第五液位测点，所述烟气二氧化碳捕集吸收装置还包括酸液储罐，所述酸液储罐通过设有酸液计量泵的酸液输入管道连接于所述第四喷淋装置，所述酸液输入管道上设有第三补水管，所述第三补水管上设有第十阀门，所述酸液输入管道上设有第十一阀门和第二pH测点，所述第五储液槽外接第二循环泵，所述第二循环泵通过设有第四冷却器的酸液循环管道连接于所述酸液输入管道，所述第四冷却器连接第十二阀门，所述酸液循环管道设有第五温度测点，所述酸液循环管道连接第三废液管道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，包括吸收塔体，所述吸收塔体沿高度方向延伸，所述吸收塔体的底部设有气相进口，所述吸收塔体的顶部设有气相出口，所述吸收塔体内部设有烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层，所述烟气预处理喷淋层、吸收剂喷淋层和水洗喷淋层沿由所述气相进口至所述气相出口的高度方向依次分布，所述烟气预处理喷淋层设有第一喷淋装置，所述吸收剂喷淋层设有第二喷淋装置和第一液体收集器，所述第一液体收集器位于所述第二喷淋装置的下方，所述水洗喷淋层设有第三喷淋装置和第二液体收集器，所述第二液体收集器位于所述第三喷淋装置的下方。2.根据权利要求1所述的烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，所述吸收塔体内部于所述水洗喷淋层的上方设有酸洗喷淋层，所述酸洗喷淋层设有第四喷淋装置和第三液体收集器，所述第三液体收集器位于所述第四喷淋装置的下方。3.根据权利要求2所述的烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，所述烟气预处理喷淋层设有第一填料，所述吸收剂喷淋层设有第二填料，所述水洗喷淋层设有第三填料，所述酸洗喷淋层设有第四填料。4.根据权利要求2所述的烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，所述吸收塔体于所述烟气预处理喷淋层的底部设有第一储液槽，所述第一储液槽设有第一液位测点，所述烟气二氧化碳捕集吸收装置还包括碱液储罐，所述碱液储罐通过设有碱液计量泵的碱液输入管道连接于所述第一喷淋装置，所述碱液输入管道上设有第一补水管，所述第一补水管上设有第一阀门，所述碱液输入管道上设有第二阀门和第一pH测点，所述第一储液槽外接第一循环泵，所述第一循环泵通过设有第一冷却器的碱液循环管道连接于所述碱液输入管道，所述第一冷却器连接第三阀门，所述碱液循环管道设有第一温度测点，所述第一喷淋装置设有第二温度测点，所述碱液循环管道连接第一废液管道，所述第一废液管道设有第四阀门。5.根据权利要求4所述的烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，所述吸收剂喷淋层包括沿高度方向分布的第一吸收剂喷淋层和第二吸收剂喷淋层，所述第二吸收剂喷淋层位于所述第一吸收剂喷淋层的下方，所述第二吸收剂喷淋层的第一液体收集器设有第二储液槽，所述第二储液槽设有第二液位测点，所述第二储液槽外接吸收剂富液泵，所述第一吸收剂喷淋层的第一液体收集器设有第三储液槽，所述第三储液槽设有第三液位测点，所述第三储液槽通过设有吸收剂冷却泵和第二冷却器的半富液管道连接于所述第二吸收剂喷淋层的第二喷淋装置，所述半富液管道设有第三温度测点，所述第二冷却器连接第五阀门，所述第一吸收剂喷淋层的第二喷淋装置外接吸收剂输入管道，所述吸收剂输入管道设有吸收剂泵，所述气相进口设有第一烟气监测点，所述气相出口设有第二烟气监测点。6.根据权利要求5所述的烟气二氧化碳捕集吸收装置，其特征在于，所述第二液体收集器设有第四储液槽，所述第四储液槽设有第四液位测点，所述第四储液槽通过设有水洗循环泵和第三冷却器的水循环管道连接于所述第三喷淋装置，所述水循环管道上设有第二补水管，所述第二补水管上设有第六阀门，所述第三冷却器连接第七阀门，所述水循环管道设有第四温度测点，所述水循环管道通过回送管道连接于...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海周，范永春，吴大卫，罗必雄，孙张伟，罗海中，李伟科，曾越，薛榕，刘小勇，霍沛强，王晓东，朱光涛，裴爱国，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：