本实用新型专利技术涉及一种二氧化碳分离装置和二氧化碳捕集系统，它包括：再生塔，中部位置设置有升气帽和集液板，升气帽和集液板上下的空间形成为上作业空间和下作业空间，上作业空间和下作业空间中分别设置有第二喷淋机构和第一喷淋机构，下作业空间中喷淋有机胺富液，并通过第一再沸器加热，上作业空间中喷淋由下作业空间抽取上去的贫液，并通过第二再沸器加热。排出的二氧化碳和水蒸汽被压缩后给第二再沸器供热，从而有效利用了排气的热量。且上作业空间和下作业空间能够形成二级的有机胺加热，使有机胺中的二氧化碳充分地脱除。使有机胺中的二氧化碳充分地脱除。使有机胺中的二氧化碳充分地脱除。
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳分离装置和二氧化碳捕集系统
[0001]本技术属于环保领域，涉及烟气二氧化碳捕集技术，具体涉及一种二氧化碳分离装置以及具有其的二氧化碳捕集系统。
技术介绍
[0002]碳捕集封存技术（CCS，Carbon Capture and Storage）逐渐成为实现工业领域大幅碳减排的重要手段。CCS工艺过程如图1所示，主要包括CO2吸收、CO2分离脱附、CO2压缩液化及存储封存等。
[0003]CCS主要原理是将一定量的有机胺溶液喷入CO2吸收塔，吸收后的含碳有机胺富液经换热后进入再生塔，再由再沸器经蒸汽加热后使富液在再生塔中将高浓度CO2脱附出来，脱附出来的CO2伴随水蒸汽一同经气液分离器，从而得到高纯度的CO2进行压缩液化后对其封存或利用。
[0004]当前CCS主要问题就是能耗过高，其中大部分的能耗用于前述提到的CO2的脱附及分离过程。传统工艺中仅靠一个再沸器将再生塔中的溶液进行再加热，且维持同一个温度（如110℃），而随着有机胺的含碳量的不同，其所需加热的温度也不同，因此该工艺无法做到根据具体需求调节蒸汽量，造成蒸汽消耗的大量浪费；另一方面溶液经再生塔后会有大量的相对低温水蒸汽伴随CO2一起排出，需对其进行冷却分离后再压缩，使得这部分水蒸汽的能量无法利用，造成大量的能源浪费。
[0005]因此，如何通过工艺创新进一步提高CO2脱附效率、提高能量利用率是解决CCS能耗问题的一个重要研究方向。
[0006]通常解决能耗高的问题，是利用排气的高温供给其它需加热的物质或利用其它的热源供给再沸器。如中国专利文献“CN112933894A”将“二氧化碳捕集与低加凝结水耦合”，利用排气的高温对低加凝结水加热，从而有效利用热能。如中国专利文献“CN103372365A”利用水泥窑余热供给再沸器，使得无需提供单独的蒸汽给再沸器，节省了蒸汽的使用。如中国专利文献“CN105585015A”将地热能供给再沸器，也节省了供给再沸器所需的蒸汽。
[0007]而中国专利文献“CN204952598U”则利用排出的热气压缩后供给再沸器，利用了压缩气的高温来加热再沸器，是一种新的思路，但是仍存在不足，即两个再沸器由于功率不一样，存在供温能力差距，从而不能很好协同。
技术实现思路
[0008]本技术目的是要提供一种二氧化碳分离装置和二氧化碳捕集系统，解决了如何节省能源消耗的问题。
[0009]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0010]本技术提供了一种二氧化碳分离装置，它包括：
[0011]再生塔，所述再生塔内中部位置设置有升气帽和集液板，升气帽和集液板上下的空间形成为上作业空间和下作业空间，下作业空间顶部设置有用于喷淋有机胺富液的第一
喷淋机构，上作业空间的顶部设置有用于喷淋有机胺贫液的第二喷淋机构，所述第二喷淋机构通过贫液输送管道连接至所述再生塔底部；
[0012]第一再沸器，所述第一再沸器具有能够换热的管程和壳程，且壳程两端分别连接下作业空间底部的集液区和集液区上方的空间，管程由外部供给蒸汽从而对下作业空间集液区内的液体加热后释出至下作业空间内；
[0013]第二再沸器，所述第二再沸器也具有能够换热的管程和壳程，且壳程两端分别连接上作业空间底部的集液区和集液区上方的空间；
[0014]压缩机，所述压缩机连接在再生塔顶部的排出口和第二再沸器的热源供给口之间，用于对排出气进行压缩，并将压缩后的高浓度二氧化碳供给至第二再沸器内的管程中。
[0015]优选地，第二再沸器中用于流通贫液的壳程出口段还连接有有机胺贫液排出旁路。
[0016]优选地，第一喷淋机构和/或第二喷淋机构下方均设置有折流机构，折流机构包括交错分布的折流板从而使喷淋的液体折流地向下流出。
[0017]优选地，所述贫液输送管道还通过换热器与有机胺富液供给管路连接以便进行热交换。
[0018]还提供一种二氧化碳捕集系统，它包括：
[0019]前述的二氧化碳分离装置；
[0020]吸收塔，所述吸收塔顶部设置有吸收液喷淋机构，所述吸收塔底部与所述再生塔中的第一喷淋机构相连接以供给有机胺富液。
[0021]优选地，所述吸收塔底部还连通有增压风机的出风口。
[0022]由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：
[0023]本技术的二氧化碳分离装置以及二氧化碳捕集系统，由于在再生塔内设置了上作业空间和下作业空间，形成两级作业空间，且上作业空间的第二再沸器利用压缩后的排出气供热，有效利用了排出气的热量，从而节约了能源。另一方面，有机胺富液在再生塔中能够进行两重的被加热，即在下作业空间内被加热后，流下的贫液经贫液输送管道转移至上作业空间，在上作业空间内被第二再沸器加热，从而形成双重加热，有利于二氧化碳的更充分被脱除。
[0024]再生塔内具有两级的作业空间，且第二再沸器只设置在上作业空间，该作业空间内贫液加热所需的热量较少，相比于“CN204952598U”中只有一级作业空间，且两个再沸器同时对该作业空间加热，这两个再沸器不容易协同，即不容易配比两个再沸器的流量比，本技术方案更易操作性和精确性更强。
附图说明
[0025]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0026]图1是现有中二氧化碳捕集系统的结构；
[0027]图2是本技术二氧化碳分离装置优选实施例的结构示意图；
[0028]图3是本技术二氧化碳捕集系统优选实施例的结构示意图；
[0029]其中，附图标记说明如下：
[0030]1、吸收塔；
[0031]2、再生塔；21、升气帽；22、上作业空间；23、下作业空间；24、集液板；
[0032]3、第一喷淋机构；
[0033]4、第二喷淋机构；
[0034]5、贫液输送管道；
[0035]6、第一再沸器；
[0036]7、第二再沸器；
[0037]8、压缩机；
[0038]9、有机胺贫液排出旁路；
[0039]10、折流机构；101、折流板；
[0040]11、换热器；
[0041]12、有机胺富液供给管路；
[0042]13、吸收液喷淋机构；
[0043]14、增压风机；
[0044]15、再沸器；
[0045]16、脱硫烟气；
[0046]17、高浓度二氧化碳排出管；
[0047]18、蒸汽入口；
[0048]19、蒸汽出口。
具体实施方式
[0049]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳分离装置，其特征在于，它包括：再生塔（2），所述再生塔（2）内中部位置设置有升气帽（21）和集液板（24），升气帽（21）和集液板（24）上下的空间形成为上作业空间（22）和下作业空间（23），下作业空间（23）顶部设置有用于喷淋有机胺富液的第一喷淋机构（3），上作业空间（22）的顶部设置有用于喷淋有机胺贫液的第二喷淋机构（4），所述第二喷淋机构（4）通过贫液输送管道（5）连接至所述再生塔（2）底部；第一再沸器（6），所述第一再沸器（6）具有能够换热的管程和壳程，且壳程两端分别连接下作业空间（23）底部的集液区和集液区上方的空间，管程由外部供给蒸汽从而对下作业空间（23）集液区内的液体加热后释出至下作业空间（23）内；第二再沸器（7），所述第二再沸器（7）也具有能够换热的管程和壳程，且壳程两端分别连接上作业空间（22）底部的集液区和集液区上方的空间；压缩机（8），所述压缩机（8）连接在再生塔（2）顶部的排出口和第二再沸器（7）的热源供给口之间，用于对排出气进行压缩，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭红，李仁鹏，
申请(专利权)人：无锡市易聚环保科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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