一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统制造方法及图纸

本公开涉及一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，该系统包括脱除塔、二氧化碳循环单元、进料烟气入口、排放烟气出口、进料空气入口、排放空气出口、加热蒸汽入口、二氧化碳产品气出口；所述脱除塔包括入口主管和出口主管，所述进料烟气入口、进料空气入口、加热蒸汽入口分别与所述入口主管连通，所述排放烟气出口和排放空气出口分别与所述出口主管连通；所述二氧化碳循环单元包括循环主管路，所述循环主管路跨接于所述脱除塔的入口主管与出口主管之间。该系统利用二氧化碳气体为换热介质，通过二氧化碳气体和吸附模块直接接触实现系统热量的回收和再利用，换热效率高。高。高。

【技术实现步骤摘要】
一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统


[0001]本公开涉及二氧化碳捕集
，具体地，涉及一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统。

技术介绍

[0002]CCUS技术是目前实现大规模碳减排的最有效手段之一，但能耗高、成本高仍然是制约二氧化碳捕集技术大规模应用的最关键因素。因此，降低能耗和成本已成为CO2捕集技术的研究热点。
[0003]专利CN211025688U公开了一种二氧化碳捕集系统。该系统设置有第一壳体(第一壳体内设置第一吸附剂层)、第二壳体(第二壳体内设置第二吸附剂层)和换热件。在二氧化碳捕集过程中，第一壳体可以作为吸附/解吸用，第二壳体可以作为解吸/吸附用。当第一壳体可以作为吸附用，第二壳体可以作为解吸用时，第一壳体内的第一吸附剂层吸附烟气中的二氧化碳，吸附过程放出的反应热以及烟气中的显热通过换热件传导至第二壳体内的第二吸附层中，实现了吸附和解吸同步进行以及能量的充分利用。但是该专利中换热件只有第一壳体和第二壳体的某一面接触，换热效率低，且会造成温度分布不均。
[0004]中国专利CN202921145U公开了一种带热回收装置的双塔两级CO2吸附捕获系统。该技术采用固定床吸附，通过切换阀门实现升压吸附、气体吹扫、升温脱附、降压储气和脱附塔降温的连续操作，完成CO2吸脱附的过程。该专利通过冷却水和烟道气换热回收烟气热量，然后将冷却水回收的热量用于吸附剂再生，实现整个系统的热回用。但是由于冷却水和烟气、冷却水和吸附剂都是间接接触换热，换热效率较低，且电厂烟气的温度一般只有50
‑
70℃左右，用冷却水回收热量的效果并不理想。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，该系统利用二氧化碳气体为换热介质，通过二氧化碳气体和吸附模块直接接触实现系统热量的回收和再利用，换热效率高。
[0006]为了实现上述目的，本公开提供一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，该系统包括脱除塔、二氧化碳循环单元、进料烟气入口、排放烟气出口、进料空气入口、排放空气出口、加热蒸汽入口、二氧化碳产品气出口；
[0007]所述脱除塔包括入口主管和出口主管，所述进料烟气入口、进料空气入口、加热蒸汽入口分别与所述入口主管连通，所述排放烟气出口和排放空气出口分别与所述出口主管连通；
[0008]所述二氧化碳循环单元包括循环主管路，所述循环主管路跨接于所述脱除塔的入口主管与出口主管之间。
[0009]可选地，所述二氧化碳循环单元还包括依次设置于所述循环主管路上的第一控制阀、蓄热器、二氧化碳储罐、第二控制阀和风机；
[0010]其中所述第一控制阀靠近所述脱除塔的出口主管，所述风机靠近所述脱除塔的入口主管；
[0011]所述二氧化碳储罐包括与蓄热器连接的第一口以及与所述第二控制阀连接的第二口。
[0012]可选地，所述二氧化碳循环单元还包括第一加热脱附支管和第二加热脱附支管；
[0013]所述第一加热脱附支管跨接于所述第一控制阀的入口与所述第二控制阀的入口之间，所述第一加热脱附支管上设有第三控制阀；
[0014]所述第二加热脱附支管跨接于所述第一控制阀的出口与所述第二控制阀的出口之间，所述第二加热脱附支管上设有第四控制阀。
[0015]可选地，所述系统还包括除水管路，所述除水管路上设有除水器，所述除水器包括脱附气入口、除水脱附气出口和冷凝水出口，所述脱附气入口通过所述除水管路的上游段与所述脱除塔出口主管连通，在所述除水管路的上游段设有除水阀，所述除水脱附气出口通过所述除水管路的下游段与所述二氧化碳储罐的第二口连通。
[0016]可选地，所述二氧化碳产品气出口通过管路与所述二氧化碳储罐的第二口连通。
[0017]可选地，所述加热蒸汽入口通过蒸汽入口管与所述脱除塔的入口主管连通，所述蒸汽入口管上设有蒸汽阀；
[0018]所述进料空气入口通过空气入口管与所述脱除塔的入口主管连通，所述空气入口管上设有入口空气阀；
[0019]所述进料烟气入口通过烟气入口管与所述脱除塔的入口主管连通，所述烟气入口管上设有入口烟气阀。
[0020]可选地，沿烟气流向，所述加热蒸汽入口、所述进料空气入口和所述进料烟气入口在所述入口主管的位置分别位于所述二氧化碳循环单元的上游。
[0021]可选地，所述排放空气出口通过空气出口管与所述脱除塔的出口主管连通，所述空气出口管上设有出口空气阀；
[0022]所述排放烟气出口通过烟气出口管与所述脱除塔的出口主管连通，所述烟气出口管上设有出口烟气阀。
[0023]可选地，沿烟气流向，所述排放空气出口、所述排放烟气出口在所述出口主管的位置分别位于所述二氧化碳循环单元的下游。
[0024]可选地，所述入口主管连接于所述脱除塔的底部，所述出口主管连接于所述脱除塔的顶端；所述脱除塔内设有吸附模块。
[0025]通过上述技术方案，本公开提供了一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，该系统利用二氧化碳气体为换热介质，通过二氧化碳气体和吸附模块直接接触实现系统热量的回收和再利用，换热效率高；该系统工艺简单、可操作性强，能够显著降低系统的捕集能耗，十分适用于大规模二氧化碳捕集。
[0026]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0027]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0028]图1是利用蓄热装置分步加热和分步冷却实现能量回收的捕集系统示意图。
[0029]图2是未使用蓄热装置的能量回收系统示意图。
[0030]附图标记说明
[0031]Ⅰ脱除塔；II风机；III蓄热器；IV二氧化碳储罐；V除水器；
[0032]10入口烟气阀；11出口烟气阀；20第四控制阀；21第三控制阀；30蒸汽阀；31除水阀；40第二控制阀；41第一控制阀；50入口空气阀；51出口空气阀；60二氧化碳产品气收集阀；
[0033]1进料烟气；2排放烟气；3进料空气；4排放空气；5高温蒸汽；6冷凝水；7二氧化碳产品气。
具体实施方式
[0034]以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
[0035]本公开提供一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，该系统包括脱除塔Ⅰ、二氧化碳循环单元、进料烟气入口、排放烟气出口、进料空气入口、排放空气出口、加热蒸汽入口、二氧化碳产品气出口；
[0036]所述脱除塔Ⅰ包括入口主管和出口主管，所述进料烟气入口、进料空气入口、加热蒸汽入口分别与所述入口主管连通，所述排放烟气出口和排放空气出口分别与所述出口主管连通；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用蓄热装置分步加热和冷却实现能量回收的捕集系统，其特征在于，该系统包括脱除塔(Ⅰ)、二氧化碳循环单元、进料烟气入口、排放烟气出口、进料空气入口、排放空气出口、加热蒸汽入口、二氧化碳产品气出口；所述脱除塔(Ⅰ)包括入口主管和出口主管，所述进料烟气入口、进料空气入口、加热蒸汽入口分别与所述入口主管连通，所述排放烟气出口和排放空气出口分别与所述出口主管连通；所述二氧化碳循环单元包括循环主管路，所述循环主管路跨接于所述脱除塔(Ⅰ)的入口主管与出口主管之间。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述二氧化碳循环单元还包括依次设置于所述循环主管路上的第一控制阀(41)、蓄热器(III)、二氧化碳储罐(IV)、第二控制阀(40)和风机(II)；其中，所述第一控制阀(41)靠近所述脱除塔(Ⅰ)的出口主管，所述风机(II)靠近所述脱除塔(Ⅰ)的入口主管；所述二氧化碳储罐(IV)包括与蓄热器(III)连接的第一口以及与所述第二控制阀(40)连接的第二口。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述二氧化碳循环单元还包括第一加热脱附支管和第二加热脱附支管；所述第一加热脱附支管跨接于所述第一控制阀(41)的入口与所述第二控制阀(40)的入口之间，所述第一加热脱附支管上设有第三控制阀(21)；所述第二加热脱附支管跨接于所述第一控制阀(41)的出口与所述第二控制阀(40)的出口之间，所述第二加热脱附支管上设有第四控制阀(20)。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括除水管路，所述除水管路上设有除水器(V)，所述除水器(V)包括脱附气入口、除水脱附气出口和冷凝水出口，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈再明，胡剑，王海，姚尧，严宇光，卢勇振，熊日华，崔倩，王保登，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：