一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统及工艺技术方案

本发明专利技术属于能源与环境技术领域，具体涉及一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统及工艺。燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统包括依次相连脱硫浆液负压蒸发系统、余热回收系统、CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统；所述脱硫浆液负压蒸发系统用于蒸发脱硫浆液获得含有CO2的乏汽；所述余热回收系统用于乏汽与循环水换热进行余热回收，并将乏汽中的水汽冷凝获得含有CO2的不凝气，所述余热回收系统与所述CO2解吸系统之间设置有循环水管路，用于利用所述余热回收系统回收的余热加热所述CO2解吸系统。本发明专利技术中将脱硫浆液负压蒸发，实现余热利用的同时，提高了气体中CO2的浓度，降低了CO2资源化利用的成本。资源化利用的成本。资源化利用的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统及工艺


[0001]本专利技术属于能源与环境
，具体涉及一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统及工艺。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]火电厂是重要的CO2集中排放源，世界上大约1/3的CO2是从电厂排放出来的，因此，控制和减缓电力生产中CO2排放对于解决全球变暖、温室效应问题具有重要意义。
[0004]火电厂排放的烟气中CO2浓度低于15％，属于低浓度CO2，其捕集技术主要有吸收法、吸附法及生物法，流程复杂，捕集成本相对较高。而CO2浓度高于20％时，可以直接作为原料制备甲醇、乙醇及尿素等化学品，避免封存对地质环境的影响。因此，若能通过一定工艺浓缩烟气中的CO2，将能够大大降低CO2的捕集成本。
[0005]湿法脱硫是利用石灰石或石灰脱硫浆液吸收烟气中的SO2，最终形成脱硫石膏；脱硫浆液反复循环利用，在不断吸收烟气中SO2的同时，也吸收了烟气中的CO2，反复循环导致浆液中的CO2浓度较高。若能将浆液中的高浓度CO2解吸出来，可实现其低成本资源化利用。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统及工艺。本专利技术利用脱硫浆液负压蒸发，蒸发出的水蒸气进行余热回收利用，蒸发出的高浓度CO2，通过CO2捕集系统吸收，吸收的CO2在CO2解吸系统中解吸，其中部分解吸热量可利用脱硫浆液负压蒸发的余热，解吸后的CO2进行资源化利用。本专利技术中利用脱硫浆液负压蒸发的CO2浓度较高，降低了CO2捕集系统的成本，浆液负压蒸发的余热用于CO2解吸，同时实现节能目的。
[0007]依据亨利定律，在一定的温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度和该气体的平衡分压成正比。因此，分压越低，CO2在浆液中的溶解度越低，会有更多的CO2解吸出来。负压蒸发是指降低系统压力，从而降低液体溶液沸点和气体溶解度。脱硫浆液中由于吸收了烟气中的热量，温度约为50
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55℃，负压蒸发过程中，水蒸气和CO2均会蒸发析出。水蒸气热量可被利用，CO2作为不凝气体收集，该技术中CO2的浓度可达到20％～40％。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，包括脱硫浆液负压蒸发系统、余热回收系统、CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统；所述脱硫浆液负压蒸发系统用于蒸发脱硫浆液获得含有CO2的乏汽，所述脱硫浆液负压蒸发系统的乏汽出口与所述余热回收系统的乏汽入口相连；所述余热回收系统用于乏汽与循环水换热进行余热回收，并将乏汽中的水汽冷凝获得含有CO2的不凝气，所述余热回收系统的不凝气出
口与所述CO2捕集系统的二氧化碳入口相连；所述CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统依次连接；所述余热回收系统与所述CO2解吸系统之间设置有循环水管路，用于利用所述余热回收系统回收的余热加热所述CO2解吸系统。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用工艺，使用如第一方面所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，包括以下步骤：
[0011](1)脱硫浆液负压蒸发系统中，脱硫浆液负压蒸发产生乏汽；
[0012](2)脱硫浆液负压蒸发产生的乏汽进入余热利用系统，乏汽热量用于加热循环水，循环水通过循环水管路送入CO2解吸系统，乏汽降温产生的不凝气通过真空泵进入CO2捕集系统；
[0013](3)不凝气中CO2在CO2捕集系统中被负载介质吸收或吸附；
[0014](4)吸收或吸附CO2饱和的负载介质进入CO2解吸系统，高浓度的CO2被解吸出来，解吸后的负载介质返回CO2捕集系统，循环水放热后经循环水管路返回余热利用系统；
[0015](5)解吸出的高浓度CO2进入CO2资源化利用系统，用于生产化工产品。
[0016]上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
[0017](1)脱硫浆液与烟气反复接触，循环利用，因此其中的CO2浓度较高，通过负压闪蒸获得的不凝气中CO2浓度也较高，能大大降低CO2捕集系统的运行成本；
[0018](2)脱硫浆液负压蒸发获得的余热可用于CO2解吸系统，大大降低解吸成本；
[0019](3)节能的同时，实现CO2减排，降低运行成本。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为本专利技术燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统的示意图，其中，1
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脱硫浆液负压蒸发系统，2
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余热回收系统，3
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CO2捕集系统，4
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CO2解吸系统，5
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CO2资源化利用系统，6
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真空泵，7
‑
循环水泵。
具体实施方式
[0022]本专利技术的第一种典型实施方式，一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，包括脱硫浆液负压蒸发系统、余热回收系统、CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统；所述脱硫浆液负压蒸发系统用于蒸发脱硫浆液获得含有CO2的乏汽，所述脱硫浆液负压蒸发系统的乏汽出口与所述余热回收系统的乏汽入口相连；所述余热回收系统用于乏汽与循环水换热进行余热回收，并将乏汽中的水汽冷凝获得含有CO2的不凝气，所述余热回收系统的不凝气出口与所述CO2捕集系统的二氧化碳入口相连；所述CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统依次连接；所述余热回收系统与所述CO2解吸系统之间设置有循环水管路，用于利用所述余热回收系统回收的余热加热所述CO2解吸系统。
[0023]该实施方式的一种或多种实施例中，所述余热回收系统的不凝气出口与所述CO2捕集系统的二氧化碳入口相连的管路上设置有真空泵。
[0024]该实施方式的一种或多种实施例中，所述循环水管路上设置有循环水泵。
[0025]该实施方式的一种或多种实施例中，所述脱硫浆液负压蒸发系统为负压运行，设
置有浆液入口、浆液出口和乏汽出口。
[0026]该实施方式的一种或多种实施例中，所述CO2捕集系统的负载介质出口和所述CO2解吸系统的负载介质入口相连，所述CO2捕集系统的负载介质入口和所述CO2解吸系统的负载介质出口相连。
[0027]该实施方式的一种或多种实施例中，所述余热回收系统设置有乏汽入口、不凝气出口和乏汽冷凝水出口，所述余热回收系统还可以设置辅助加热系统用于提高余热品质，所述辅助加热系统的加热方式包括热泵或蒸汽中的一种或多种。
[0028]该实施方式的一种或多种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，其特征在于，包括脱硫浆液负压蒸发系统、余热回收系统、CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统；所述脱硫浆液负压蒸发系统用于蒸发脱硫浆液获得含有CO2的乏汽，所述脱硫浆液负压蒸发系统的乏汽出口与所述余热回收系统的乏汽入口相连；所述余热回收系统用于乏汽与循环水换热进行余热回收，并将乏汽中的水汽冷凝获得含有CO2的不凝气，所述余热回收系统的不凝气出口与所述CO2捕集系统的二氧化碳入口相连；所述CO2捕集系统、CO2解吸系统、CO2资源化利用系统依次连接；所述余热回收系统与所述CO2解吸系统之间设置有循环水管路，用于利用所述余热回收系统回收的余热加热所述CO2解吸系统。2.如权利要求1所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，其特征在于，所述余热回收系统的不凝气出口与所述CO2捕集系统的二氧化碳入口相连的管路上设置有真空泵。3.如权利要求1所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，其特征在于，所述循环水管路上设置有循环水泵。4.如权利要求1所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，其特征在于，所述脱硫浆液负压蒸发系统为负压运行，设置有浆液入口、浆液出口和乏汽出口。5.如权利要求1所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用系统，其特征在于，所述CO2捕集系统的负载介质出口和所述CO2解吸系统的负载介质入口相连，所述CO2捕集系统的负载介质入口和所述CO2解吸系统的负载介质出口相连。6.如权利要求1所述的燃煤电厂高浓度CO2资源化利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军龙，武超，薄恩多，徐东伟，邢宇，赵建峰，薛洪章，张永利，王雪玢，马春元，陈桂芳，王鹏，崔琳，李玉忠，张立强，高全，孙家鑫，赵传宁，潘峰，张鑫，
申请(专利权)人：山东大学烟台龙源电力技术股份有限公司山东祥桓环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：