【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化碳捕集，具体涉及一种分段捕集二氧化碳的系统及方法。
技术介绍
1、钢铁、电厂、水泥、建筑等大型固定碳排放源是我国目前实施碳捕集的重点对象，由于其烟气具有co2分压低、流量大等特征，常用化学吸收法对其进行捕集。传统的单一胺吸收溶液存在难以避免的再生能耗高、易腐蚀设备以及成本高等问题，极大地限制了其工业应用。
2、而近些年来混合胺吸收剂的提出，有望成为提高吸收剂性能的最佳解决方案。不少研究学者对单乙醇胺/甲基二乙醇胺(mea/mdea)、甲基二乙醇胺/二乙基三胺(mdea/deta)、甲基二乙醇胺/双(3-氨基丙基)胺(mdea/apa)、甲基二乙醇胺/哌嗪(mdea/pz)等混合胺溶液进行了吸收、再生性能测试，试图达到提高吸收剂的吸收速率、降低再生能耗的目的。然而，上述的吸收剂性能的研究大多都以co2浓度为12％-15％的烟气为研究对象，通过将再生能耗低的叔胺和吸收速率快的伯胺按一定比例混合以获得高反应速率、低再生能耗的吸收剂，并将该吸收剂应用于吸收工艺中，但该方法忽略了沿着吸收塔塔高方向，烟气中的co2浓度呈现出逐渐下降的趋势，单一配比的混合胺吸收剂难以在大幅度co2浓度变化工况下均呈现出最佳的性能。
3、目前，吸收塔级间冷却工艺是为了减轻醇胺吸收剂与co2反应放热导致吸收剂温度升高造成吸收能力下降的不利影响，通过在吸收塔适当位置设置冷凝器，将塔内温度升高的吸收剂全部或部分抽出，进行温度冷却送回吸收塔内部循环以增强吸收剂吸收性能。该工艺通过采用冷却部分或全部吸收剂的措施在一定程度上促进
技术实现思路
1、为了解决吸收塔内部烟气工况与吸收策略不匹配所造成的吸收剂浪费、再生能耗高的问题，本专利技术的目的在于提供一种分段捕集二氧化碳的系统及方法。
2、本专利技术通过不同阶段的co2浓度与对应阶段的吸收剂匹配，避免了吸收剂的浪费。还通过多级喷淋的方式促进吸收剂与烟气之间的接触，同时实现级间冷却，促进了吸收反应，进一步降低化学吸收法捕集co2过程中的再生能耗。
3、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
4、一种分段捕集二氧化碳的系统，包括吸收塔、解吸塔、贫富液换热器和混合溶液处理系统，还包括混合溶液分离器，所述混合溶液处理系统具有至少两个；
5、所述贫富液换热器通过管道与所述混合溶液分离器连接，所述混合溶液分离器具有两个分离出口，每个所述分离出口均通过管道与至少两个所述混合溶液处理系统连接；
6、所述吸收塔上具有至少两个喷淋液进口，每个所述混合溶液处理系统均通过管道与其对应的喷淋液进口连接。
7、进一步，每个所述混合溶液处理系统均包括冷却器、泵i和混合器，每个所述分离出口均通过管道与至少两个所述混合器连接，每个所述混合器均依次与所述泵i、所述冷却器连接，每个所述冷却器分别通过管道与其对应的喷淋液进口连接。泵i用于将对应的混合单元内的吸收剂泵入对应的冷却单元。
8、进一步，每个混合溶液处理系统内的吸收剂均是由a溶液和b溶液配制而成；
9、每个混合溶液处理系统内的a溶液和b溶液的配制比例分别与其对应的喷淋液进口相应的co2浓度匹配。
10、进一步，所述吸收塔的底部具有co2进口，含有co2的烟气经co2进口进入所述吸收塔内。
11、更进一步，所述吸收塔的底部出口通过泵ii与所述贫富液换热器连接，富液经吸收塔的底部出口排出，经所述泵ii进入所述贫富液换热器内进行加热。泵ii用于将吸收塔的底部出口排出的富液泵入贫富液换热单元内。
12、更进一步，所述贫富液换热器通过管道与所述解吸塔的顶部进口连接，使加热后的富液进入所述解吸塔进行解吸再生，形成贫液；
13、所述解吸塔的底部出口通过管道与所述贫富液换热器连接，使贫液进入所述贫富液换热器内进行冷却处理。
14、更进一步，两个所述分离出口内分别流出a溶液和b溶液，a溶液和b溶液均进入与其对应的混合溶液处理系统内进行混合、冷却处理。
15、进一步，还包括储液系统，所述储液系统包括a溶液储液罐和b溶液储液罐；所述a溶液储液罐和所述b溶液储液罐通过管道与所述混合溶液分离器连接，使a溶液和b溶液在混合溶液分离器内补充。
16、本专利技术还提供一种二氧化碳捕集方法，基于上述分段捕集二氧化碳的系统进行，该方法包括以下步骤：
17、贫富液换热器内冷却的吸收剂进入所述混合溶液分离器，经所述混合溶液分离器分离后，分离出的a溶液经其中一个所述分离出口进入至少两个所述混合溶液处理系统，分离出的b溶液经另一个所述分离出口进入至少两个所述混合溶液处理系统；
18、a溶液和b溶液在与其对应的混合溶液处理系统内进行混合、冷却处理，形成吸收剂；每个混合溶液处理系统内的吸收剂经与其对应的喷淋液进口在所述吸收塔内喷淋；
19、同时，含有co2的烟气经co2进口进入所述吸收塔内，与所述吸收塔内的吸收剂接触进行反应，吸收剂吸收烟气中的co2形成富液，实现对co2的捕集。
20、更进一步，吸收剂吸收烟气中的co2形成富液之后，还包括：
21、余下的烟气经吸收塔的顶部排出；
22、富液经吸收塔的底部出口排出，经所述泵ii进入所述贫富液换热器内进行加热；加热后的富液进入所述解吸塔进行解吸再生，形成贫液；
23、贫液进入所述贫富液换热器内进行冷却处理，之后进入所述混合溶液分离器进行分离。
24、本专利技术的有益效果：
25、1、本专利技术通过分段吸收co2的吸收策略，将吸收塔分为多段，对不同段的吸收塔通入不同配比的混合胺溶液，促进了吸收反应的进行，提高了富液负荷，解决了化学吸收法碳捕集过程中再生能耗过高的问题。本专利技术的方法一方面实现了co2浓度与吸收剂的高度匹配，避免了吸收剂的浪费；另一方面采用多级喷淋的方式，促进了吸收剂与烟气之间的接触，解决了烟气与溶液的接触不充分而影响烟气处理效果的问题，同时实现了级间冷却，促进了吸收反应，进一步降低了再生能耗。
26、2、本专利技术结构简单，可在现有的碳捕集系统的基础上，直接增设部分单元，使之继续运行，在不影响工艺的前提下，有效降低了化学吸收法碳捕集过程中的再生能耗。
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1.一种分段捕集二氧化碳的系统，包括吸收塔、解吸塔、贫富液换热器和混合溶液处理系统，其特征在于，还包括混合溶液分离器，所述混合溶液处理系统具有至少两个；
2.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，每个所述混合溶液处理系统均包括冷却器、泵I和混合器，每个所述分离出口均通过管道与至少两个所述混合器连接，每个所述混合器均依次与所述泵I、所述冷却器连接，每个所述冷却器分别通过管道与其对应的喷淋液进口连接。
3.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，每个混合溶液处理系统内的吸收剂均是由A溶液和B溶液配制而成；
4.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，所述吸收塔的底部具有CO2进口，含有CO2的烟气经CO2进口进入所述吸收塔内。
5.根据权利要求4所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，所述吸收塔的底部出口通过泵II与所述贫富液换热器连接，富液经吸收塔的底部出口排出，经所述泵II进入所述贫富液换热器内进行加热。
6.根据权利要求5所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，所述
7.根据权利要求3所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，两个所述分离出口内分别流出A溶液和B溶液，A溶液和B溶液均进入与其对应的混合溶液处理系统内进行混合、冷却处理。
8.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，还包括储液系统，所述储液系统包括A溶液储液罐和B溶液储液罐；所述A溶液储液罐和所述B溶液储液罐通过管道与所述混合溶液分离器连接，使A溶液和B溶液在混合溶液分离器内补充。
9.一种二氧化碳捕集方法，其特征在于，基于权利要求7所述的分段捕集二氧化碳的系统进行，该方法包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，吸收剂吸收烟气中的CO2形成富液之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种分段捕集二氧化碳的系统，包括吸收塔、解吸塔、贫富液换热器和混合溶液处理系统，其特征在于，还包括混合溶液分离器，所述混合溶液处理系统具有至少两个；
2.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，每个所述混合溶液处理系统均包括冷却器、泵i和混合器，每个所述分离出口均通过管道与至少两个所述混合器连接，每个所述混合器均依次与所述泵i、所述冷却器连接，每个所述冷却器分别通过管道与其对应的喷淋液进口连接。
3.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，每个混合溶液处理系统内的吸收剂均是由a溶液和b溶液配制而成；
4.根据权利要求1所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，所述吸收塔的底部具有co2进口，含有co2的烟气经co2进口进入所述吸收塔内。
5.根据权利要求4所述的分段捕集二氧化碳的系统，其特征在于，所述吸收塔的底部出口通过泵ii与所述贫富液换热器连接，富液经吸收塔的底部出口排出，经所述...
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