【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于吸收碳捕集和余热利用领域，具体涉及一种基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统。
技术介绍
1、化石燃料的燃烧会释放大量的二氧化碳，导致全球变暖和其他气候问题。碳捕集技术是降低碳排放，实现碳达峰、碳中和的关键技术之一。全球约有30～40％的碳排放来自燃煤电厂，燃烧后捕集是目前技术中最成熟、应用最广泛的碳捕集技术之一，且更适合在现有燃煤电厂、钢铁厂等工业系统上进行改造。
2、传统胺溶液吸收碳捕集技术再生过程能耗较高。为了降低碳捕集系统能耗，研究者们在工艺流程方面提出了一系列优化方法，例如级间冷却、富液再循环、富液分级流、富液闪蒸、有机蒸汽吹扫等技术。同时，工业领域及碳捕集系统内部有大量的废热散失到环境中，如果能够将这部分热量进行能品提升，并应用于碳捕集系统中，将提高一定的经济效益。现有技术将升温型热泵系统与吸收碳捕集系统进行结合，但其主要考虑了再生过程的热耗，并未从吸收过程角度考虑。
3、因此，亟需开发一种能够促进碳捕集系统吸收二氧化碳过程的冷却式吸收碳捕集系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决碳捕集系统能耗较高的缺陷和现有技术中热泵系统在碳捕集系统应用局限性的问题，并提供一种基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统。
2、本专利技术所采用的具体技术方案如下：
3、本专利技术提供一种基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，包括吸收式冷机单元以及碳捕集单元。吸收式冷机单元中包括构成内部循环通路的发生器、冷凝器、
4、吸收式冷机单元用于对高温烟气降温，产生的低温介质对碳捕集单元中级间换热器的高温介质降温。高温烟气降温后进入碳捕集单元，分离得到富集co2的产品气。
5、作为优选，上述发生器的烟气进口接收来自吸收式冷机单元外的高温烟气，且高温气体通过风机鼓入发生器。发生器的烟气出口通过管道与碳捕集单元内吸收塔的烟气进口连接。发生器的水蒸气出口通过管道与冷凝器的进口连接，使水蒸气在冷凝器内进行冷凝降温。冷凝器的出口通过管道与蒸发器的冷凝水进口连通，冷凝水在蒸发器带走来自吸收塔内的高温。蒸发器的水蒸气出口通过管道与吸收器的水蒸气进口连接。吸收器的出口通过管道与溶液换热器的第一热量进口连接。溶液换热器的第一冷量出口与发生器连接，为发生器内的高温烟气降温提供冷量。溶液换热器的第二热量进口接收来自发生器内高温烟气降温后的热量，溶液换热器的第二冷量出口通过管道与吸收器的进口连接。
6、级间换热器的进口接收来自蒸发器的低温介质。低温介质在级间换热器换热后，形成高温介质，并通过管道回至蒸发器中，带走吸收塔内的高温。
7、吸收塔内设有吸收烟气中co2的吸收剂，吸收塔上方设有废气出口。吸收塔下部的富液出口通过管道与贫富液换热器的冷量进口连接。贫富液换热器的热量出口通过管道与解吸塔上部的富液进口连接。解吸塔下部的贫液出口通过管道与贫富液换热器的热量进口连接。贫富液换热器的冷量出口通过管道与吸收塔上部的贫液进口连接。
8、解吸塔下部通过换热介质管道与蒸汽锅炉连通。解吸塔上部的气体出口通过管道与闪蒸罐的进口连接。闪蒸罐上部设置富集co2的产品气出口，底部的液体出口通过管道与解吸塔上部连通。
9、进一步的，上述吸收器的出口与溶液换热器的第一热量进口之间的管道上设有溶液泵。溶液换热器的第二冷量出口与吸收器的进口之间的管道上设有第一节流阀。冷凝器的出口与蒸发器的冷凝水进口之间的管道上设有第二节流阀。
10、进一步的，上述发生器中接收的高温烟气通过外界的风机鼓入。
11、进一步的，上述吸收塔下部的富液出口与贫富液换热器的冷量进口之间的管道上设有富液泵。解吸塔下部的贫液出口与贫富液换热器的热量进口之间的管道上设有贫液泵。
12、进一步的，上述贫富液换热器的冷量出口与吸收塔上部的贫液进口之间的管道上设有用于进一步冷却贫液的冷却器。
13、进一步的，上述级间换热器的进口与蒸发器连接的管道上设有换热介质泵。闪蒸罐底部的液体出口与解吸塔上部连通的管道之间设有工质泵。
14、进一步的，上述解吸塔上部的气体出口与闪蒸罐之间的管道上设有冷凝换热器。冷凝换热器通过管道和换热介质泵与吸收式冷机单元中的发生器连接，为发生器提供回收的热量。
15、进一步的，上述吸收器和溶液换热器之间设置的工作介质为水-溴化锂工质对或氨-水工质对。低温介质为水，高温介质为水蒸气。
16、进一步的，上述吸收塔内部吸收剂为醇胺溶液。
17、本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：
18、本专利技术采用吸收式冷机单元缓解了碳捕集单元中吸收塔内部吸收温度较高的问题。吸收塔内还设有级间换热器，通过降低吸收塔内温度可促进吸收过程，提高吸收塔内吸收剂对二氧化碳吸收量和吸收效率，从而降低碳捕集系统的单位热耗，降低原工业系统内蒸汽锅炉或汽轮机中低压缸输出的高温蒸汽的需求，实现能源的高效利用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，包括吸收式冷机单元(101)以及碳捕集单元(102)；所述吸收式冷机单元(101)中包括构成内部循环通路的发生器(4)、冷凝器(5)、溶液换热器(6)、吸收器(10)和蒸发器(11)；所述碳捕集单元(102)包括吸收塔(1)、解吸塔(2)、贫富液换热器(15)、蒸汽锅炉(18)和闪蒸罐(20)，其中所述吸收塔(1)内部设有级间换热器(13)；
2.根据权利要求1所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述发生器(4)的烟气进口接收来自吸收式冷机单元(101)外的高温烟气，且高温气体通过风机(3)鼓入发生器(4)；所述发生器(4)的烟气出口通过管道与碳捕集单元(102)内吸收塔(1)的烟气进口连接；发生器(4)的水蒸气出口通过管道与冷凝器(5)的进口连接，使水蒸气在冷凝器(5)内进行冷凝降温；所述冷凝器(5)的出口通过管道与蒸发器(11)的冷凝水进口连通，冷凝水在蒸发器(11)带走来自吸收塔(1)内的高温；所述蒸发器(11)的水蒸气出口通过管道与吸收器(10)的水蒸气进口连接；所述吸收器(
3.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述吸收器(10)的出口与溶液换热器(6)的第一热量进口之间的管道上设有溶液泵(8)；所述溶液换热器(6)的第二冷量出口与吸收器(10)的进口之间的管道上设有第一节流阀(7)；所述冷凝器(5)的出口与蒸发器(11)的冷凝水进口之间的管道上设有第二节流阀(9)。
4.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述发生器(4)中接收的高温烟气通过外界的风机(3)鼓入。
5.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述吸收塔(1)下部的富液出口与贫富液换热器(15)的冷量进口之间的管道上设有富液泵(16)；所述解吸塔(2)下部的贫液出口与贫富液换热器(15)的热量进口之间的管道上设有贫液泵(17)。
6.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述贫富液换热器(15)的冷量出口与吸收塔(1)上部的贫液进口之间的管道上设有用于进一步冷却贫液的冷却器(14)。
7.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述级间换热器(13)的进口与蒸发器(11)连接的管道上设有换热介质泵(12)；所述闪蒸罐(20)底部的液体出口与解吸塔(2)上部连通的管道之间设有工质泵(21)。
8.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述解吸塔(2)上部的气体出口与闪蒸罐(20)之间的管道上设有冷凝换热器(19)；所述冷凝换热器(19)通过管道和换热介质泵(22)与吸收式冷机单元(101)中的发生器(4)连接，为发生器(4)提供回收的热量。
9.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述吸收器(10)和溶液换热器(6)之间设置的工作介质为水-溴化锂工质对或氨-水工质对；所述低温介质为水，高温介质为水蒸气。
10.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述吸收塔(1)内部吸收剂为醇胺溶液。
...【技术特征摘要】
1.一种基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，包括吸收式冷机单元(101)以及碳捕集单元(102)；所述吸收式冷机单元(101)中包括构成内部循环通路的发生器(4)、冷凝器(5)、溶液换热器(6)、吸收器(10)和蒸发器(11)；所述碳捕集单元(102)包括吸收塔(1)、解吸塔(2)、贫富液换热器(15)、蒸汽锅炉(18)和闪蒸罐(20)，其中所述吸收塔(1)内部设有级间换热器(13)；
2.根据权利要求1所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述发生器(4)的烟气进口接收来自吸收式冷机单元(101)外的高温烟气，且高温气体通过风机(3)鼓入发生器(4)；所述发生器(4)的烟气出口通过管道与碳捕集单元(102)内吸收塔(1)的烟气进口连接；发生器(4)的水蒸气出口通过管道与冷凝器(5)的进口连接，使水蒸气在冷凝器(5)内进行冷凝降温；所述冷凝器(5)的出口通过管道与蒸发器(11)的冷凝水进口连通，冷凝水在蒸发器(11)带走来自吸收塔(1)内的高温；所述蒸发器(11)的水蒸气出口通过管道与吸收器(10)的水蒸气进口连接；所述吸收器(10)的出口通过管道与溶液换热器(6)的第一热量进口连接；溶液换热器(6)的第一冷量出口与发生器(4)连接，为发生器(4)内的高温烟气降温提供冷量；所述溶液换热器(6)的第二热量进口接收来自发生器(4)内高温烟气降温后的热量，溶液换热器(6)的第二冷量出口通过管道与吸收器(10)的进口连接；
3.根据权利要求2所述的基于吸收式冷机的级间冷却式吸收碳捕集系统，其特征在于，所述吸收器(10)的出口与溶液换热器(6)的第一热量进口之间的管道上设有溶液泵(8)；所述溶液换热器(6)的第二冷量出口与吸收器(10)的进口之间的管道上设有第一节流阀(7)；所述冷凝器(5)的出口与蒸发器(11...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。