【技术实现步骤摘要】
本技术涉及烟气处理，特别是涉及一种基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统。
技术介绍
1、二氧化碳(co2)是导致全球气候变暖的温室气体的主要成分之一，对温室效应的贡献达到55％。2022年全球co2排放总量375亿吨，主要源自煤、石油和天然气等化石燃料的燃烧，碳中和目标可谓任重而道远。在“双碳”目标的指引下，co2捕集技术成为减少碳排放的重要技术手段。
2、目前，co2捕集技术可以分为三类：燃烧前捕集、富氧燃烧捕集及燃烧后捕集。其中有机胺化学吸收法是应用最为广泛的燃烧后捕集方法，在石化、电力、水泥等行业均有多个示范项目应用。但吸收剂降解造成的运行不稳定、运行费用昂贵等都阻碍了其大规模商业化应用的脚步。
3、如公开号为cn218077173u的一种焦炉烟气二氧化碳捕集系统中，通过吸收法实现焦炉烟气二氧化碳的捕集，并最大程度利用烟气、贫富液余热，实现能量梯级利用。但该技术有以下不足：未考虑吸收剂降解和逃逸的应对措施；吸收塔后净烟气经过三个换热器后再排放，流程复杂，换热效率低；吸收剂利用率低，再生能耗大。
4、化学吸收法碳捕集系统中，有机胺是应用最为广泛的吸收剂。有机胺吸收剂因受热(热降解)、氧气(氧化降解)以及胺与烟气污染物(如硫氧化物、氮氧化物、卤素化合物、碳氢化合物和其他杂质)的反应而产生降解，且有机胺及其降解产物容易挥发而发生逃逸。
5、每种有机胺吸收剂吸收二氧化碳都有其饱和量，在实际工程应用中如何尽可能地利用其饱和吸收量，以减少吸收剂用量，从而降低再生能耗。
>技术实现思路
1、为解决以上技术问题，本技术提供一种基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，利用预洗涤塔净化烟气中的杂质，降低吸收过程中吸收剂降解的可能性，利用吸收剂过滤器、三级填料段和除雾器减少吸收剂的降解和逃逸。借助多级循环吸收，尽可能利用吸收剂的饱和吸收量，以减少吸收剂用量；借助分相罐使富液分层，以减少需要再生的富液量，从而进一步降低再生能耗。
2、为实现上述目的，本技术提供了如下方案：
3、本技术提供一种基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，包括预洗涤塔、多级循环吸收塔、吸收剂换热过滤系统和吸收剂再生系统；所述预洗涤塔的下部设置有用于与脱硫装置相连通的烟气进口；所述预洗涤塔内设置有至少一个喷淋层；所述预洗涤塔的上部设置有预洗涤塔除雾器；所述预洗涤塔的顶部与所述多级循环吸收塔的底部相连通；所述多级循环吸收塔内设置有多级吸收段；所述多级循环吸收塔的顶部与烟囱相连通；所述喷淋层与所述吸收剂换热过滤系统相连通；所述吸收剂换热过滤系统与所述吸收剂再生系统相连通。
4、可选的，所述预洗涤塔下部与一预洗涤塔循环泵的入口端相连通，所述预洗涤塔循环泵的出口端与所述喷淋层相连通。
5、可选的，所述吸收段包括喷淋层以及设置于所述喷淋层下方的填料层。
6、可选的，所述填料层下方还设置有集液层。
7、可选的，所述吸收剂换热过滤系统包括循环罐和循环泵；所述循环罐的一端与所述多级循环吸收塔的底部或每个所述吸收段的底部相连通；所述循环罐的另一端与所述循环泵的进口相连通，所述循环泵的出口与所述吸收段的顶部相连通。
8、可选的，所述吸收剂换热过滤系统还包括冷却器，所述冷却器设置于所述循环泵与所述多级循环吸收塔之间。
9、可选的，所述吸收剂再生系统包括再生塔、再生气气液分离器、再生气冷却器和再生气冷凝液回流泵；所述再生塔顶部与所述再生气气液分离器的中部之间设置有所述再生气冷却器，所述再生气气液分离器底部与所述再生塔中上部之间设置有所述再生气冷凝液回流泵；所述再生气气液分离器顶部与二氧化碳干燥液化装置相连通。
10、可选的，所述再生塔下部与再沸器的下部相连通，所述再沸器的上部与所述再生塔的中下部相连通。
11、可选的，所述吸收剂换热过滤系统与所述吸收剂再生系统之间设置有富液泵、贫/富液换热器、贫液泵和吸收剂过滤器，所述富液泵的进口端与所述吸收剂换热过滤系统中的一级循环罐底部相连通，所述富液泵的出口端与所述贫/富液换热器的第一接口相连通，所述贫/富液换热器的第二接口与所述吸收剂再生系统中的再生塔的中上部相连通，所述吸收剂再生系统中的再生塔的底部与所述贫液泵的进口相连通，所述贫液泵的出口与所述贫/富液换热器的第三接口相连通，所述贫/富液换热器的第四接口与所述吸收剂换热过滤系统中的多级循环吸收塔中上部相连通，所述吸收剂过滤器设置于所述贫/富液换热器的第四接口与所述吸收剂换热过滤系统中的多级循环吸收塔之间；所述贫/富液换热器的第一接口与所述贫/富液换热器的第二接口相连通，所述贫/富液换热器的第三接口与所述贫/富液换热器的第四接口相连通。
12、可选的，所述再生塔顶部设置有再生塔除雾器，所述再生塔中上部设置有喷淋层，所述喷淋层下方设置有填料层。
13、本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
14、1、利用预洗涤塔净化烟气中的杂质，降低吸收过程中吸收剂降解的可能性，利用吸收剂过滤器、三级填料段和除雾器减少吸收剂的降解和逃逸，以提高吸收剂的使用寿命；
15、2、充分利用吸收剂对co2的饱和吸收量，以减少吸收剂用量；
16、3、借助多级循环吸收，尽可能利用相变吸收剂，减少需要再生的富液量，从而降低再生能耗；借助分相罐使富液分层，以减少需要再生的富液量，从而进一步降低再生能耗。
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1.一种基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括预洗涤塔、多级循环吸收塔、吸收剂换热过滤系统和吸收剂再生系统；所述预洗涤塔的下部设置有用于与脱硫装置相连通的烟气进口；所述预洗涤塔内设置有至少一个喷淋层；所述预洗涤塔的上部设置有预洗涤塔除雾器；所述预洗涤塔的顶部与所述多级循环吸收塔的底部相连通；所述多级循环吸收塔内设置有多级吸收段；所述多级循环吸收塔的顶部与烟囱相连通；所述喷淋层与所述吸收剂换热过滤系统相连通；所述吸收剂换热过滤系统与所述吸收剂再生系统相连通；
2.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述预洗涤塔下部与预洗涤塔循环泵的入口端相连通，所述预洗涤塔循环泵的出口端与所述喷淋层相连通。
3.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收段包括喷淋层以及设置于所述喷淋层下方的填料层。
4.根据权利要求3所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述填料层下方还设置有集液层。
5.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循
6.根据权利要求5所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收剂换热过滤系统还包括冷却器，所述冷却器设置于所述循环泵与所述多级循环吸收塔之间。
7.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述再生塔下部与再沸器的下部相连通，所述再沸器的上部与所述再生塔的中下部相连通。
8.根据权利要求7所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收剂换热过滤系统与所述吸收剂再生系统之间设置有富液泵、贫/富液换热器、贫液泵和吸收剂过滤器，所述富液泵的进口端与所述吸收剂换热过滤系统中的循环罐底部相连通，所述富液泵的出口端与所述贫/富液换热器的第一接口相连通，所述贫/富液换热器的第二接口与所述吸收剂再生系统中的再生塔的中上部相连通，所述吸收剂再生系统中的再生塔的底部与所述贫液泵的进口相连通，所述贫液泵的出口与所述贫/富液换热器的第三接口相连通，所述贫/富液换热器的第四接口与所述吸收剂换热过滤系统中的多级循环吸收塔中上部相连通，所述吸收剂过滤器设置于所述贫/富液换热器的第四接口与所述吸收剂换热过滤系统中的多级循环吸收塔之间；所述贫/富液换热器的第一接口与所述贫/富液换热器的第二接口相连通，所述贫/富液换热器的第三接口与所述贫/富液换热器的第四接口相连通。
9.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述再生塔顶部设置有再生塔除雾器，所述再生塔中上部设置有喷淋层，所述喷淋层下方设置有填料层。
...【技术特征摘要】
1.一种基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括预洗涤塔、多级循环吸收塔、吸收剂换热过滤系统和吸收剂再生系统；所述预洗涤塔的下部设置有用于与脱硫装置相连通的烟气进口；所述预洗涤塔内设置有至少一个喷淋层；所述预洗涤塔的上部设置有预洗涤塔除雾器；所述预洗涤塔的顶部与所述多级循环吸收塔的底部相连通；所述多级循环吸收塔内设置有多级吸收段；所述多级循环吸收塔的顶部与烟囱相连通；所述喷淋层与所述吸收剂换热过滤系统相连通；所述吸收剂换热过滤系统与所述吸收剂再生系统相连通；
2.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述预洗涤塔下部与预洗涤塔循环泵的入口端相连通，所述预洗涤塔循环泵的出口端与所述喷淋层相连通。
3.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收段包括喷淋层以及设置于所述喷淋层下方的填料层。
4.根据权利要求3所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述填料层下方还设置有集液层。
5.根据权利要求1所述的基于相变吸收剂的多级循环二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收剂换热过滤系统包括循环罐和循环泵；所述循环罐的一端与所述多级循环吸收塔的底部或每个所述吸收段的底部相连通；所述循环罐的另一端与所述循环泵的进口相连通，所述循环泵的出口与所述吸收段的顶部相连通。
6.根据权利要求5所述的基于相变吸收剂的多级循环...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑政杰，蒋善行，吕志超，李钦武，万金雄，张京旭，
申请(专利权)人：浙江迪和能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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