【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烟气处理，具体涉及一种烟气二氧化碳捕集系统。
技术介绍
1、化学吸收法典型工艺(即传统胺法捕集工艺)流程(参见图1)中，电厂烟气经过预处理塔降温、除尘和深度脱硫、脱硝等过程后，进入吸收塔与吸收液剂贫液逆流接触传热传质，脱碳后烟气通过吸收塔顶部排入大气；吸收烟气中二氧化碳后的吸收液称为富液，吸收塔底冷富液经过贫富液换热器加热后送入解吸塔，安装在解吸塔底部的再沸器产生二次蒸汽驱动热富液再生，再生气经过再生气冷却器降温后，湿饱和二氧化碳气体进行压缩、干燥和液化等过程。吸收富液再生属于热驱动过程，通常在解吸塔底安装再沸器，贫液进入再沸器汽化产生二次水蒸气，逆流向上与热富液传热传质。然而，解吸塔出口再生气夹带大量水汽，导致吸收液再生能耗过高。
2、目前，通常采用富液分流工艺，一部分富液输送至解吸塔下部，一部分冷富液直接送入解吸塔顶，与上升的再生气逆流换热，降低再生气温度，再生气所携带水蒸气部分冷凝并返回再生填料段，如此，能够回收再生气中水的汽化潜热，从而降低吸收液再生能耗。但该工艺热量被循环冷却水带走，导致大量热量被损失浪费；同时，再生气热量回收通常采用换热器，回收的热量品位较低，无法用于化学法碳捕集工艺中。
3、化学法碳捕集工艺中，吸收剂再生能耗由吸收剂显热、吸收剂反应热和再生气中水的汽化潜热组成。为了更好的降低再生能耗，有研究者在上述工艺中进行改进，得到了解吸塔顶出口压缩工艺，在该工艺中，再生气通过压缩机升温升压后与解吸塔釜热贫液在热贫液蒸发器中进行换热，然后依次进入再生气冷却器和再生气分离罐中，
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的难以高效利用再生气中水的汽化潜热、且压缩机使用寿命短和机械功投入大导致回收成本高的问题，提供一种烟气二氧化碳捕集系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种烟气二氧化碳捕集系统，该系统包括吸收塔、贫富液换热器、富液过热器、闪蒸解吸塔、第一压缩机、除湿膜和第二压缩机，所述闪蒸解吸塔由上往下具有填料段和闪蒸段，
3、将所述吸收塔产生的冷富液输送至所述贫富液换热器中进行加热，得到热富液，将所述热富液中的一部分输送至富液过热器中继续加热，然后输送至所述闪蒸解吸塔的闪蒸段进行闪蒸再生，得到热贫液和闪蒸汽，将所述热富液中的另一部分输送至所述闪蒸解吸塔上方，与上升的闪蒸汽在填料段进行换热，得到热贫液和再生气；
4、将所述闪蒸解吸塔中的热贫液输送至所述贫富液换热器中与冷富液进行换热，然后进入所述吸收塔中再利用；
5、将所述闪蒸解吸塔中的再生气依次输送至第一压缩机和除湿膜中进行处理，将得到的水蒸气输送至所述第二压缩机中进行升温升压，然后返回至所述闪蒸解吸塔中再利用。
6、优选地，该系统还包括洗涤水循环单元，所述洗涤水循环单元中的洗涤水一部分输送至所述吸收塔中，另一部分输送至所述第二压缩机中，用于降低所述第二压缩机的排气温度。
7、优选地，所述吸收塔包括沿着烟气流动方向依次设置的吸收段和尾气洗涤段，所述洗涤水循环单元包括储罐和水洗冷却器；
8、来自所述吸收段的烟气和来自所述水洗冷却器的洗涤水在所述尾气洗涤段中进行逆流换热，将换热后的洗涤水输送至所述储罐中，将所述储罐中的洗涤水一部分输送至所述第二压缩机中，另一部分输送至所述水洗冷却器中再利用。
9、优选地，所述洗涤水循环单元还包括水洗泵，用于将所述储罐中的洗涤水输送至所述第二压缩机中。
10、优选地，所述系统还包括再沸器，所述再沸器用于向所述闪蒸解吸塔提供贫液汽化产生的二次蒸汽。
11、优选地，所述再沸器具有蒸汽入口，所述闪蒸解吸塔的热贫液在输送至所述贫富液换热器之前，先输送至所述再沸器中与通过蒸汽入口进入的蒸汽进行换热，以使热贫液蒸发出部分二次蒸汽，将二次蒸汽返回至闪蒸解吸塔中再利用。
12、优选地，所述系统还包括循环泵，用于将所述闪蒸解吸塔中的热贫液输送至所述再沸器中。
13、优选地，所述系统还包括贫液泵，用于将所述再沸器的热贫液输送至所述贫富液换热器中。
14、优选地，每100体积份所述贫富液换热器中得到的热富液中，将50～90体积份的热富液输送至所述闪蒸解吸塔中。
15、优选地，所述系统还包括贫液冷却器，在所述贫富液换热器中与冷富液换热后的热贫液在进入所述吸收塔之前，先进入所述贫液冷却器中进行冷却。
16、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优势：
17、1、在本专利技术中，第一压缩机用于提高再生气的温度和压力，使再生气中的水蒸气达到过热状态，从而实现再生气中co2和h2o在除湿膜中的分离；第二压缩机提升水蒸气压力，直接进入闪蒸解吸塔，辅助解吸过程；通过2个压缩机的设置，使2个压缩机压力通常设置在2～5bar即可，因此，再生气中的水不会发生冷凝现象，从而避免了压缩过程中存在的腐蚀问题。
18、2、本专利技术将闪蒸解吸塔中产生的再生气先输送至第一压缩机中升温升压，以使再生气为过热蒸汽，然后利用除湿膜将再生气中的co2和水蒸气(h2o)分离，将水蒸气通过第二压缩机继续升温升压后送入闪蒸解吸塔，替代部分蒸汽，因此，本专利技术通过除湿膜的设置，实现了再生气中水蒸气及其热量的同步回收，同时减少了第二压缩机所需压缩的气体流量，从而大大减少了再生能耗。
19、3、在本专利技术中，将贫富液换热器出口处的热富液一部分输送至富液过热器中提高温度，然后送入闪蒸解吸塔的闪蒸段后可以实现吸收剂的闪蒸再生，该部分热富液的再生过程不需要填料，可以降低解吸闪蒸解吸塔的高度，从而降低成本；将热富液的另一部分输送至闪蒸解吸塔的上方，与上升的闪蒸汽在填料段进行换热，如此，能够回收闪蒸段的闪蒸汽中水汽的热量，降低再生能耗。
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1.一种烟气二氧化碳捕集系统，其特征在于，该系统包括吸收塔(1)、贫富液换热器(2)、富液过热器(3)、闪蒸解吸塔(4)、第一压缩机(5)、除湿膜(6)和第二压缩机(7)，所述闪蒸解吸塔(4)由上往下具有填料段(41)和闪蒸段(42)，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括洗涤水循环单元(8)，所述洗涤水循环单元(8)中的洗涤水一部分输送至所述吸收塔(1)中，另一部分输送至所述第二压缩机(7)中，用于降低所述第二压缩机(7)的排气温度。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吸收塔(1)包括沿着烟气流动方向依次设置的吸收段(11)和尾气洗涤段(12)，所述洗涤水循环单元(8)包括储罐(81)和水洗冷却器(82)；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述洗涤水循环单元(8)还包括水洗泵(83)，用于将所述储罐(81)中的洗涤水输送至所述第二压缩机(7)中。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括再沸器(9)，所述再沸器(9)用于向所述闪蒸解吸塔(4)提供贫液汽化产生的二次蒸汽。>
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述再沸器(9)具有蒸汽入口，所述闪蒸解吸塔(4)的热贫液在输送至所述贫富液换热器(2)之前，先输送至所述再沸器(9)中与通过蒸汽入口进入的蒸汽进行换热，以使热贫液蒸发出部分二次蒸汽，将二次蒸汽返回至闪蒸解吸塔(4)中再利用。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括循环泵(20)，用于将所述闪蒸解吸塔(4)中的热贫液输送至所述再沸器(9)中。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括贫液泵(30)，用于将所述再沸器(9)的热贫液输送至所述贫富液换热器(2)中。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每100体积份所述贫富液换热器(2)中得到的热富液中，将50～90体积份的热富液输送至所述闪蒸解吸塔(4)中。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括贫液冷却器(10)，在所述贫富液换热器(2)中与冷富液换热后的热贫液在进入所述吸收塔(1)之前，先进入所述贫液冷却器(10)中进行冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种烟气二氧化碳捕集系统，其特征在于，该系统包括吸收塔(1)、贫富液换热器(2)、富液过热器(3)、闪蒸解吸塔(4)、第一压缩机(5)、除湿膜(6)和第二压缩机(7)，所述闪蒸解吸塔(4)由上往下具有填料段(41)和闪蒸段(42)，
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括洗涤水循环单元(8)，所述洗涤水循环单元(8)中的洗涤水一部分输送至所述吸收塔(1)中，另一部分输送至所述第二压缩机(7)中，用于降低所述第二压缩机(7)的排气温度。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述吸收塔(1)包括沿着烟气流动方向依次设置的吸收段(11)和尾气洗涤段(12)，所述洗涤水循环单元(8)包括储罐(81)和水洗冷却器(82)；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述洗涤水循环单元(8)还包括水洗泵(83)，用于将所述储罐(81)中的洗涤水输送至所述第二压缩机(7)中。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括再沸器(9)，所述再沸器(9)用于向所述闪蒸解吸塔(4)提供贫液汽...
【专利技术属性】
技术研发人员：高过斌，王贵文，王天堃，黄艳，朱江涛，赵瑞，高礼，高军，徐冬，顾永正，李严，李建新，战文辉，杨晋宁，杨阳，
申请(专利权)人：国能锦界能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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