【技术实现步骤摘要】
本技术涉及碳捕集的，尤其涉及一种膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统。
技术介绍
1、中国专利cn115212695a提出了一种膜结构预处理的基于离子液体吸收剂二氧化碳捕集系统。该系统通过膜预处理装置去除烟气中的固体杂质，保证吸收剂能够长期稳定运行的同时又能够初步提升二氧化碳浓度，捕集塔与解吸塔之间的贫富液换热器，利用解吸塔流出的高温贫液的热量使低温富液得到预热，减少解吸能耗。该方法提及的co2捕集方法以化学吸收法为主，结合膜分离法预处理，尽管改善了单一化学吸收法二次污染、单一膜分离法产品浓度低等问题，在烟气co2捕集过程中，再生能耗依然偏高，并且仍存在化学废液问题，限制了该方法大规模co2捕集应用。
2、中国专利cn115448313a公开了一种从钢厂煤气中分离回收工业二氧化碳的方法及装置。具体采用了一工段二氧化碳变压吸附初分离，结合二工段二氧化碳低温液化精馏终分离的组合，在三工段进行余压利用，可同时提供气态和液态的二氧化碳产品。该方法提及的co2捕集方法以变压吸附为主，在低co2分压烟气co2捕集过程中，在一定能耗的限制下，co2脱除率可能较低，不利于燃煤电厂等低co2分压烟气的实际处理。
技术实现思路
1、本技术为了克服存在的上述技术问题，提供了一种膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，该系统能够高效地捕集co2，脱除低浓度烟气中的二氧化碳，并实现系统内的压力能回收，降低运行能耗。
2、为了实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：p>
3、本技术提供了一种膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，所述碳捕集系统包括膜分离单元、余压回收单元、变压吸附单元、变湿吸附单元和二氧化碳纯化液化单元；
4、其中，所述膜分离单元为膜分离器，所述余压回收单元为余压回收机，所述余压回收机包括依次连接的压缩端、中间体和膨胀端，所述变压吸附单元为变压吸附塔组，所述变湿吸附单元包括变湿吸附装置、循环水槽和气液分离器，其中所述变湿吸附装置上设置有尾气进口、液相回用口、吸附气出口、排空口、循环水进口和喷淋水出口，所述喷淋水出口与所述循环水槽的进口连通，所述循环水槽的出口连接至所述循环水进口，所述吸附气出口连接至所述气液分离器的进口，所述气液分离器的气相出口连接到气体缓冲罐ⅰ；
5、含co2的烟气由所述膜分离器的进口进入所述碳捕集系统，所述膜分离器的渗透侧出口依次连接至真空泵、所述气体缓冲罐ⅰ、压缩机、换热器以及所述余压回收机的压缩端，所述余压回收机的压缩端的出口连接至所述变压吸附塔组的气体入口，所述变压吸附塔组的co2产品气出口连接至所述二氧化碳纯化液化单元；
6、所述膜分离器的截留侧出口依次连接至所述换热器以及所述余压回收机的膨胀端，所述余压回收机的膨胀端的出口连接至所述变湿吸附单元的尾气进口。
7、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，在所述膜分离器前还设置有气体缓冲罐ⅱ，含co2的烟气经所述气体缓冲罐ⅱ缓冲后进入所述膜分离器内。
8、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述变压吸附塔组是由两个并联的变压吸附塔组成；
9、所述变压吸附塔的底部设置有气体入口、变压吸附尾气出口以及顶部设置的co2产品气出口，所述变压吸附尾气出口连接至所述变湿吸附装置的尾气进口。
10、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述变压吸附塔选自固定床吸附塔。
11、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述变压吸附塔组与所述二氧化碳纯化液化单元之间还依次连接有真空泵和压缩机。
12、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述变湿吸附装置的液相回用口与所述气液分离器的液相出口通过管线连通。
13、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述变湿吸附装置上的吸附气出口与所述气液分离器之间还设置有真空泵。
14、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述气液分离器与所述气体缓冲罐ⅰ之间设置有除湿机。
15、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述喷淋水出口与所述循环水槽之间连接有换热器。
16、在本技术提供的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统中，所述循环水槽的出口与所述变湿吸附装置上的循环水进口之间设置有循环泵。
17、采用上述的技术方案，具有如下的技术效果：
18、本技术提供的碳捕集系统将三种碳捕集技术耦合，有效弥补单一膜法产品纯度低、单一吸附法co2捕集率低、单一变湿吸附法应用场景少、单一吸收法再生能耗高的缺陷，协同发挥了膜分离(高渗透性)、变压吸附(高选择性)和变湿吸附(高敏感性)的优点，对低浓度co2有良好的捕集性能。
19、同时，本技术提供的碳捕集系统在膜组件与吸附塔间巧妙使用余压回收机安排物料流向，不仅减少系统能耗，还降低了尾气温度，有利于变湿吸附装置进一步提高捕集率。本技术的捕集系统对低co2体积分数场景来说能够实现高捕集率、低能耗的碳捕集目标，提供了一种高效的碳捕集新技术新思路。
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1.一种膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述碳捕集系统包括膜分离单元、余压回收单元、变压吸附单元、变湿吸附单元和二氧化碳纯化液化单元；
2.根据权利要求1所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，在所述膜分离器前还设置有气体缓冲罐Ⅱ，含CO2的烟气经所述气体缓冲罐Ⅱ缓冲后进入所述膜分离器内。
3.根据权利要求2所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔组是由两个并联的变压吸附塔组成；
4.根据权利要求3所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔选自固定床吸附塔。
5.根据权利要求4所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔组与所述二氧化碳纯化液化单元之间还依次连接有真空泵和压缩机。
6.根据权利要求5所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变湿吸附装置的液相回用口与所述气液分离器的液相出口通过管线连通。
7.根据权利要求6所述的
8.根据权利要求7所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述气液分离器与所述气体缓冲罐Ⅰ之间设置有除湿机。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述喷淋水出口与所述循环水槽之间连接有换热器。
10.根据权利要求9所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述循环水槽的出口与所述变湿吸附装置上的循环水进口之间设置有循环泵机。
...【技术特征摘要】
1.一种膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述碳捕集系统包括膜分离单元、余压回收单元、变压吸附单元、变湿吸附单元和二氧化碳纯化液化单元；
2.根据权利要求1所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，在所述膜分离器前还设置有气体缓冲罐ⅱ，含co2的烟气经所述气体缓冲罐ⅱ缓冲后进入所述膜分离器内。
3.根据权利要求2所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔组是由两个并联的变压吸附塔组成；
4.根据权利要求3所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔选自固定床吸附塔。
5.根据权利要求4所述的膜分离法-变压吸附-变湿吸附耦合的碳捕集系统，其特征在于，所述变压吸附塔组与所述二氧化碳纯化液化单元之间还依次连接有真空泵和压缩机。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙华宇，王保登，熊日华，孙剑宇，海玉琰，刘知邦，崔倩，李晓峰，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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