CN102527191B - 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法 - Google Patents

二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102527191B
CN102527191B CN201110365128.4A CN201110365128A CN102527191B CN 102527191 B CN102527191 B CN 102527191B CN 201110365128 A CN201110365128 A CN 201110365128A CN 102527191 B CN102527191 B CN 102527191B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon dioxide
lean solution
steam
gas
releasing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201110365128.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102527191A (zh
Inventor
小川斗
大桥幸夫
北村英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to CN201510107755.6A priority Critical patent/CN104759188B/zh
Publication of CN102527191A publication Critical patent/CN102527191A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102527191B publication Critical patent/CN102527191B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1418—Recovery of products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10—Inorganic absorbents
    • B01D2252/103—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/65—Employing advanced heat integration, e.g. Pinch technology
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供能够回收含有二氧化碳的气体的热能的二氧化碳回收设备，所述设备包括：吸收塔(101)，当引入含有二氧化碳的气体(111)并与吸收二氧化碳的吸收液接触时，其产生并排出吸收了二氧化碳的富液(301)；二氧化碳释放装置(103)、(104)，其通过加热从吸收塔(101)排出的富液(301)，使含有部分二氧化碳的蒸汽释放，而排出半贫液(320)、(306)；和再生塔(102A)，其通过加热从二氧化碳释放装置(103)、(104)排出的半贫液(320)、(306)，使含有残余二氧化碳的蒸汽释放和分离，而产生贫液(316)，并将贫液(316)返回吸收塔(101)中。

Description

二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法
背景技术
技术领域
本发明涉及二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法。
现有技术
近来，作为应对全球范围的全球变暖问题的有效对策，对于回收二氧化碳，二氧化碳回收储存技术受到关注。特别是已研究了以热能发电站、过程废气为对象，利用水溶液回收二氧化碳的方法。
例如在日本特开2009-214089中已公开了这样的二氧化碳回收设备。该二氧化碳回收设备包括通过将含二氧化碳的气体吸收入吸收液而产生富液的吸收塔；释放塔，其通过加热从吸收塔排出的富液以释放并将二氧化碳与蒸汽一起分离而产生贫液，并将贫液返回吸收塔；从释放塔供应至吸收塔的贫液通过的第一热交换器、在释放塔处分离的含有二氧化碳的蒸汽通过的第二热交换器、和将从吸收塔排出的富液分流至第一和第二热交换器的分流装置。在此，在与贫液和含有二氧化碳的蒸汽分别进行热交换后，将引至第一和第二热交换器的富液供应至释放塔。
在以上相关技术中的二氧化碳回收设备中，在利用分流的富液的第二热交换器处可回收在释放塔处分离的含有二氧化碳的蒸汽中所包括的热能。但是，由于流量的减少，通过第一热交换器的富液的温度易上升。由此，由于对高温侧流体的贫液的温差变小，产生来自于该处的贫液的热能回收量相对于不分流的情况下降的问题。在采取措施如增大热转换面积以减少二氧化碳回收设备的蒸汽消耗而增强第一热交换器的性能的情况中，该趋势变得更明显。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了能够用富液从贫液和含有二氧化碳的蒸汽进行有效的热回收的二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法。
根据本发明的一个方面，提供了二氧化碳回收设备，其包括：吸收塔，当引入含有二氧化碳的气体并与吸收二氧化碳的吸收液接触时，其产生并排出吸收了二氧化碳的富液；二氧化碳释放装置，其通过加热从所述吸收塔排出的富液，使含有部分二氧化碳的蒸汽释放，而排出半贫液；和再生塔，其通过加热从所述二氧化碳释放装置排出的半贫液，使含有残余二氧化碳的蒸汽释放和分离，而产生贫液，并将所述贫液返回所述吸收塔中。
此外，根据本发明的一方面，提供了二氧化碳回收方法，其包括：当引入含有二氧化碳的气体并使所述气体与吸收二氧化碳的吸收液接触时产生并排出吸收了二氧化碳的富液；通过加热所述富液，使含有部分二氧化碳的蒸汽释放，排出半贫液；并通过加热所述半贫液，使含有残余二氧化碳的蒸汽释放并分离，而产生贫液。
根据本发明的二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法，可以用富液从贫液和含二氧化碳的蒸汽进行有效的热回收。
附图说明
图1的配置图显示根据本发明的第一实施方案的二氧化碳回收设备1的结构；
图2的配置图显示根据本发明的第二实施方案的二氧化碳回收设备2的结构；
图3的配置图显示根据本发明的第二实施方案的二氧化碳回收设备2的改进实例；
图4的配置图显示根据本发明的第三实施方案的二氧化碳回收设备3的结构；
图5的配置图显示根据本发明的第四实施方案的二氧化碳回收设备4的结构；
图6的配置图显示显示根据本发明的第五实施方案的二氧化碳回收设备5的结构；
图7的配置图显示根据本发明的第六实施方案的二氧化碳回收设备6的结构的配置图；
图8的配置图显示根据本发明的第七实施方案的二氧化碳回收设备7的结构；
具体实施方式
以下将参照附图描述根据本发明的第一至第七实施方案的二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法。
(第一实施方案)
下面描述根据本发明的第一实施方案的二氧化碳回收设备，参照显示其结构的图1。
根据第一实施方案的二氧化碳回收设备1设置有吸收塔101、二氧化碳释放装置103、104、气液分离器132、冷却器105、106、再生塔102A和再沸塔108作为主要结构部件。
此外，二氧化碳回收设备1设置有泵201、202、203、分流装置107和合流装置109。
在吸收塔101中，当引入含有二氧化碳的气体111，并将其与吸收二氧化碳的吸收液接触时产生吸收了二氧化碳的富液301。
设置例如由逆流型气液接触装置构成的吸收塔101的结构，以进行由下部供应的含有二氧化碳的气体111与从上部流下的贫液319之间的气液接触。
没有特别限制，向吸收塔101供应的含有二氧化碳的气体111可以是例如燃烧尾气、过程尾气等，并且可在按需受冷却处理后引入。
此外，没有特别限制，吸收液可采用胺系列水溶液，如单乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)。从吸收塔101的上部排出已去除二氧化碳的二氧化碳去除后的气体112。
通过泵201向分流装置107供应从吸收塔101排出的富液301，并以所需的流量比(flow ratio)分流为富液302、303。
分别在二氧化碳释放装置103、104处加热富液302、303，使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放，并排出作为二氧化碳部分去除的气液两相的半贫液320、306。
在此，从再生塔102A向吸收塔101供应的贫液316通过作为第1二氧化碳释放装置的二氧化碳释放装置103。
如下所述，在再生塔102A处分离的含有二氧化碳的蒸汽310通过作为第2二氧化碳释放装置的二氧化碳释放装置104。
由此，由于与贫液316和含有二氧化碳的蒸汽310的热交换，分别向二氧化碳释放装置103、104供应的富液302、303受到加热，使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放。
排出含有二氧化碳的蒸汽311(其部分水蒸气在二氧化碳释放装置104处冷凝)，并将含有二氧化碳的蒸汽311供应至冷却器105，并在通过从外部供应的冷却剂如冷水冷却之后将含有二氧化碳的蒸汽311排出至气液分离器132，然后，从气液分离器132排出，分离成二氧化碳315和冷凝水314。
释放了部分二氧化碳的半贫液320、306分别通过泵202、203在合流装置109处合流，并然后供应至再生塔102A。
包括填充层102a的再生塔102A加热所述半贫液309。由此，分离出大部分二氧化碳，并与蒸汽一起释放，并且从再生塔102A的上部排出作为含二氧化碳的蒸汽310。将去除了大部分二氧化碳的贫液316返回吸收塔101。
再生塔102A例如是逆流型气液接触装置。在此，通过使用作为外部供热的高温蒸汽进行热交换而在再沸塔108处加热储液。
冷却器106设置在二氧化碳释放装置103和吸收塔101之间，贫液316通过这条线路从再生塔102A供应至吸收塔101。通过从外部供应的冷却剂如冷水冷却贫液318，然后将其作为贫液319返回吸收塔101。
根据具有以上构造的第一实施方案的二氧化碳回收设备1，可得到以下操作和效果。
首先，在吸收塔101处进行二氧化碳的吸收过程，其中当含有二氧化碳的气体111被吸收入吸收液中时，产生富液301。
将从吸收塔101排出的富液301分流并分别在二氧化碳释放装置103、104处释放部分二氧化碳，作为气液两相的半贫液320、306供应至再生塔102A。随后，当通过再沸塔108加热含有二氧化碳的蒸汽131时，进行循环供应，然后释放残余的含有二氧化碳的蒸汽。
从再生塔102A的上部排出含有二氧化碳的蒸汽作为含有二氧化碳的蒸汽310，同时将贫液316返回至吸收塔101。
在该方式下，进行用于能量再利用的再生过程(rejuvenating process)，直至吸收了二氧化碳的富液301变为贫液316。
在所述再生过程中，从再生塔102A排出的贫液316通过二氧化碳释放装置103和冷却器106，供应至吸收塔101。同时，在再生塔102A处分离的含有二氧化碳的蒸汽310通过二氧化碳释放装置104和冷却器105，供应至气液分离器132。
从吸收塔101排出的富液301在分流装置107处分流，引入二氧化碳释放装置103、104，然后在分别与贫液316和含有二氧化碳的蒸汽310进行热交换之后将其供应至再生塔102A中。
通过利用两个二氧化碳释放装置103、104可充分地提高向再生塔102A引入的半贫液320、306的温度，同时释放部分二氧化碳。在此，相应的二氧化碳的释放和水蒸发是吸热反应。因此，相对于富液的相不改变的情况，在二氧化碳释放装置103中的富液和贫液的温差或在二氧化碳释放装置104中的富液和含有二氧化碳的蒸汽的温差可增大。因此，可更有效地利用富液从贫液和含有二氧化碳的蒸汽进行热回收。
此外，通过将二氧化碳释放装置103、104中的压力设置较低，可容易地将半贫液320、306两相化为液体和含有二氧化碳的蒸汽的两相。由于可提高两相化的程度和热回收效率，可进一步减少用于在再生塔102A处释放二氧化碳的热能。
因此，可将分别引入冷却器106、105的贫液318和含有二氧化碳的蒸汽311的温度设置较低。由此，在冷却器106、105处通过减小冷却负载可抑制冷却损失。
如上所述，根据第一实施方案，可以用富液从贫液和含有二氧化碳的蒸汽进行有效地热回收。
在第一实施方案中，将在气液分离器132处分离的冷凝水314返回再生塔102A。但是，冷凝水314可返回吸收塔101或在二氧化碳释放装置103之后可与贫液318合流。可选地，还可用于其他目的。
此外，第一实施方案包括泵201-203。但是，不一定需要设置所有的泵。可减少泵的数量。
在第一实施方案中，分流装置107设置在吸收塔101的外部，并且在通过分流装置107分流之后，富液301的流径通过两个管件与二氧化碳释放装置103、104连接。但是，并不限于以上所述，可采用当从吸收塔101分流时，向二氧化碳释放装置103、104供应的结构等，只要所述结构能够以所需流量比向两个二氧化碳释放装置103、104供应。
(第二实施方案)
下面描述根据本发明的第二实施方案的二氧化碳回收设备2，参照显示其结构的图2。
相对于根据第一实施方案的二氧化碳回收设备1，根据第二实施方案的二氧化碳回收设备2的区别在于其包括气液分离器133、134、135和合流装置110以及泵204。
通过分流装置107将从吸收塔101排出的富液301作为富液302、303供应至二氧化碳释放装置103、104。将富液302、303分别加热，使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放，并且排出气液两相半贫液320、306，其部分二氧化碳从所述液体中去除。
从再生塔102A供应至吸收塔101的贫液316通过二氧化碳释放装置103。如下所述，在再生塔102A处分离的含有二氧化碳的蒸汽310在合流装置110处与含有二氧化碳的蒸汽305、308合流之后通过二氧化碳释放装置104。
由此，通过与贫液316和含有二氧化碳的蒸汽305、308、310的热交换而加热分别供应至二氧化碳释放装置103、104的富液302、303，使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放。
将部分水蒸气在二氧化碳释放装置104处冷凝的含有二氧化碳的蒸汽311排出，并供应至气液分离器135，然后分离为含有二氧化碳的蒸汽313和冷凝水312排出。将含有二氧化碳的蒸汽313供应至冷却器105，并当其通过从外部供应的冷却剂如冷水而冷却时排出至气液分离器132，然后在分离为二氧化碳315和冷凝水314之后将其从气液分离器132排出。通过泵204将从气液分离器135排出的冷凝水312与从气液分离器排出的冷凝水314一起返回再生塔102A。在此，也可以向冷却器105直接供应含有二氧化碳的蒸汽311而不设置气液分离器135。
通过气液分离器133、134将从二氧化碳释放装置103、104排出的半贫液320、306分别分离为含有二氧化碳的蒸汽305、308和半贫液304、307。
将含有二氧化碳的蒸汽305、308供应至合流装置110而与从再生塔102A排出的含有二氧化碳的蒸汽310合流，然后将其供应至二氧化碳释放装置104。
分别通过泵202、203在合流装置109处将释放了部分二氧化碳的半贫液304、307合流，然后供应至再生塔102A。
其余结构和操作与第一实施方案的相同，不再重复其描述。
在第二实施方案中，如同第一实施方案，将二氧化碳释放装置103、104的压力设置较低而可容易地将半贫液320、306两相化：液体和含有二氧化碳的蒸汽。由此，可更有效地进行热回收。
此外，根据第二实施方案，分别通过气体单相连通再生塔102A和气液分离器133、134。因此，在气液分离器133与二氧化碳释放装置103之间的距离，和气液分离器134与二氧化碳释放装置104之间的距离较短的情况中，管件中的压力损失比第一实施方案中的压力损失更小，在第一实施方案中，通过气液两相的半贫液供应线分别连通再生塔102A和二氧化碳释放装置103、104。由此，可将二氧化碳释放装置103、104中的富液的压力设置较低。此外，由于通过消除或减少通向再生塔102A的管件中的液相头数量(当二氧化碳释放装置103、104设置在较低位置时所述液相头数量是显著的)，可将二氧化碳释放装置103、104中的富液的压力设置较低，可提高半贫液320、306两相化的程度，并可更有效地利用富液来从贫液和含有二氧化碳的蒸汽回收热。
此外，在通过气液分离器133、134将二氧化碳分离一定程度之后将半贫液304、307供应至再生塔102A，可以抑制在再生塔102A处的二氧化碳的再吸收。
在第二实施方案中，可采用如图3所示的结构，其中在合流后将半贫液320、306引入气液分离器133，将在其中分离的含有二氧化碳的蒸汽305和从再生塔102A排出的含有二氧化碳的蒸汽310合流后供应至二氧化碳释放装置104。
此外，第二实施方案包括泵201至204。但是，不一定需要提供所有泵，也可通过将再生塔102A设置在低位等减少泵数量。
其余结构和操作与第一实施方案的相同，不再重复其描述。
(第三实施方案)
下面描述根据本发明的第三实施方案的二氧化碳设备4，参考显示其结构的图4。
对比根据第二实施方案的二氧化碳回收设备2，根据第三实施方案的二氧化碳回收设备4的区别在于其包括二氧化碳释放装置121、122、冷却器113、气液分离器136和泵205、206。
将从吸收塔101排出的富液301通过分流装置107作为富液302供应至作为第1二氧化碳释放装置的二氧化碳释放装置103，并加热使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放，然后排出气液两相半贫液320，其部分二氧化碳从所述液体中去除。同时，将富液303依次供应至作为第2二氧化碳释放装置的二氧化碳释放装置121、122、104，并且在其中分别加热使得部分二氧化碳与蒸汽一起释放，然后将其排出为气液两相半贫液306，其部分二氧化碳从所述液体中去除。
将从再生塔102A供应至吸收塔101的贫液316通过二氧化碳释放装置103，并通过与富液302的热交换而加热富液302。由此，部分二氧化碳与蒸汽一起释放。
将从气液分离器134排出的含有二氧化碳的蒸汽308通过二氧化碳释放装置121。将在再生塔102A处分离的含有二氧化碳的蒸汽310通过二氧化碳释放装置122。将从气液分离器133排出的含有二氧化碳的蒸汽305通过二氧化碳释放装置104。由此，将依次供应至二氧化碳释放装置121、122、104的富液303分别通过与含有二氧化碳的蒸汽308、310、305的热交换而加热，从而部分二氧化碳与蒸汽一起释放。
在含有二氧化碳的蒸汽128、311(其部分水蒸气在二氧化碳释放装置121、104处冷凝)供应至合流装置110并合流之后，作为含有二氧化碳的蒸汽124排出并供应至气液分离器135，然后分离为含有二氧化碳的蒸汽313和冷凝水312排出。将含有二氧化碳的蒸汽313供应至冷却器105，并当通过从外部供应的冷却剂如冷水而冷却后将其排出至气液分离器132，然后在分离为二氧化碳315和冷凝水314之后从气液分离器132排出。通过泵204将从气液分离器135排出的冷凝水312与从气液分离器132排出的冷凝水314一起返回再生塔102A。在此，还可直接向冷却器105供应含有二氧化碳的蒸汽124，而不设置气液分离器135。
将部分水蒸气在二氧化碳释放装置122处冷凝的含有二氧化碳的蒸汽127排出并供应至冷却器113，并当通过从外部供应的冷却剂如冷水而冷却后将其排出至气液分离器136，然后分离为二氧化碳325和冷凝水324从气液分离器136排出。通过泵206将从气液分离器136排出的冷凝水324返回再生塔102A。
分别通过气液分离器133、134将从二氧化碳释放装置103、104排出的半贫液320、306分离为含有二氧化碳的蒸汽305、308和半贫液304、307。
分别通过泵202、203在合流装置109处将释放了部分二氧化碳的半贫液304、307合流，然后供应至再生塔102A。
在此，含有二氧化碳的蒸汽305、308的供应线和含有二氧化碳的蒸汽310的供应线没有合流。由此，与第二实施方案不同的是，在气液分离器133、134中的压力显著低于再生塔102A的压力，这通过向二氧化碳的供应线315等设置的压力调节阀(未显示)进行调节。因此，由于可降低二氧化碳释放装置103、121、122、104中的富液压力，可以增大半贫液320、306的两相化的程度，并可更有效地利用富液从贫液和含有二氧化碳的蒸汽回收热。
在此，还可将二氧化碳释放装置中的富液压力降低至比再生塔102A中的压力更低，在再生塔102A的结构中，将半贫液320、306在合流之后引入气液分离器，含有二氧化碳的蒸汽在其中分离，并且含有二氧化碳的蒸汽310从再生塔102A中排出而不合流，依次使用不同的二氧化碳释放装置加热富液303。
其余的结构和操作与第二实施方案的相同，不再重复其描述。
(第四实施方案)
下面描述根据本发明的第四实施方案的二氧化碳设备5，参考显示其结构的图5。
对比根据第一实施方案的二氧化碳设备1，根据第四实施方案的二氧化碳回收设备5的区别在于其包括贫液冷却器123。
在二氧化碳释放装置104之前设置贫液冷却器123，在分流之后供应的富液303冷却在加热时从二氧化碳释放装置103排出的贫液318。通过最大程度地从贫液进行热回收可减少再沸器108处供应的高温蒸汽的用量。此外，通过减小在冷却器106处的冷却负载可抑制能量用量。
其余结构和操作与第一实施方案的相同，不再重复其描述。
当然，也可向第二实施方案或第三实施方案的二氧化碳回收设备提供贫液冷却器123。在此得到相似效果。
(第五实施方案)
下面描述根据本发明的第五实施方案的二氧化碳设备6，参考显示其结构的图6。
在第一至第四实施方案中，二氧化碳释放装置104设置在再生塔102A的外部。相反地，在第五实施方案中，二氧化碳释放装置104没有设置在再生塔102B的外部。由此，从分流装置107排出的富液303直接供应至再生塔102B。由于二氧化碳释放装置104没有设置在再生塔102B的外部，不再需要合流装置109。
在此，半贫液320和富液303与含有二氧化碳的蒸汽131的热交换在再生塔102B的内部进行。在第一至第四实施方案中，再生塔102A简单地设置有填充层102a。相比之下，第五实施方案的再生塔102B在上部设置有填充层102b，并且在下部也设置有填充层102a。从上部的填充层102b上供应富液303，并且向下移动通过填充层102b。在填充层102a、102b之间供应所述半贫液320，并向下移动通过下部的填充层102a。含有二氧化碳的蒸汽131向上通过填充层102a、102b，从而进行热交换。也就是说，代替二氧化碳释放装置104，将具有相似功能的填充层102b设置在再生塔102B中作为第2二氧化碳释放装置。在此，半贫液320中含有的含有二氧化碳的蒸汽也起到富液303与含有二氧化碳的蒸汽131的加热介质的作用，这是由于其在引入再生塔102B之后向向上移动。
在第一至第四实施方案中，从再生塔102B的上部排出的含有二氧化碳的蒸汽310通过二氧化碳释放装置104等。在第五实施方案中，含有二氧化碳的蒸汽310直接供应至冷却器105并冷却，并供应至气液分离器132。
根据第五实施方案，由于没有提供二氧化碳释放装置104和合流装置109，相比第一实施方案需要较少管件而可减少制造成本。在此，第五实施方案包括泵201至203。但是，不一定需要提供所有泵。可减少泵数量。
(第六实施方案)
下面描述根据本发明的第六实施方案的二氧化碳设备7，参考显示其结构的图7。
对比根据第五实施方案的二氧化碳设备6，根据第六实施方案的二氧化碳回收设备7的区别在于其包括气液分离器133。
通过气液分离器133将从二氧化碳释放装置103排出的半贫液320分离为含有二氧化碳的蒸汽305和半贫液304。
通过泵202在填充层102a、102b之间供应半贫液304，并向下移动通过下部的填充层102a。含有二氧化碳的蒸汽305在与半贫液304的高度相同或更高的高度位置供应至再生塔102B，并在向上移动时起到对于半贫液303与含有二氧化碳的蒸汽131的加热介质的作用。
此外，根据第六实施方案，再生塔102B和气液分离器133通过气体单相连通。因此，在气液分离器133与二氧化碳释放装置103之间的距离较短的情况中，管件中的压力损失比第五实施方案中的压力损失更小，在第五实施方案中，通过气液两相的半贫液供应线连通再生塔102B和二氧化碳释放装置103。由此，可将二氧化碳释放装置103中的富液的压力设置较低。此外，由于通过消除或减少通向再生塔102B的管件中的液相头数量(当二氧化碳释放装置103设置在较低位置时所述液相头数量是显著的)，可将二氧化碳释放装置103中的富液的压力设置较低，可提高半贫液320的两相化的程度，并可利用富液更有效地从贫液和含有二氧化碳的蒸汽回收热。
其余结构和操作与第一实施方案的相同，不再重复其描述。
(第七实施方案)
下面描述根据本发明的第七实施方案的二氧化碳设备8，参考显示其结构的图8。
对比根据第五实施方案的二氧化碳设备6，根据第七实施方案的二氧化碳回收设备8的区别在于其包括贫液冷却器123。
在再生塔102B之前设置贫液冷却器123，使分流之后供应的富液303冷却在加热时从二氧化碳释放装置103排出的贫液318。通过最大程度地从贫液进行热回收可减少再沸器108处供应的高温蒸汽的用量。此外，通过减小在冷却器106处的冷却负载可抑制能量用量。
其余结构和操作与第一实施方案的相同，不再重复其描述。
当然，也可向第六实施方案的二氧化碳回收设备提供贫液冷却器123。在此得到相似效果。
以上说明是基于本发明的第一至第七实施方案的实例进行的，并不用于限制本发明。在本发明的技术范围内可进行修改。

Claims (6)

1.二氧化碳回收设备，其包括：
吸收塔，当引入含有二氧化碳的气体并与吸收二氧化碳的吸收液接触时，其产生并排出吸收了二氧化碳的富液；
二氧化碳释放装置，其通过加热从所述吸收塔排出的所述富液，使含有部分二氧化碳的蒸汽释放，而排出气液两相的半贫液；和
再生塔，其通过加热从所述二氧化碳释放装置排出的气液两相的半贫液，使含有残余二氧化碳的蒸汽释放并分离，而产生贫液，并将所述贫液返回所述吸收塔中，
其中所述二氧化碳释放装置包括：利用所述贫液作为热源的第1二氧化碳释放装置，和利用从所述再生塔释放的含有二氧化碳的蒸汽作为热源的第2二氧化碳释放装置；并且
将从所述吸收塔排出的所述富液分流并分别供应至所述第1二氧化碳释放装置和第2二氧化碳释放装置，
第一气液分离器，其由从所述第1二氧化碳释放装置排出的所述半贫液中分离含有二氧化碳的蒸汽，并将所述含有二氧化碳的蒸汽供应至所述第2二氧化碳释放装置中，并将经分离的液体供应至所述再生塔，
第二气液分离器，其由从所述第2二氧化碳释放装置排出的所述半贫液中分离含有二氧化碳的蒸汽，并将所述含有二氧化碳的蒸汽供应至所述第2二氧化碳释放装置中，并将经分离的液体供应至所述再生塔。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳回收设备，其还包括：
第三气液分离器，其从半贫液中分离含有二氧化碳的蒸汽，并将所述含有二氧化碳的蒸汽供应至所述第2二氧化碳释放装置中，并将经分离的液体供应至所述再生塔，所述半贫液通过将从所述第1二氧化碳释放装置排出的半贫液和从所述第2二氧化碳释放装置排出的半贫液合流而得到。
3.根据权利要求2所述的二氧化碳回收设备，
其中所述第一气液分离器、第二气液分离器或第三气液分离器的压力设置为等于或低于所述再生塔的压力。
4.根据权利要求1或2所述的二氧化碳回收设备，
其中在所述供应至所述第2二氧化碳释放装置的经分流的富液在进入所述第2二氧化碳释放装置之前设置贫液冷却器(123)，冷却从所述第1二氧化碳释放装置排出的贫液。
5.根据权利要求1所述的二氧化碳回收设备，其还包括：
冷却器，其冷却供应至所述第2二氧化碳释放装置作为热源的含有二氧化碳的蒸汽。
6.使用根据权利要求1-5任一项所述的二氧化碳回收设备的二氧化碳回收方法，其包括：
当引入含有二氧化碳的气体并使所述气体与吸收二氧化碳的吸收液接触时产生并排出吸收了二氧化碳的富液；
通过加热所述富液，使含有部分二氧化碳的蒸汽释放，排出半贫液；并
通过加热所述半贫液，使含有残余二氧化碳的蒸汽释放并分离，而产生贫液。
CN201110365128.4A 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法 Active CN102527191B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510107755.6A CN104759188B (zh) 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010256969A JP5697411B2 (ja) 2010-11-17 2010-11-17 二酸化炭素回収装置および二酸化炭素回収方法
JP256969/2010 2010-11-17

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510107755.6A Division CN104759188B (zh) 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102527191A CN102527191A (zh) 2012-07-04
CN102527191B true CN102527191B (zh) 2015-04-22

Family

ID=45062926

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110365128.4A Active CN102527191B (zh) 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法
CN201510107755.6A Active CN104759188B (zh) 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510107755.6A Active CN104759188B (zh) 2010-11-17 2011-11-17 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9155991B2 (zh)
EP (1) EP2455154B1 (zh)
JP (1) JP5697411B2 (zh)
CN (2) CN102527191B (zh)
AU (1) AU2011250763B2 (zh)
CA (1) CA2757781C (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8696804B2 (en) 2010-12-29 2014-04-15 Delphi Technologies, Inc. Carbon dioxide absorbent fluid for a carbon dioxide sequestering system on a vehicle
US9267415B2 (en) 2010-12-29 2016-02-23 Delphi Technologies, Inc. Heat exchanger equipped with thermal electric device for engine exhaust carbon dioxide collection system
DE102012208221A1 (de) * 2012-02-22 2013-08-22 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Nachrüsten eines Gasturbinenkraftwerks
JP5659176B2 (ja) 2012-03-06 2015-01-28 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置及び二酸化炭素回収方法
JP5767609B2 (ja) 2012-06-25 2015-08-19 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置及びその運転方法
CN102895860B (zh) * 2012-09-29 2015-01-07 华北电力大学 化学吸收co2捕获流程的降耗方法及系统
CA2891715C (en) 2012-11-14 2022-09-20 Board Of Regents, The University Of Texas System Apparatus for and method of removing acidic gas from a gaseous stream and regenerating an absorbent solution
JP6157925B2 (ja) * 2013-05-20 2017-07-05 株式会社東芝 二酸化炭素分離回収装置及びその運転方法
KR101421611B1 (ko) * 2013-06-04 2014-07-22 한국전력기술 주식회사 감압 및 상 분리를 이용하여 현열 회수 효율을 개선한 이산화탄소 분리장치
JP6170366B2 (ja) * 2013-07-26 2017-07-26 株式会社Ihi 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
JP2015024398A (ja) 2013-07-29 2015-02-05 株式会社東芝 二酸化炭素分離回収システム及びその運転方法
KR101583462B1 (ko) * 2013-12-04 2016-01-13 한국에너지기술연구원 에너지 절감형 산성 가스 포집 시스템 및 방법
KR101536153B1 (ko) 2014-03-06 2015-11-20 한국에너지기술연구원 흡수제 재순환을 이용한 저에너지형 산성가스 포집 시스템 및 방법
US10040737B2 (en) 2015-07-14 2018-08-07 John E. Stauffer Methanol production from methane and carbon dioxide
US10493397B2 (en) 2015-07-14 2019-12-03 John E. Stauffer Carbon dioxide recovery
US10293304B2 (en) 2015-07-14 2019-05-21 John E. Stauffer Carbon dioxide recovery using an absorption column in combination with osmotic filters
US10688435B2 (en) * 2017-02-27 2020-06-23 Honeywell International Inc. Dual stripper with water sweep gas
KR102319957B1 (ko) * 2017-12-27 2021-11-01 한국전력공사 이산화탄소 회수 및 발전 시스템
JP7152975B2 (ja) 2019-03-20 2022-10-13 三菱重工エンジニアリング株式会社 吸収液再生装置及びｃｏ２回収装置並びに吸収液再生方法
CN111715032A (zh) * 2019-03-22 2020-09-29 国家能源投资集团有限责任公司 一种co2捕集装置及方法
CN110152457B (zh) * 2019-05-16 2024-06-04 中石化石油工程技术服务有限公司 基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统
KR20220150985A (ko) * 2020-05-01 2022-11-11 토호 가스 가부시키가이샤 이산화탄소 회수 장치
CN114632402B (zh) * 2020-12-16 2022-11-11 中冶京诚工程技术有限公司 烟气二氧化碳捕集系统的捕集方法
CN113041799A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种基于igcc的燃烧前co2捕集系统压力能回收装置
CN113230832B (zh) * 2021-05-27 2022-06-28 浙江浙能技术研究院有限公司 一种低挥发性有机污染物排放的co2捕集系统及方法
CN114405218A (zh) * 2022-02-14 2022-04-29 中国矿业大学 一种低分压废气co2捕集与提纯精制工艺
DE102022116799A1 (de) 2022-07-06 2024-01-11 DGE Dr. Ing. Günther Engineering GmbH Verfahren zum Trennen von Methan und Kohlendioxid aus Biogas und Aufbereitungsanlage
WO2024008248A1 (de) * 2022-07-06 2024-01-11 DGE Dr. Ing. Günther Engineering GmbH Verfahren zum trennen von methan und kohlendioxid aus biogas und aufbereitungsanlage
JP2024035966A (ja) * 2022-09-05 2024-03-15 株式会社神戸製鋼所 ガス処理方法及びガス処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009112518A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for removal of carbon dioxide from a gas
JP2009214089A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 二酸化炭素回収装置及び方法
CN101778663A (zh) * 2007-05-29 2010-07-14 里贾纳大学 从气流中回收气体组分的方法和吸收剂成分

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4184855A (en) * 1977-12-29 1980-01-22 Union Carbide Corporation Process for CO2 removal
JP2882950B2 (ja) * 1992-09-16 1999-04-19 関西電力株式会社 燃焼排ガス中の二酸化炭素を除去する方法
JP3381390B2 (ja) * 1994-06-27 2003-02-24 石川島播磨重工業株式会社 二酸化炭素回収装置
JP3392609B2 (ja) * 1995-12-01 2003-03-31 三菱重工業株式会社 ガス中の炭酸ガスを除去する方法
US7377967B2 (en) * 2002-07-03 2008-05-27 Fluor Technologies Corporation Split flow process and apparatus
DE102004011429A1 (de) 2004-03-09 2005-09-29 Basf Ag Verfahren zum Entfernen von Kohlendioxid aus Gasströmen mit niedrigen Kohlendioxid-Partialdrücken
JP4690659B2 (ja) * 2004-03-15 2011-06-01 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置
US8435325B2 (en) * 2008-10-23 2013-05-07 Hitachi, Ltd. Method and device for removing CO2 and H2S
JP2010240629A (ja) * 2009-04-10 2010-10-28 Toshiba Corp 二酸化炭素回収システム
JP5383338B2 (ja) * 2009-06-17 2014-01-08 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101778663A (zh) * 2007-05-29 2010-07-14 里贾纳大学 从气流中回收气体组分的方法和吸收剂成分
WO2009112518A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for removal of carbon dioxide from a gas
JP2009214089A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Research Institute Of Innovative Technology For The Earth 二酸化炭素回収装置及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102527191A (zh) 2012-07-04
JP2012106180A (ja) 2012-06-07
US20150258490A1 (en) 2015-09-17
CA2757781A1 (en) 2012-05-17
AU2011250763A1 (en) 2012-05-31
EP2455154B1 (en) 2017-10-18
JP5697411B2 (ja) 2015-04-08
US9155991B2 (en) 2015-10-13
CN104759188A (zh) 2015-07-08
US20120118162A1 (en) 2012-05-17
US9731244B2 (en) 2017-08-15
CA2757781C (en) 2013-10-22
AU2011250763B2 (en) 2015-05-14
CN104759188B (zh) 2017-06-30
EP2455154A1 (en) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102527191B (zh) 二氧化碳回收设备和二氧化碳回收方法
JP5665022B2 (ja) 二酸化炭素ガス回収装置
US9339762B2 (en) Carbon dioxide recovery apparatus and carbon dioxide recovery method
WO2011122559A1 (ja) 二酸化炭素ガス回収装置
CN102448582B (zh) 具有改进的汽提器性能的co2俘获工艺
WO2014175338A1 (ja) 二酸化炭素の回収方法及び回収装置
CN102836617B (zh) 二氧化碳回收装置以及二氧化碳回收方法
WO2014129254A1 (ja) Ｃｏ2及びｈ2ｓを含むガスの回収システム及び方法
CN103370121A (zh) 用于除去气态污染物的方法和系统
CN103768897A (zh) 气体混合物成分分离
JP2003269114A (ja) 電力・冷熱供給コンバインドシステムおよびその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant