CN104495844A - 一种稠浆型二氧化碳捕集系统 - Google Patents
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Abstract
一种稠浆型二氧化碳捕集系统，包括吸收塔，吸收塔底部CO2富液出口通过富液泵与结晶器的料液入口相连，结晶器的晶浆出口与再生装置的入口相连；结晶器的溢流出口与搅拌式混合罐相连；再生装置底部的贫液出口与搅拌混合罐的入口相连；搅拌混合罐底部溶液出口通过吸收液泵与吸收段上端的吸收液入口相连；再生装置顶部的CO2再生气出口与气液分离罐的入口相连；再沸器设置在装置底部或内部。本发明应用在工艺气体净化、二氧化碳减排等领域，通过将CO2富液进行结晶、浓缩处理，可以实现负载CO2的组分在富液中的进一步浓缩或相分离，并输送至再生装置进行热解吸，从而减少CO2再生过程中水的参与度，较大程度的降低再生能耗和捕集成本。
Description
技术领域
本发明属于工艺气体净化、二氧化碳减排等领域，具体涉及一种稠浆型二氧化碳捕集系统。
背景技术
二氧化碳(CO2)是导致全球气候变暖的主要温室气体，CO2的捕集、利用及封存已成为国际社会关注的热点课题之一。我国燃煤发电CO2排放量约占工业总排放量的50％，燃煤电厂烟气中CO2的捕集分离是温室气体减排的重要领域。此外，炼钢、水泥、化工(如合成氨、制氢、天然气净化)等工业领域也存在大量CO2捕集或分离过程。捕集或分离CO2的方法主要有吸收法、吸附法、膜分离、低温分离等，其中吸收法是目前最为成熟和有望实现大规模商业化应用的CO2捕集分离技术。
传统的CO2吸收法捕集分离技术在应用过程中的能耗和运行成本较高，尤其是吸收剂再生所消耗的蒸汽热能在整个系统能耗中占到了绝大比重。能耗高的主要原因是富液采用高温解吸，且富液中水的比例较高(一般70wt％以上)，在CO2高温解吸过程中水的升温与挥发将消耗大量的能量。因此，开发新型的具有突出低能耗特点的CO2吸收剂及其过程工艺是降低运行成本的有效途径之一。
碳酸盐、氨基酸盐、部分有机胺溶液在负载CO2后，通过化学或物理手段可以实现富液中CO2的再分配。稠浆型CO2捕集技术通过化学交换或结晶技术实现负载CO2的组分在富液中的进一步浓缩或相分离，通过加热CO2富相从而降低富液再生过程中水的参与度，以达到节能降耗的目的。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种稠浆型二氧化碳捕集系统，该系统可以改变CO2富液再生过程中水的参与度，从而较大程度的降低CO2再生能耗和捕集成本。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种稠浆型二氧化碳捕集系统，包括吸收塔1，吸收塔1由底部的吸收段2、中部的洗涤段3和顶部的除沫段4组成，吸收塔1的底部CO2富液出口通过富液泵5与结晶器6的料液入口相连；结晶器6的晶浆出口通过浆液泵7、贫富液换热器8与再生装置9的入口相连，结晶器6的溢流出口与搅拌式混合罐10的入口相连，再生装置9底部的贫液出口通过贫液泵11、贫富液换热器8与搅拌混合罐10的入口相连，搅拌混合罐10的底部溶液出口通过吸收液泵12与吸收段2上端的吸收液入口相连；再生装置9顶部的CO2再生气出口通过冷却器13与气液分离罐14的入口相连；与再生装置9配套的再沸器15设置在装置底部或内部。
本发明通过将CO2富液进行结晶、浓缩处理，可以实现负载CO2的组分在富液中的进一步浓缩或相分离，并输送至再生装置进行热解吸，从而降低CO2再生过程中水的参与度，达到节能降耗的目的。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
参见附图，一种稠浆型二氧化碳捕集系统，包括吸收塔1，吸收塔1由底部的吸收段2、中部的洗涤段3和顶部的除沫段4组成，吸收塔1的底部CO2富液出口通过富液泵5与结晶器6的料液入口相连；结晶器6的晶浆出口通过浆液泵7、贫富液换热器8与再生装置9的入口相连。结晶器6的溢流出口与搅拌式混合罐10的入口相连。再生装置9底部的贫液出口通过贫液泵11、贫富液换热器8与搅拌混合罐10的入口相连。搅拌混合罐10的底部溶液出口通过吸收液泵12与吸收段2上端的吸收液入口相连；再生装置9顶部的CO2再生气出口通过冷却器13与气液分离罐14的入口相连；与再生装置9配套的再沸器15设置在装置底部或内部。
本发明的工作原理如下：
含有CO2混合气由吸收塔1下部的气体进口输入吸收塔1内，与此同时来自搅拌混合罐10的吸收溶液由吸收段2上端的吸收溶液入口向塔内喷淋，CO2气体与吸收剂在塔内充分逆向接触而被吸收剂吸收。被吸收剂脱除CO2后的气体继续向上流动，通过洗涤段3和除沫段4后经吸收塔1顶部的气体出口直接排入大气。吸收CO2后的富液在吸收塔1底部通过富液泵5进入结晶器6进行结晶处理。含有晶体的浆液由浆液泵7送至贫富液换热器8，与来自再生装置9底部的热贫液换热升温后进入再生装置9进行热解吸。结晶器6的溢流液进入搅拌混合罐10。再沸器15提供富液再生所需的热量。含有部分水蒸气、吸收剂蒸气的CO2再生气由再生装置9顶部的气体出口流出，经过冷却器13冷却和气液分离罐14后成为高浓度CO2产品气，冷凝液返回再生装置9。脱除CO2后的贫液从再生装置9底部由贫液泵11引出，经过贫富液换热器8换热后进入搅拌混合罐10，与来自结晶器6的溢流液进行混合形成吸收溶液。吸收溶液由吸收液泵12送至吸收段2的上端吸收液入口而循环使用。
Claims (1)
1.一种稠浆型二氧化碳捕集系统，包括吸收塔(1)，其特征在于，吸收塔(1)由底部的吸收段(2)、中部的洗涤段(3)和顶部的除沫段(4)组成，吸收塔(1)的底部CO2富液出口通过富液泵(5)与结晶器(6)的料液入口相连；结晶器(6)的晶浆出口通过浆液泵(7)、贫富液换热器(8)与再生装置(9)的入口相连。结晶器(6)的溢流出口与搅拌式混合罐(10)的入口相连。再生装置(9)底部的贫液出口通过贫液泵(11)、贫富液换热器(8)与搅拌混合罐(10)的入口相连。搅拌混合罐(10)的底部溶液出口通过吸收液泵(12)与吸收段(2)上端的吸收液入口相连；再生装置(9)顶部的CO2再生气出口通过冷却器(13)与气液分离罐(14)的入口相连；与再生装置(9)配套的再沸器(15)设置在装置底部或内部。
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