CN104941393A - 一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统 - Google Patents
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Abstract
一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统，再生塔连通第一再沸器、第二再沸器入口，第二再沸器与压缩机相连通，压缩机与再生塔顶部相连通，第二再沸器壳程上端出口与回流预热器热侧入口连接，回流预热器热侧出口与冷却器连接，冷却器与气液分离器连接，气液分离器与回流预热器的冷侧入口相连接，回流预热器的冷侧出口与回流补液泵入口相导通，回流补液泵出口和再生塔相导通，解吸出来的再生气经过压缩机的增温增压后，在第二再沸器中和溶液换热，提供溶液再生用热，之后再经过回流预热器与气液分离器中分离出来的回流液换热，提高进入再生塔的回流液的温度，可以减小再生塔中的热量的损耗，再生气经过两级换热，可以充分利用再生气的余热，减少系统综合能耗。
Description
技术领域
本发明涉及烟气二氧化碳捕集技术领域，具体涉及一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统。
背景技术
随着国家对环境治理越来越重视，对碳排放也越来越关注，开始推动碳捕集技术的研究工作。我国现有电站中还是以火力发电为主，所以开发适合火电站二氧化碳捕集技术对减少碳排放有重要作用。在化学吸收法中，利用醇胺溶液从烟气中进行二氧化碳捕集的技术在化工行业已经成熟。但是该技术运用于电站最大的问题是能耗高，蒸汽消耗量大。所以要减少消耗，提高效率，需要开发新型的系统及子系统来提高该技术的适用性。
试验研究发现，传统的二氧化碳捕集技术，溶液在再生过程中会消耗大量蒸汽，造成系统能耗大。由于再生过程的温度与压力要求，造成再生后的再生气中含有大量的水蒸汽，而在工艺过程中为了得到高纯度的二氧化碳气体，需要对再生气进行冷却，将水蒸汽冷凝后实现气液分离，造成了大量的热损失。实验表明，烟气二氧化碳捕集过程中的冷却负荷有60％左右消耗在再生气冷却过程中。针对再生气冷却过程中水蒸汽的相变热没有得到有效利用的现状，需要技术对其补充。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统，该再生系统可用于化学吸收法脱碳或脱硫的解吸系统中，具有充分利用再生气的余热的特点，减少单位二氧化碳捕集的再生能耗。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统，包括和吸收塔相连通的再生塔1，再生塔1左侧下部连通第一再沸器2，再生塔1右侧下部连通第二再沸器3入口，第二再沸器3壳程的下端入口与压缩机4出口相连通，压缩机4入口与再生塔1顶部相连通，第二再沸器3壳程上端出口与回流预热器7热侧入口连接，回流预热器7热侧出口与冷却器8入口连接，冷却器8出口与气液分离器5入口连接，气液分离器5底部出口与回流预热器7的冷侧入口相连接，回流预热器7的冷侧出口与回流补液泵6入口相导通，回流补液泵6出口和再生塔1一侧上部相导通。
所述再生塔1为填料或板式蒸馏塔。
所述第一再沸器2为立式或卧式热虹吸再沸器。
所述第一再沸器2由外部蒸汽提供热源。
所述第二再沸器3为立式或卧式热虹吸再沸器。
所述压缩机4为能实现气体压缩的泵或涡轮机。
所述气液分离器5为能实现气液分离的容器。
所述回流补液泵6为能实现增压的泵。
所述回流预热器7为板式或管壳式换热器。
所述冷却器8为板式或管壳式换热器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、由于在再生塔1顶部设置了和再生塔1相连通的压缩机4，由于压缩机4的作用使解吸出来的再生气达到升温增压的效果，同时可以使再生塔1内的压力降低，根据气体沸点随压力降低而降低的原理，通过降低溶液压力，降低在相同温度下二氧化碳气体在溶液中的溶解度，提高二氧化碳的解吸率及溶液的再生度；
2、解吸出来的再生气(含二氧化碳气体和水蒸汽)经过压缩机4的增温增压后，在第二再沸器3中和溶液换热，提供溶液再生用热，之后再经过回流预热器7与气液分离器5中分离出来的回流液换热，提高进入再生塔1的回流液的温度，可以减小再生塔1中的热量的损耗，再生气经过两级换热，可以充分利用再生气的余热，减少系统综合能耗；
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作更详细的说明。
如附图所示，一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统，包括和吸收塔相连通的填料或板式蒸馏塔再生塔1，再生塔1左侧下部连通立式或卧式热虹吸的第一再沸器2，第一再沸器2由外部蒸汽提供热源，再生塔1右侧下部相连通的立式或卧式热虹吸的第二再沸器3，第二再沸器3由经过压缩机4增温增压后的再生气与溶液换热来提供热量，压缩机4为能实现气体压缩的泵或涡轮机，入口与再生塔1顶部相连通，出口与第二再沸器3壳程下端入口相连通，换热后的再生气从第二再沸器3壳程上端出口出来，进入回流预热器7与气液分离器5中分离出来的回流液再次换热，实现再生气余热的有效回收利用，气液分离器5为能实现气液分离的容器，从回流预热器7出来的再生气经过冷却器8冷却后进入气液分离器5实现气液的分离，气液分离器5的底部与回流预热器7冷侧入口相导通，吸收热量后的回流液经回流补液泵6增压后从再生塔1上部一侧进入再生塔1。
本发明的工作原理为：来自吸收塔捕集吸收二氧化碳后的溶液，通过再生塔1上部进入再生塔1内，并向下喷淋，在再生塔1下部，一部分溶液进入第一再沸器2吸收热量(热源为外部蒸汽)后返回再生塔1内，另一部分溶液进入第二再沸器3吸收热量(再生气提供热量)后返回再生塔1，再生气由再生塔1顶部出来，并经过压缩机4增温增压，进入第二再沸器3与溶液进行一次换热，压缩机4可以维持再生塔1内较高温度及一定再生压力，从第二再沸器3出来的再生气进入回流预热器7与气液分离器5中分离出来的回流液进行二次换热，换热后再生气经由冷却器8冷却，在气液分离器5中分离出来，最后从气液分离器5顶部放出，吸收热量后的回流液经过回流补液泵6增压后从上部进入再生塔1。再生出二氧化碳后的溶液从再生塔1底部离开，前往吸收塔继续捕集吸收二氧化碳。
Claims (9)
1.一种回收二氧化碳再生气余热的再生系统，包括和吸收塔相连通的再生塔(1)，再生塔(1)左侧下部连通第一再沸器(2)，其特征在于，再生塔(1)右侧下部连通第二再沸器(3)入口，第二再沸器(3)壳程的下端入口与压缩机(4)出口相连通，压缩机(4)入口与再生塔(1)顶部相连通，第二再沸器(3)壳程上端出口与回流预热器(7)热侧入口连接，回流预热器(7)热侧出口与冷却器(8)入口连接，冷却器(8)出口与气液分离器(5)入口连接，气液分离器(5)底部出口与回流预热器(7)的冷侧入口相连接，回流预热器(7)的冷侧出口与回流补液泵(6)入口相导通，回流补液泵(6)出口和再生塔(1)一侧上部相导通。
2.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述再生塔(1)为填料或板式蒸馏塔。
3.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述第一再沸器(2)为立式或卧式热虹吸再沸器。
4.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述第二再沸器(3)为立式或卧式热虹吸再沸器。
5.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述压缩机(4)为能实现气体压缩的泵或涡轮机。
6.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述气液分离器(5)为能实现气液分离的容器。
7.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述回流补液泵(6)为能实现增压的泵。
8.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述回流预热器(7)为板式或管壳式换热器。
9.根据权利要求1所述的再生系统，其特征在于：所述冷却器(8)为板式或管壳式换热器。
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