CN105879587A - 气体捕获装置 - Google Patents

Abstract

提供一种气体捕获装置。气体捕获装置包括用于将要求再生的对象气体溶解在贫吸收液中以产生富吸收液的吸收塔。再生塔对吸收塔中产生的富吸收液进行加热，以产生从中分离出再生气体的贫吸收液，并将产生的贫吸收液供应回至吸收塔。气体冷凝装置将接收自再生塔的再生气体冷凝，以分离冷凝物和目标气体，之后，将分离的冷凝物供应至再生塔，并排出分离的目标气体。气体冷凝装置包括置于一外壳中的冷凝器和回流装置，并且冷凝器置于回流装置上方。

Description

气体捕获装置

相关申请的交叉参考

本申请要求于2015年2月16日提交至韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0023460号的优先权和权益，在此将其全文并入作为参考。

发明领域

本发明涉及可应用于气液分离过程的气体捕获装置装置，更具体地，涉及通过以下步骤产生富吸收液的气体捕获装置：将对象气体溶解在吸收液中，对产生的富吸收液进行再生，以产生再生气体，然后通过将再生气体冷凝将目标气体与再生气体分离。

背景技术

最近，由于全球变暖和空气污染变得日益严重，用于抑制二氧化碳向大气中排放的技术得以研究和开发。例如，人们日益聚焦于有效捕获自热电厂或锅炉装置排放的二氧化碳。在许多种捕获气体的方法当中，使用吸收液的化学吸收法特别适合于捕获大容量的二氧化碳。使用化学吸收法的气体捕获装置将自热电厂或锅炉装置排放的二氧化碳吸收到吸收塔内的吸收液中。之后，再生塔对含有二氧化碳的饱和吸收液进行加热，将含有二氧化碳的再生气体与吸收液分离。

典型地，常规气体捕获装置将二氧化碳和吸收液在安装在吸收塔中的整流器处混合。用于在整流器中心部捕获吸收液的装置安装在填料或分隔板中，以均匀地分离气体。而且，填料安装在吸收塔的上部，防止吸收的液体经过整流器中的填料时发生沟流(channeling)。换言之，改变吸收塔上部的结构防止气体和液体沟流。但是，已经证明，控制因吸收塔下部气体的快速线速度及吸收液滴落造成的异常现象是很困难的。

此外，用于加热吸收液并充当用于再生的能量来源的再沸器安装在再生塔上。再沸器将吸收液加热至适于再生的温度，以分离吸收液中含有的气体。自吸收液分离的气体流动至再生塔的上部，以将可用的材料捕获至冷凝器中，并排放来自再生塔的气体。常规地，使用釜式或热虹吸管(thermocyphon)式再沸器。釜式再沸器包括置于其中并通过壁分开的第一部分和第二部分。第一部分中置有加热器或热交换器，第二部分形成有吸收液出口。当含有气体的吸收液供应至再沸器上部时，再沸器中吸收液水平增加。然后，加热器或热交换器增加吸收液的温度，气体自吸收液分离并消散。随着吸收液连续供应，气体被除去或减少，从而经由壁输送至第二部分中。之后，吸收液通过吸收液出口自再沸器排出。由于液滴以及混合液体沸腾产生的运动，釜式再沸器中常常发生流体振荡(例如，波动、液体运动或流体扰动)。因此，很难精确地控制吸收液的水平。

热虹吸管式再沸器包括置于其中的加热器或热交换器和在再沸器底表面上形成的吸收液出口。当含有气体的吸收液供应至再沸器上部时，再沸器中的吸收液被加热器或热交换器加热。气体自吸收液分离，并沿向上的方向消散。气体从中除去或减少的吸收液沿着再沸器底表面的方向流动，并通过吸收液出口自再沸器排出。由于沸腾，在热虹吸管式再沸器中可能很难控制吸收液的水平。此外，由于再沸器构建成没有壁，混合液体保持在再沸器中的持续时间极短。因此，供应至混合液体的能量降低，这降低了再生用的气体分离的效率。

釜式和热虹吸管式再沸器具有类似的混合液体供应途径和自混合液体分离的气体的排放途径。因此，当由于加热产生气泡时，混合液体无法到达加热器或热交换器，因为途径被气泡阻挡。当该状况持续时，再生塔中混合液体的水平升高，从而妨碍了吸收塔和再生塔的既定功能。

而且，使用化学吸收法的气体捕获装置包括设置成对再生气体进行冷凝并产生冷凝物的冷凝器，以及设置成将自冷凝物蒸发的气体排放至其外部以捕获气体并将冷凝物供应回再生塔内的回流装置。典型地，在常规气体捕获装置内，冷凝器和回流装置分开设置，以调节回流装置内冷凝物的水平。因此，气体捕获装置体积增加，要求有更大的空间来安装气体捕获装置。此外，由于回流装置和冷凝器是分开的，回流装置和冷凝器之间发生相当大量的热损失。

该部分公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此，其可以含有不构成在该国家中本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

通过将吸收塔下部和再生塔下部的气体路径和液体路径分开，本发明提供了用于提高气体捕获效率的气体捕获装置。另一方面，通过设置安装在单一外壳中的冷凝器和回流装置，提供减少安装空间和热损失的气体捕获装置。

一方面，气体捕获装置可以包括：吸收塔，其设置成将要求再生(即，包括将要分离的材料)的对象气体溶解在贫吸收液中，以产生富吸收液；和再生塔，其用于对吸收塔中产生的富吸收液进行加热，以产生贫吸收液。再生气体可以被分离，并且产生的贫吸收液可以返回至吸收塔。气体冷凝装置可以设置成将接收自再生塔的再生气体冷凝，以分离冷凝物和目标气体，并可以设置成将分离的冷凝物供应至再生塔。分离的目标气体可以排出，其中气体冷凝装置可以包括置于单一外壳中的冷凝器和回流装置，并且冷凝器可以置于回流装置上方。

吸收塔可以包括吸收塔外壳，贫吸收液供应器，其可以置于吸收塔外壳内的上部，并可以设置成将贫吸收液供应至吸收塔外壳中。吸收塔整流器可以在吸收塔外壳中置于贫吸收液供应器下方，并可以设置成对朝向吸收塔外壳下部供应的贫吸收液进行整流。吸收液室可以在吸收塔外壳中置于吸收塔整流器下方，并可以设置成临时存储其中溶解有对象气体的富吸收液。吸收分离器可以在吸收塔外壳内置于吸收塔整流器和吸收液室之间，其中将对象气体供应至吸收液室中。

另一方面，吸收分离器可以设置成将出口与入口分隔，对象气体通过上述出口从吸收液室流出，富吸收液通过上述入口进入吸收液室。吸收分离器可以包括第一安装板，其可以横跨吸收塔外壳而置于吸收塔整流器和吸收液室之间，并可以在其上形成有至少一个第一气流孔。吸收分离器可以进一步包括空心柱形第一体，其安装在第一安装板的上表面上，并可以具有被第一顶盖阻塞的上表面，在第一体的侧面形成有至少一个第一气体旁路口。第一体的内部可以与第一体的外部流体连通。第一液体供应管可以从第一安装板向下延伸，并可以设置成将吸收液供应至吸收液室中。至少一个第一气流孔可以与置于第一体内的第一安装板下方的吸收塔外壳的内部流体连通。在吸收塔外壳的上端部可以形成有用于将目标气体从中除去的处理过的气体排放至吸收塔外壳的外部的处理气体出口。并且在吸收塔外壳的下端部可以形成有用于将富吸收液供应至再生塔的吸收塔出口。

再生塔可以包括再生塔外壳，富吸收液供应器，其置于再生塔外壳上方，并设置成将富吸收液供应至再生塔外壳。再生塔可以进一步包括再生塔整流器，其在再生塔外壳中置于富吸收液供应器下方，并可以设置成在再生塔外壳中向下供应整流过的富吸收液。再沸器可以在再生塔外壳中置于再生塔整流器下方，并可以设置成将富吸收液煮沸，以从富吸收液中分离再生气体。此外，富吸收液罐可以设置成临时存储富吸收液。再生分离器可以设置成将来自再生塔整流器的富吸收液供应至富吸收液罐。而且，再生分离器可以在再生塔外壳中置于再沸器和再生塔整流器之间，并可以设置成将再沸器中产生的再生气体排出至再沸器外部。贫吸收液罐可以设置成接收再生气体在再沸器处从中分离的贫吸收液，并可以设置成临时存储贫吸收液。再沸器可以设置成经由富吸收液罐接收富吸收液。在富吸收液罐的下部形成有富吸收液出口，富吸收液入口可与可在再生塔外壳的下部形成的富吸收液出口流体连通。例如，富吸收液罐中的富吸收液可以通过富吸收液出口和富吸收液入口供应至再沸器。

再生塔外壳可以通过富吸收液连接管线与富吸收液罐流体连通，并且可以通过贫吸收液连接管线与贫吸收液连接罐流体连通。富吸收液连接管线与再生塔外壳的连接部位置可以高于贫吸收液连接管线和再生塔外壳的连接部。再生分离器可以设置成将通过再生塔整流器的富吸收液通过富吸收液罐供应至再沸器，以将再沸器中产生的再生气体直接排出至再沸器外部。

具体地，再生分离器可以包括第二安装板，其可以横跨再生塔外壳而置于富吸收液连接管线与再生塔外壳的连接部下方。再生分离器可以在其上形成有至少一个第二气流孔。具有空心柱形的第二体可以安装在第二安装板的上表面上，并可以具有被第二顶盖阻塞的上表面。第二体的侧面可以形成有至少一个第二气体旁路口，并且第二体的内部与第二体的外部流体连通，其中至少一个第二气流孔可以与第二体内部置于第二安装板下方的再生塔外壳的内部流体连通。

再沸器中产生的再生气体可以通过至少一个第二气流孔和至少一个第二气体旁路口供应至置于第二安装板上方的再生塔的内部。贫吸收液连接管线与再生塔外壳的连接部可以置于再沸器和第二安装板之间。

另一方面，再沸器可以包括工作流体可以通过其流动的第一循环管线以及贫吸收液、富吸收液和/或再生气体可以通过其流动的第二循环管线。而且，第一循环管线和第二循环管线可以彼此邻近地形成，并且通过第一循环管线流动的工作流体可以是单独的(例如，不混合)，并且可以与通过第二循环管线流动的贫吸收液、富吸收液和/或再生气体进行热交换。再沸器可以包括设置成接收电流并产生热的电线。在贫吸收液罐的下部可以形成有设置成将贫吸收液供应回吸收塔的贫吸收液出口，并且在再生塔外壳的下部可以形成有设置成将再生气体供应至气体冷凝装置中的再生气体出口。

另一方面，回流装置可以包括冷凝物室，其在一外壳的下部形成，并可以设置成临时存储冷凝物。回流分离器可以置于冷凝器和冷凝物室之间的一外壳中。回流分离器可以设置成将通过冷凝器的冷凝物供应至冷凝器室中，并将由冷凝物蒸发的蒸发气体排出至冷凝物室的外部。

回流分离器可以设置成将出口与入口分隔，上述出口排出来自冷凝物室的蒸发物，上述入口使冷凝物通过冷凝器进入冷凝物室。回流分离器可以包括第三安装板，其横跨一外壳而置于冷凝器和冷凝物室之间，并在其上形成有至少一个第三气流孔。而且，空心柱形的第三体可以安装在第三安装板的上表面上，并可以具有被第三顶盖阻塞的上表面。第三体的侧面可以形成有至少一个第三气体旁路口，并且第三体的内部可以与第三体的外部流体连通。第二液体供应管可以从第三安装板向下延伸，并可以设置成将冷凝物供应至冷凝物室中，其中至少一个第三气流孔可以将置于第三安装板下方的一外壳的内部与第三体的内部流体连通。

置于第三安装板上方的一外壳处可以形成有设置成将分离自再生气体的目标气体排出至气体冷凝装置外部的目标气体出口。在一外壳的下部可以形成有用于将冷凝物供应回再生塔中的冷凝物出口，并且在一外壳的下部可以形成有用于接收来自再生塔的再生气体的再生气体入口。

根据另一方面，通过将冷凝器和回流装置安装在一个外壳内，可以防止热损失，并可以减小安装空间。而且，在回流分离器中，冷凝物流入回流装置的路径可以与蒸发气体可以从回流装置排放的路径分开，以将冷凝器和回流装置安装在一个外壳内。因此，可以控制冷凝物的水平。

另一方面，在再生塔中，混合液体供应至再沸器中的路径可以与气体从再沸器排放的路径分开，因此，气体可以更加稳定地从含有气体的吸收液中分离。因此，气体分离过程可以更加稳定地进行，并且气体分离效率得以提高。此外，在吸收塔中，对象气体从吸收液室流出的出口可以与富吸收液流入吸收液室的入口分开。因此，可以管理吸收液的水平控制，并且可以抑制(例如，降低)吸收液中的气泡产生。

附图说明

由以下与附图相结合的详述，本公开内容的上述和其他特征和优势将会更显而易见。

图1是根据本发明示例性实施方式的气体捕获装置的示意图；

图2是根据本发明示例性实施方式的吸收分离器的示意图；

图3是根据本发明示例性实施方式的再沸装置的示意图；

图4是根据本发明示例性实施方式的再生分离器的示意图；和

图5是根据本发明示例性实施方式的气体冷凝装置的示意图。

具体实施方式

下文将会详细参考本发明各种示例性实施方式，其实施例在附图中示出并描述如下。尽管本发明结合示例性实施方式加以说明，但应当理解到，本说明书并无意于将本发明限于这些示例性实施方式。相反，本发明不仅要涵盖示例性的实施方式，还要涵盖各种变化方式、修改方式、等同方式和其他实施方式，其均可以包括在如所附权利要求定义的本发明的精神和范围内。

本文所用的术语仅仅是出于描述具体实施方式的目的，而并无意于对发明加以限定。如本文所用，除非上下文明确另外指出，单数形式的“一”、“一个”和“该种”意在也包括复数形式。应进一步理解到，当用于本说明书时，术语“包括”和/或“包括有”说明存在有所述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或成分，但并不排除存在或添加一种或多种其他的特征、整数、步骤、操作、元素、成分和/或其组合。如本文所用，术语“和/或”包括一种或多种所列关联项的任何和全部组合。例如，为了使本发明的说明清楚，无关部件未示出，出于清楚，层和区域的厚度是夸张的。而且，当规定一层在另一层或基板“上”时，该层可以直接在另一层或基板上，或者其间可以置有第三层。

在本说明书和权利要求书中，“富吸收液”是指含有大量为除去对象的气体的吸收液，或者吸收气体之后、再生气体之前的吸收液。在本说明书和权利要求书中，“贫吸收液”是指含有极少量为除去对象的气体的吸收液，或者气体由其分离的吸收液。在本说明书和权利要求书中，“再生”是指从吸收液分离气体。在本说明书和权利要求书中，“再生气体”是指从吸收液中分离的气体。在本说明书和权利要求书中，“对象气体”是指其为再生对象的气体，即，再生之前的气体。在本说明书和权利要求书中，“目标气体”是指将要从对象气体中分离并将要被捕获的气体。在本说明书和权利要求书中，“处理气体”是指将对象气体溶解在吸收液中之后剩余的气体。在本说明书和权利要求书中，“蒸发气体”是指从冷凝物蒸发的气体。

应当理解到，在本说明书和权利要求书中，“上侧”、“上部”或“上端”包括“一侧”、“一端部”、“一侧部”或“一端”，且“下侧”、“下部”或“下端”包括“另一侧”、“另一端部”、“另一侧部”或“另一端”。

此外，示例性实施方式可以应用于通过在吸收液中吸收气体之后将吸收液加热用来分离气体的化学吸收法，以及用于捕获二氧化碳的化学吸收法。因此，应当理解到，本发明不限于用于捕获二氧化碳的化学吸收法中使用的气体捕获装置。

本文所述的示例性实施方式涉及一种气体捕获装置，其通过将对象气体溶解在吸收液中产生富吸收液，对产生的富吸收液进行再生，产生再生气体，然后通过对再生气体进行冷凝从再生气体中分离目标气体。图1是根据本发明示例性实施方式的气体捕获装置的示意图。图2是根据本发明示例性实施方式的吸收分离器的示意图。图3是根据本发明示例性实施方式的再沸装置的示意图。图4是根据本发明示例性实施方式的再生分离器的示意图。图5是根据本发明示例性实施方式的气体冷凝装置的示意图。

如图1所示，根据示例性实施方式的气体捕获装置1包括吸收塔10、再生塔100和气体冷凝装置200。吸收塔10可以设置成将需要再生的对象气体溶解在贫吸收液中，以产生富吸收液，并可以包括吸收塔外壳2。在吸收塔外壳2中可以形成有空间，在从上部到下部的空间内可以依序置有贫吸收液供应器12、板14、吸收塔整流器20和吸收分离器30。在吸收塔外壳2的下部可以形成有吸收液室9，其置于吸收分离器30下方。

贫吸收液供应器12可以置于吸收塔外壳2内的上部，并且可以经由贫吸收液管线60与再生塔100连接。贫吸收液供应器12可以设置成将接收自再生塔100的贫吸收液经由贫吸收液管线60供应至吸收塔外壳2内。重力可以有利于供应至吸收塔外壳2中的贫吸收液流朝向吸收塔外壳2的下部沿着向下的方向流动。

板14可以安装在吸收塔外壳2内，置于贫吸收液供应器12以下。板14可以横跨吸收塔外壳2而安装或安置，并且在板14上可以形成有至少一个渗透孔16。朝向吸收塔外壳2下部流动的贫吸收液可以通过板14和渗透孔16均匀地分散在吸收塔外壳2内。吸收塔整流器20可以置于吸收塔外壳2内，位于板14以下。

而且，吸收塔整流器20的制造方法可以包括但不限于将细长的丝扭成不规则形状。另外可选地，可以使用具有多孔结构的泡沫塑料作为吸收塔整流器20。吸收塔整流器20可以设置成对贫吸收液进行整流，从而产生其恒定流。此外，经过吸收塔整流器20的贫吸收液和对象气体可以混合，对象气体可以溶解在贫吸收液中，从而产生富吸收液。

吸收分离器30在吸收塔外壳2中可以安置在吸收塔整流器20和吸收液室9之间。吸收分离器30将入口与出口分开，富吸收液通过上述入口流入吸收液室9，对象气体通过上述出口从吸收液室流出。如图2所示，吸收分离器30可以包括第一安装板34、第一体32和第一气体旁路口38。

第一安装板34可以横跨吸收塔外壳2而安置，置于吸收塔整流器20下方。第一安装板34处可以形成有至少一个第一气流孔36和第一液体供应管线40。第一体32可以安装在第一安装板34的上表面上，并且可以沿着向上的方向延伸。第一体32的上表面可以被第一顶盖39阻塞，所述第一顶盖39限制富吸收液进入第一体32内部、从而在第一安装板34上累积。累积在第一安装板34上的富吸收液可以经由第一液体供应管线40供应至吸收液室9。此外，第一液体供应管线40可以朝向吸收液室9的下端延伸，并接近于吸收塔外壳2的底部。因此，富吸收液可以在吸收液室9中临时存储的富吸收液的表面之下供应，从而防止富吸收液的表面上发生振动，并且有利于富吸收液的水平控制。

此外，第一体32可以封闭至少一个第一气流孔36，以防止富吸收液通过第一体32直接供应至吸收液室9中临时存储的富吸收液的表面。第一体32的一侧可以形成有至少一个第一气体旁路口38，并且其可以为第一体32的内部与第一体32的外部之间提供流体连通。此外，至少一个第一气体旁路口38可以在离第一板34的预定高度形成，从而防止第一板34上累积的富吸收液通过第一气体旁路口38进入第一体32的内部。

而且，吸收塔外壳2处还可以形成有处理气体出口4、对象气体入口6和吸收塔出口8。处理气体出口4可以置于吸收塔外壳2的上部，并且可以设置成将溶解于吸收液中之后剩余的处理气体排放至吸收塔10的外部。对象气体入口6可以置于吸收塔外壳2的下部，具体地，置于吸收液室9处，并且可以设置成将需要再生的对象气体供应至吸收塔10中。因此，供应至吸收液室9中的对象气体可以在经过吸收分离器30和吸收塔整流器20时溶解在吸收液中。处理过的气体可以通过置于吸收塔外壳2上部的处理气体出口4排放至吸收塔10的外部。

吸收塔外壳2的下端部可以形成有吸收塔出口8。因此，吸收液室9中临时存储的富吸收液可以通过吸收塔出口8供应至再生塔100。例如，吸收塔出口8可以经由富吸收液管线50与再生塔100连接。而且，富吸收液管线50和贫吸收液管线60上可以安装有第一泵52和第二泵62，以分别泵送富吸收液和贫吸收液。此外，富吸收液管线50和贫吸收液管线60上可以安装有至少一个热交换器70和80，以在贫吸收液和富吸收液之间进行热交换。

贫吸收液可以通过贫吸收液管线12供应至吸收塔10的上部，对象气体可以通过对象气体入口6供应至吸收液室9。重力可以有利于贫吸收液朝向吸收塔10的下部向下流动。对象气体可以通过吸收分离器30的第一气流孔36和第一气体旁路口38从吸收液室9流出，并朝向吸收塔10的上部向上流动。贫吸收液和对象气体可以在吸收塔整流器20处混合，对象气体可以溶解在贫吸收液中，以产生富吸收液。

富吸收液可以流动至吸收塔10的下部，并可以在第一安装板34上累积。而且，富吸收液可以通过第一液体供应管线40供应至吸收液室9的下部。因此，可以防止吸收液室9中临时存储的富吸收液的表面上发生大的振动，从而有利于富吸收液的水平控制。换言之，可以提供将富吸收液供应至吸收液室9的路径，并且可以提供有利于使分离的对象气体从吸收液室9流出的路径。由于对象迅速的(例如，增加的)的线速度，通过从富吸收液中除去挥发性组分，可以改变吸收液的组成。因此，可以防止因吸收液中组成变化造成的效率变差。此外，溶解在吸收液中之后剩余的处理过的气体可以沿着吸收塔10上部的方向向上流动，并且通过处理气体出口4排放至吸收塔10的外部。

如图1所示，根据示例性实施方式的再生塔100可以包括再生塔外壳102。再生塔外壳102中可以形成有空间，其中可以依序安置有第一富吸收液供应器112、第一再生塔整流器120、第二富吸收液供应器132和第二再生塔整流器140。此外，再生塔外壳102的上端可以形成有再生气体出口104，再生塔外壳102的下端可以形成有富吸收液入口106。

第一富吸收液供应器112在再生塔外壳102中可以置于上部，并且可以设置成通过富吸收液管线50从吸收液室9接收富吸收液，或者另外可选地，经由冷凝物管线109从气体冷凝装置200或热交换器(未示出)接收冷凝物。第一富吸收液供应器112可以设置成将通过富吸收液管线50接收的富吸收液和/或通过冷凝物管线109接收的冷凝物供应至再生塔外壳102中。重力可以引导供应至第一富吸收液供应器112的富吸收液和/或供应至第一富吸收液供应器112的冷凝物朝向再生塔外壳102的下部流动。

再生塔外壳102中在第一富吸收液供应器112下方可以安装有板114。板114可以横跨再生塔外壳102而安置，在其上形成有至少一个渗透孔116。朝向再生塔外壳102下部流动的富吸收液和/或冷凝物可以通过板114和渗透孔116均匀地分散在再生塔外壳102中。

第一再生塔整流器120在再生塔外壳102中可以置于板114之下。可以使用各种制造方法构建第一再生塔整流器，例如，第一再生塔整流器120可以通过将细长的丝扭成不规则形状而制造。在另外可选的示例性实施方式中，可以使用多孔泡沫作为第一再生塔整流器120。第一再生塔整流器120可以设置成对富吸收液和/或冷凝物进行整流，以使其流动平滑。

第二富吸收液供应器132在再生塔外壳102中可以置于第一再生塔整流器120下方，并且可以设置成经由富吸收液管线50从吸收液室9接收富吸收液。第二富吸收液供应器132可以设置成将经由富吸收液管线50接收的富吸收液供应至再生塔外壳102中。重力可以导致自第二富吸收液供应器132供应的富吸收液朝向再生塔外壳102的下部向下流动。供应至第二富吸收液供应器132的富吸收液与供应至第一富吸收液供应器112者可以是相同或不同的。

而且，再生塔外壳102中在第二富吸收液供应器112下方可以安装有板134。板134可以横跨再生塔外壳102而安置，并且在板134上可以形成有至少一个渗透孔136。板134和渗透孔136可以将朝向再生塔外壳102下部流动的富吸收液和/或冷凝物均匀地分散在再生塔外壳中。

第二再生塔整流器140在再生塔外壳102中可以置于板134之下。第二再生塔整流器140可以使用各种制造方法制造，包括将细长的丝扭成不规则形状。另外可选地，可以使用多孔泡沫作为第二再生塔整流器140。第二再生塔整流器140可以设置成对自第一富吸收液供应器112供应的富吸收液和/或冷凝物进行整流，以提供其基本上恒定的流动，并对自第二富吸收液供应器132供应的富吸收液进行整流，以进一步提供其基本上恒定的流动。

再生塔100还可以包括再沸装置。如图1所示，再沸装置可以置于第二再生塔整流器140下方，并且可以包括富吸收液罐160、再沸器170、再生分离器150和贫吸收液罐180。再沸装置可以设置成对自第二再生塔整流器140供应的富吸收液中含有的气体进行再生。如图3所示，富吸收液罐160可以经由富吸收液连接管线152与再生塔外壳102流体连通，以将经过第二再生塔整流器140的富吸收液和/或冷凝物经由富吸收液连接管线152供应至富吸收液罐160。富吸收液罐160的下部可以形成有富吸收液出口162。

再沸器170在再生塔外壳102内可以安装在第二再生塔整流器140之下，并且可以预定距离安置在再生塔外壳102底部之上。再沸器170可以设置成将富吸收液煮沸，以将再生气体与富吸收液分离。再沸器170可以包括富吸收液入口106、第一工作流体入口172、第一循环管线176、第二循环管线178和第一工作流体出口174。

富吸收液入口106可以在再生塔外壳102的下部形成，并与富吸收液出口162流体连通，以接收来自富吸收液罐160的富吸收液。例如，富吸收液罐160可以设置成将富吸收液供应至再生塔外壳102。当富吸收液供应至再生塔外壳102时，再生塔外壳102中富吸收液的水平可以增加，富吸收液可以供应至再沸器170。第一工作流体入口172可以在邻近于再生塔外壳102的再沸器170的位置处形成，并且可以设置成将工作流体供应至再沸器170。工作流体可以是电厂或锅炉装置中产生的水蒸气的形式，但是可不限于此。

第一循环管线176可以在再沸器170中形成，并且通过第一工作流体入口172的工作流体可以在第一循环管线176中流动。第一循环管线176可以不与再生塔外壳102的内部流体连通。但是，第二循环管线可以在再沸器170中形成，并且可以邻近于第二循环管线176而形成。具体地，再沸器170除第一循环管线176以外的部分可以成为第二循环管线178。第二循环管线178可以与再生塔外壳102的内部流体连通。

换言之，当供应至再生塔外壳102的富吸收液的水平增加时，富吸收液可以存在于第二循环管线178中。而且，置于第二循环管线178中的富吸收液可以与置于第一循环管线176中并通过其流动的工作流体进行热交换。因此，再生气体可以与富吸收液分离，因此，贫吸收液可以位于再沸器170的上部。此外，从富吸收液中分离的再生气体可以在再生塔外壳102中向上流动。

第一工作流体出口174可以在与再生塔外壳102的再沸器170对应的位置处形成，并且通过第一循环管线176循环的工作流体可以通过第一工作流体出口174排出至再生塔外壳102的外部。在此，举例但不限于，再沸器170可以是设置成通过与工作流体进行热交换来加热富吸收液的热交换器。另外可选地，再沸器170可以是设置成接收电流并产生热的电线。

再生分离器150在再生塔外壳102中可以安装成位于第二再生塔整流器和再沸器170之间，并且可以将富吸收液进入再沸器170中的供应路径与再沸器170中产生的再生气体的排出路径分开。例如，如图4所示，再生分离器150可以包括第二安装板190、第二体192和第二气体旁路口196。第二安装板190可以横跨再生塔外壳102而安置，置于富吸收液连接管线152与再生塔外壳102的连接部以下。第二安装板190上可以形成有至少一个第二气流孔194。

第二体192可以安装在第二安装板190的上表面上，并可以向上延伸。第二体192的上表面可以被第二顶盖198阻塞，所述第二顶盖198阻止滴落的富吸收液和/或冷凝物进入第二体192内部，从而导致富吸收液和/或冷凝物在第二安装板190上累积。例如，第二安装板190上累积的富吸收液可以经由富吸收液连接管线152流至富吸收液罐160。此外，第二体192可以封闭至少一个第二气流孔194，以防止第二安装板190上累积的富吸收液直接供应至再沸器170。

第二体192的侧面上可以形成有至少一个第二气体旁路口196，并且第二体192的内部可以与第二体192的外部流体连通。至少一个第二气体旁路口196可以在离第二安装板190的预定高度形成，从而防止第二安装板190上累积的富吸收液通过第二气体旁路口196进入第二体192的内部。换言之，富吸收液连接管线152的竖向位置可以低于至少一个第二气体旁路口196。

如图3进一步所示，贫吸收液罐180可以经由贫吸收液连接管线154与再生塔外壳102流体连通。例如，贫吸收液和再沸器170中分离的再生气体可以通过贫吸收液连接管线154流入贫吸收液罐180中。贫吸收液连接管线154和再生塔外壳102之间的连接部可以位于第二安装板190和再沸器170之间。因此，再沸器170中经历再生的富吸收液不会供应至再生分离器150，但可以替代地供应至贫吸收液罐180。

贫吸收液罐180的下端处可以形成有贫吸收液出口182，并且可以经由贫吸收液管线60与贫吸收液供应器12连接。而且，贫吸收液罐180中的贫吸收液可以通过贫吸收液管线60供应回贫吸收液供应器12。此外，贫吸收液罐180内可以安装有支撑板184，支撑板184上可以安装有水平传感器和压力传感器。水平传感器可以设置成检测贫吸收液罐180中贫吸收液的水平，压力传感器可以设置成检测贫吸收液罐180中的压力。此外，基于水平传感器和压力传感器检测的结果，贫吸收液出口182可以处于关闭的位置或开放的位置。

当富吸收液通过第一富吸收液供应器112或第二富吸收液供应器32从吸收塔10供应至再生塔外壳102中时，重力可以导致富吸收液沿向下的方向流动。这时，富吸收液的流动可以通过第一再生塔整流器120或第二再生塔整流器加以整流。

如图3中的实线箭头所示，富吸收液可以被第二顶盖198阻塞流入第二体192内部，但可以流到第二安装板190上。例如，富吸收液可以在第二安装板190上累积。当第二安装板190上已累积的富吸收液的水平增加并变得高于富吸收液连接管线152的下端高度时，富吸收液可以经由富吸收液连接管线152供应至富吸收液罐160中，然后可以通过富吸收液出口162和富吸收液入口106供应至再生塔外壳102中。

当再生塔外壳102中富吸收液的水平增加时，富吸收液可以供应至再沸器170中，可以对富吸收液进行加热，再生气体可以通过富吸收液和工作流体之间的热交换从富吸收液中分离。如图3中虚线箭头所示，再生气体可以从富吸收液中分离，并且可以通过第二气流孔194和第二气体旁路口196移动至第二体192外部。再生气体可以向上流动，并通过再生气体出口104排出至再生塔外壳102外部。

而且，随着富吸收液持续供应至再沸器170，再生气体从中分离出的贫吸收液的水平可以增加。当贫吸收液的水平增加并超过贫吸收液连接管线154的下端高度时，贫吸收液可以经由贫吸收液连接管线154供应至贫吸收液罐180。此外，供应至贫吸收液罐180的贫吸收液可以通过贫吸收液出口182供应回吸收塔10。

如图1所示，根据示例性实施方式的气体冷凝装置200可以包括外壳202。具体地，外壳202中可以形成有空间，冷凝器210可以安装在空间的上部，回流装置220可以安装在空间的下部。冷凝器210可以安装在外壳202的上部中，并且可以设置成对再生气体进行冷凝，并将目标气体与冷凝物分离。冷凝器210可以包括第二工作流体入口212、第三循环管线216、第四循环管线218和第二工作流体出口214。

第二工作流体入口212可以在与外壳202的冷凝器210对应的位置处形成，并且可以设置成将工作流体供应至冷凝器210。工作流体可以包括冷却剂，但也可以包括替代的工作流体。第三循环管线216可以在冷凝器210中形成，并且通过第二工作流体入口212的工作流体可以在第三循环管线216中流动。第三循环管线216可以与外壳202的内部不流体连通。第四循环管线218可以在冷凝器210中形成，并且可以邻近于第三循环管线216形成。例如，冷凝器210除第三循环管线216以外的部分可以成为第四循环管线218。第四循环管线218可以与将再生气体供应至外壳102的外壳202的内部流体连通，并且可以经过第四循环管线218。

而且，第四循环管线218中的再生气体可以通过与经过第三循环管线216的工作流体进行热交换而得以冷凝。因此，目标气体可以与冷凝物分离，并且冷凝物可以由此供应至回流装置220。第二工作流体出口214可以在与外壳102的冷凝器210对应的位置处形成，并且工作流体可以经过第三循环管线216，因此可以通过第二工作流体出口214排出至外壳102的外部。

如图5所示，回流装置220可以包括冷凝物室250和回流分离器230。冷凝物室250可以在外壳202的下部形成，并且可以设置成临时存储冷凝物。回流分离器230在外壳202内可以置于冷凝器210和冷凝物室250之间。回流分离器230可以设置成将入口与出口分隔，冷凝物通过上述入口供应至冷凝器室250，上述出口可以将来自冷凝物室250的蒸发气体排出。因此，如图5所示，回流分离器230可以包括第三安装板232、第三体234和第三气体旁路口238。

第三安装板232可以横跨外壳202而安置成位置在冷凝器210下方。第三安装板232上可以形成有至少一个第三气流孔236和第二液体供应管242。第三体234可以安装在第三安装板232的上表面上，并且可以沿向上的纵向延伸。第三体234的上表面可以被第三顶盖240阻塞，所述第三顶盖防止冷凝物进入第三体234的内部、从而在第三安装板232上累积的。第三安装板232上累积的冷凝物可以通过第二液体供应管242供应至冷凝物室250。而且，第二液体供应管242可以朝向冷凝器室250的下端延伸，并且邻近于冷凝器室250的底部。因此，冷凝器可以在临时存储在冷凝物室250中的冷凝物的表面之下供应，从而防止冷凝物室250中临时存储的冷凝物表面上的振动，并且有利于控制冷凝物的水平。

此外，第三体234可以将至少一个第三气流孔236封闭，以防止冷凝物通过第三体234直接供应至冷凝物室250中临时存储的冷凝物的表面。在第三体234的侧面可以形成有至少一个第三气体旁路口238，并且第三体234的内部可以与第三体234的外部流体连通。至少一个第三气体旁路口238可以在离第三板232的预定高度处形成，以防止第三安装板232上已累积的冷凝物通过第三气体旁路口238进入第三体234。

外壳202可以形成有再生气体入口204、冷凝物出口206和目标气体出口208。再生气体入口204可以在外壳202的上端部形成，并且可以与再生塔外壳102的再生气体出口104流体连通。具体地，再生塔100中产生的再生气体可以通过再生气体出口104和再生气体入口204供应至外壳202的上端部中。冷凝物出口206可以在外壳202的下端部形成，并且可以经由冷凝物管线109与第一富吸收液供应器112连接。例如，冷凝物室250中临时存储的冷凝物可以通过冷凝物出口206和冷凝物管线109供应回再生塔100。冷凝物管线109上可以安装有第三泵111，以泵送置于冷凝物室250中的冷凝物。

而且，在外壳202处在冷凝器210和回流分离器230之间可以形成有目标气体出口208。从冷凝器210中的冷凝物分离的目标气体可以通过目标气体出口208从气体冷凝装置200排出，并可以进一步在另外的罐中捕获。再生气体可以通过再生气体入口204供应至气体冷凝装置200的上部。供应至气体冷凝装置200的再生气体可以朝向气体冷凝装置200的下部沿着向下的纵向方向流动，并且可以经过冷凝器210。再进一步，再生气体可以在冷凝器210中冷凝，并且可以分离成冷凝物和目标气体。

目标气体可以通过目标气体出口208排出至气体冷凝装置200外部，同时冷凝物积累在第三安装板232上。冷凝物可以通过第二液体供应管242供应至冷凝物室250的下部。因此，可以防止存储在冷凝物室250中的冷凝物的表面上发生显著的振动，可以有利于冷凝物的水平控制。

此外，蒸发气体可以从临时存储在冷凝物室250中的冷凝物蒸发。蒸发气体可以通过回流分离器230的第三气流孔236和第三气体旁路口238从冷凝物室250排出，然后可以在冷凝器210中冷凝。由于冷凝物供应至冷凝物室250的路径可以与蒸发气体从冷凝物室250排出的路径分开，冷凝物和蒸发气体之间的流动干扰可以得以防止，从而有利于蒸发气体的再冷凝。此外，临时存储在冷凝物室250中的冷凝物可以通过冷凝物管线109供应回再生塔100。

尽管本发明已经结合目前视作示例性实施方式者加以说明，但应当理解到，本发明并不限于公开的示例性实施方式，而是相反，是要涵盖所附权利要求的精神和范围内的各种修改方式和等同方式。此外，要理解到所有这些修改方式和变化方式均落入本公开内容的范围之内。

Claims (21)

1.一种气体捕获装置，其包括：

吸收塔，其设置成将需要再生的对象气体溶解在贫吸收液中，以产生富吸收液；

再生塔，其设置成对富吸收液进行加热，以产生从中分离出再生气体的贫吸收液，并将产生的贫吸收液供应回至所述吸收塔；和

气体冷凝装置，其设置成将自所述再生塔接收的再生气体冷凝，以分离冷凝物和目标气体，将分离的冷凝物供应至所述再生塔，并排出分离的目标气体，

其中所述气体冷凝装置包括置于一外壳中的冷凝器和回流装置，并且所述冷凝器置于所述回流装置上方。

2.根据权利要求1所述的气体捕获装置，其中所述吸收塔包括：

吸收塔外壳；

贫吸收液供应器，其置于所述吸收塔外壳内的上部，并设置成将贫吸收液供应至所述吸收塔外壳中；

吸收塔整流器，其在所述吸收塔外壳中置于所述贫吸收液供应器下方，并设置成对供应至所述吸收塔外壳的下部中的贫吸收液流进行整流；

吸收液室，其在所述吸收塔外壳中置于所述吸收塔整流器下方，并设置成临时存储其中溶解有对象气体的富吸收液；和

吸收分离器，其在所述吸收塔外壳内置于所述吸收塔整流器与所述吸收液室之间，

其中将对象气体供应至所述吸收液室中。

3.根据权利要求2所述的气体捕获装置，其中所述吸收分离器将出口与入口分隔开，对象气体通过所述出口从所述吸收液室流出，富吸收液通过所述入口进入所述吸收液室。

4.根据权利要求3所述的气体捕获装置，其中所述吸收分离器包括：

第一安装板，其横跨所述吸收塔外壳延伸，置于所述吸收塔整流器与所述吸收液室之间，并具有在其上形成的至少一个第一气流孔；

空心柱形的第一体，其安装在所述第一安装板的上表面上，并具有被第一顶盖阻塞的上表面；

至少一个第一气体旁路口，其在所述第一体的侧表面形成，并将所述第一体的内部与所述第一体的外部流体连通；和

第一液体供应管，其从所述第一安装板向下延伸，并设置成将吸收液供应至所述吸收液室中，

其中所述至少一个第一气流孔将置于所述第一安装板下方的所述吸收塔外壳的内部与所述第一体的内部流体连通。

5.根据权利要求2所述的气体捕获装置，其中在所述吸收塔外壳的上端部形成有处理气体出口，其用于将目标气体从中除去的处理过的气体排放至所述吸收塔外壳的外部，并且在所述吸收塔外壳的下端部形成有用于将富吸收液供应至所述再生塔的吸收塔出口。

6.根据权利要求1所述的气体捕获装置，其中所述再生塔包括：

再生塔外壳；

富吸收液供应器，其置于所述再生塔外壳上方，并设置成将富吸收液供应至所述再生塔外壳；

再生塔整流器，其在所述再生塔外壳中置于所述富吸收液供应器下方，并设置成对所述再生塔内向下供应的富吸收液进行整流；

再沸器，其在所述再生塔外壳中置于所述再生塔整流器下方，并设置成将富吸收液煮沸，以从富吸收液中分离再生气体；

富吸收液罐，其设置成临时存储富吸收液；

再生分离器，其设置成将自所述再生塔整流器供应的富吸收液供应至所述富吸收液罐，将所述再沸器中产生的再生气体排出至所述再沸器外部，并在所述再生塔外壳中置于所述再沸器和所述再生塔整流器之间；和

贫吸收液罐，其接收再生气体在所述再沸器处从中分离的贫吸收液，并设置成临时存储贫吸收液。

7.根据权利要求6所述的气体捕获装置，其中所述再沸器设置成经由所述富吸收液罐接收富吸收液。

8.根据权利要求7所述的气体捕获装置，其中在所述富吸收液罐的下部形成有富吸收液出口，在所述再生塔外壳的下部形成有与所述富吸收液出口流体连通的富吸收液入口，并且所述富吸收液罐中的富吸收液通过所述富吸收液出口和所述富吸收液入口供应至所述再沸器。

9.根据权利要求7所述的气体捕获装置，其中所述再生塔外壳经由所述富吸收液连接管线与所述富吸收液罐流体连通，并经由所述贫吸收液连接管线与所述贫吸收液罐流体连通，并且所述富吸收液连接管线与所述再生塔外壳的连接部位置高于所述贫吸收液连接管线和所述再生塔外壳的连接部。

10.根据权利要求9所述气体捕获装置，其中所述再生分离器设置成将经过所述再生塔整流器的富吸收液通过所述富吸收液罐供应至所述再沸器，并将所述再沸器中产生的再生气体排出至所述再沸器外部。

11.根据权利要求10所述的气体捕获装置，其中所述再生分离器包括：

第二安装板，其横跨所述再生塔外壳延伸，置于所述富吸收液连接管线与所述再生塔外壳的连接部下方，并具有在其上形成的至少一个第二气流孔；

空心柱形的第二体，其安装在所述第二安装板的上表面上，并具有被第二顶盖阻塞的上表面；和

至少一个第二气体旁路口，其在所述第二体的侧表面形成，并且所述第二体的内部与所述第二体的外部流体连通；

其中所述至少一个第二气流孔与在所述第二体内部置于所述第二安装板下方的再生塔外壳的内部流体连通。

12.根据权利要求11所述的气体捕获装置，其中所述再沸器中产生的再生气体通过所述至少一个第二气流孔和所述至少一个第二气体旁路口供应至所述第二安装板上方的所述再生塔的内部。

13.根据权利要求11所述的气体捕获装置，其中所述贫吸收液连接管线与所述再生塔外壳的连接部置于所述再沸器和所述第二安装板之间。

14.根据权利要求6所述的气体捕获装置，其中所述再沸器包括：

第一循环管线，工作流体通过其流动；和

第二循环管线，贫吸收液、富吸收液和/或再生气体通过其流动，

其中所述第一循环管线和所述第二循环管线彼此邻近地形成，并且通过所述第一循环管线流动的工作流体与通过所述第二循环管线流动的贫吸收液、富吸收液和/或再生气体进行热交换。

15.根据权利要求6所述的气体捕获装置，其中所述再沸器包括设置成接收电流并产生热的电线。

16.根据权利要求6所述的气体捕获装置，其中在所述贫吸收液罐的下部形成有用于将贫吸收液供应回所述吸收塔的贫吸收液出口，并且在所述再生塔外壳的上部形成有用于将再生气体供应至所述气体冷凝装置中的再生气体出口。

17.根据权利要求1所述的气体捕获装置，其中所述回流装置包括：

冷凝物室，其在所述外壳的下部形成，并设置成临时存储冷凝物；和

回流分离器，其在所述外壳中置于所述冷凝器和所述冷凝物室之间，并设置成将经过所述冷凝器的冷凝物供应至所述冷凝物室中，并将由冷凝物蒸发的蒸发气体排出至所述冷凝物室的外部。

18.根据权利要求17所述的气体捕获装置，其中所述回流分离器设置成将出口与入口分隔，蒸发气体通过所述出口从所述冷凝物室排出，经过所述冷凝器的冷凝物通过所述入口流入所述冷凝物室。

19.根据权利要求18所述的气体捕获装置，其中所述回流分离器包括：

第三安装板，其横跨所述外壳延伸，置于所述冷凝器和所述冷凝物室之间，并具有在其上形成的至少一个第三气流孔；

空心柱形的第三体，其安装在所述第三安装板的上表面上，并具有被第三顶盖阻塞的上表面；

至少一个第三气体旁路口，其在所述第三体的侧表面形成，并将所述第三体的内部与所述第三体的外部流体连通；和

第二液体供应管，其从所述第三安装板向下延伸，并设置成将冷凝物供应至所述冷凝物室中，

其中所述至少一个第三气流孔将置于所述第三安装板下方的外壳的内部与所述第三体的内部流体连通。

20.根据权利要求19所述的气体捕获装置，其中在第所述三安装板上的外壳处形成有用于将分离自再生气体的目标气体排出至所述气体冷凝装置外部的目标气体出口。

21.根据权利要求17所述的气体捕获装置，其中在所述外壳的下部形成有用于将冷凝物供应回所述再生塔中的冷凝物出口，并且在所述外壳的上部形成有用于接收来自所述再生塔的再生气体的再生气体入口。