CN111054187A - 回收系统及气体回收方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种回收系统和气体回收方法，涉及环保领域，解决当前回收系统能耗较大的问题。所述回收系统包括：吸收塔和再生塔，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送第一溶液；所述再生塔通过所述第二输液管线向所述吸收塔输送第二溶液；所述系统还包括：设置在所述再生塔内部的积液装置，所述积液装置用于收集第三溶液，且将收集的第三溶液通过所述第三输液管线送往所述吸收塔，其中，所述第一溶液、所述第二溶液以及所述第三溶液中目标气体的浓度大小关系为：所述第一溶液>所述第三溶液>所述第二溶液。本申请提供的回收系统和气体回收方法用于资源回收。

Description

回收系统及气体回收方法

技术领域

本申请涉及环保领域，尤其涉及一种回收系统及气体回收方法。

背景技术

近年来，因一些工业气体排放带来的环保问题日益严重，例如二氧化碳的过度排放造成地球变暖。

目前，一般采用在吸收塔中利用吸收溶液吸收气体得到富液，然后在再生塔中加热富液，从而解析出气体的气体回收方式。例如，当前多采用醇胺法脱碳系统捕集和回收燃煤烟气中的二氧化碳，即，在吸收塔中通过醇胺吸收剂吸收燃煤烟气中的二氧化碳，在再生塔中通过高温蒸汽加热所述吸收了二氧化碳的醇胺溶液，释放出二氧化碳，将得到的二氧化碳进行封存或后续利用。但是在再生塔中解析气体的过程中往往需要消耗大量的高温蒸汽，进而就需要消耗大量的能量用于产生高温蒸汽，从而导致整个回收系统能耗较大。

因此，亟需一种能耗较低的回收系统。

发明内容

本申请的目的在于提供一种回收系统和气体回收方法，以使得回收系统能耗降低。

为了实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：

一方面，提供一种回收系统，所述系统包括：吸收塔和再生塔；

所述吸收塔和所述再生塔之间分别通过第一输液管线、第二输液管线和第三输液管线相连；

其中，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送第一溶液；所述再生塔通过所述第二输液管线向所述吸收塔输送第二溶液；

所述系统还包括：设置在所述再生塔内部的积液装置，所述积液装置用于收集第三溶液，且将收集的第三溶液通过所述第三输液管线送往所述吸收塔，其中，所述第一溶液、所述第二溶液以及所述第三溶液中目标气体的浓度大小为：所述第一溶液>所述第三溶液>所述第二溶液。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括第一冷却器，所述第一冷却器用于将来自所述积液装置的第三溶液进行冷却，并将冷却后的第三溶液送往吸收塔。

可选地，在一个实施例中，所述第一输液管线包括第一支路管线和第二支路管线，

所述系统还包括分流器，所述分流器用于将来自所述吸收塔的第一溶液分别分流至所述第一支路管线和所述第二支路管线；

其中，经由所述第一支路管线进入所述再生塔的第一溶液在与所述再生塔内设置的第一填料层接触之后，流动至所述积液装置中。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括换热器，所述换热器用于对分流至所述第二支路管线的第一溶液进行预热，并将预热后的第一溶液经由所述第二支路管线送入所述再生塔内；其中，送入所述再生塔内的第一溶液在与所述再生塔内设置的第二填料层接触之后，流动至所述再生塔的底部。

可选地，在一个实施例中，来自所述第二输液管线的第二溶液与来自所述第二支路管线的第一溶液在所述换热器中进行热量交换，

所述系统还包括第二冷却器，所述第二冷却器用于对所述第二输液管线中经过热量交换后的第二溶液进行冷却，并送入所述吸收塔中。

可选地，在一个实施例中，所述吸收塔具有第一入口和第二入口，来自所述第三输液管线的第三溶液通过所述第一入口进入所述吸收塔，来自所述第二输液管线的第二溶液通过所述第二入口进入所述吸收塔；

所述第一入口设置在所述第二入口的下方，所述第二入口设置在所述吸收塔的顶部区域。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括第三冷却器，所述第三冷却器用于将所述吸收塔内的第一溶液抽出进行冷却，并送回至所述吸收塔内。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括再沸器、闪蒸罐；

所述再沸器用于对从所述再生塔底部接收的第二溶液进行加热，并送至所述闪蒸罐，所述闪蒸罐用于对收到的加热第二溶液进行降压操作，并将经降压后剩下的第二溶液通过所述第二输液管线送往换热器。

可选地，在一个实施例中，所述系统还包括压缩机，所述压缩机用于将经降压后得到的第二溶液蒸汽进行加压升温，并送回至所述再生塔底部。

另一方面，本申请还提供一种利用本申请提供的任一回收系统进行气体回收的方法，所述方法包括：

向所述吸收塔中输入含有目标气体的混合气体；

所述吸收塔内的吸收溶液从所述混合气体中吸收所述目标气体，得到所述第一溶液，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送所述第一溶液；

所述第一溶液在所述再生塔内进行解吸，释放出目标气体，得到所述第二溶液和所述第三溶液；

所述第二溶液经由所述第二输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体；

所述第三溶液流动至所述积液装置，并通过所述第三输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例所提供的回收系统，通过在再生塔内部设置积液装置收集再生塔内部的第三溶液，并通过第三输液管线将收集到的第三溶液输送至吸收塔内，相当于将再生塔分为至少两个气体解吸部位，一部分第一溶液可以在积液装置以上的部位进行气体解吸过程，然后落入积液装置，并在积液装置中进一步解析，另一部分第一溶液可以在再生塔底部进行解吸，避免了所有第一溶液均在再生塔底部进行气体解吸过程，使得再生塔底部消耗的高温蒸汽变少，进而减少能耗。并且，位于积液装置中的第三溶液可以从由再生塔底部上升至顶部的解吸出的气体中再次吸收热量(例如从由再生塔底部上升至顶部的解吸出的二氧化碳气体中吸收热量)，同时还可以吸收从再生塔底部上升的用于加热富液的高温蒸汽中未利用完的热量(例如吸收用于加热第一溶液的高温水蒸气的热量)，通过回收热量进一步解析出气体，进而降低了系统能耗。然后，将第三溶液引至吸收塔继续吸收气体，积液装置中重新收集第三溶液，同时继续回收热量，有效减少了气体回收系统中的能耗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的回收系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的气体回收方法的流程示意图。

附图标记说明：

101—吸收塔，102—再生塔，103—积液装置，104—第一冷却器，105—分流器，106—换热器，107—第二冷却器，108—第三冷却器，109—再沸器，110—闪蒸罐，111—压缩机，112—碱洗塔，113—气液分离器，114—引风机，115—富液储罐，116—富液泵，117—冷凝器，1011—第一入口，1012—第二入口，Ⅰ—第一输液管线，Ⅱ—第二输液管线，Ⅲ—第三输液管线，Ⅰ-1—第一支路管线，Ⅰ-2—第二支路管线，ⅰ—第一填料层，ⅱ—第二填料层。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

图1示意出本申请实施例中回收系统，所述系统包括吸收塔101，再生塔102，吸收塔101和再生塔102之间分别通过第一输液管线Ⅰ、第二输液管线Ⅱ和第三输液管线Ⅲ相连；其中，吸收塔101通过第一输液管线Ⅰ向再生塔输送第一溶液，再生塔102通过第二输液管线Ⅱ向吸收塔101输送第二溶液；所述系统还包括设置在再生塔102内部的积液装置103，积液装置103用于收集第三溶液，且将收集的第三溶液通过第三输液管线Ⅲ送往吸收塔101，其中，所述第一溶液、所述第二溶液以及所述第三溶液中目标气体的浓度大小为：所述第一溶液>所述第三溶液>所述第二溶液。以下为了便于描述，将第一溶液表示为富液，第二溶液表示为贫液，第三溶液表示为半贫液，其中富液、贫液以及半贫液中目标气体的浓度可以根据实际需要进行设定，只要满足所述富液、贫液以及半贫液中目标气体的浓度大小为：富液>半贫液>贫液，即可。例如，含有目标气体为二氧化碳的富液、贫液以及半贫液的浓度分别为：70g/L、0.03g/L、35g/L。

在实际应用中，所述积液装置103的具体形状并不做限定，只要能起到收集半贫液的作用即可，例如，所述积液装置可以是积液槽。所述富液为吸收塔底部富含气体的溶液，所述贫液为再生塔底部含有气体较少(在再生塔中富液发生解吸释放出部分气体得到含有气体较少的贫液)的溶液，半贫液中气体的含量介于富液和贫液之间。

并且，应理解的是图1仅是本申请的一个示意性实施例，并不成为对本申请方案的限定。在实际应用中，图1中各个部件可以适应性进行增加或者删减，只要能实现回收过程中能量的节约即可。例如，所述回收系统可以包括吸收塔101、再生塔102、积液装置103、第一输液管线Ⅰ、第二输液管线Ⅱ和第三输液管线Ⅲ，其中第一输液管线Ⅰ不具备支路管线，则吸收塔101通过所述第一输液管线Ⅰ直接将富液输送至再生塔102，富液在所述再生塔102内进行解吸，释放出目标气体，得到贫液和半贫液，贫液经由第二输液管线Ⅱ返回至吸收塔101，半贫液流动至积液装置103，并通过第三输液管线Ⅲ返回至吸收塔101。

本申请实施例所提供的回收系统，通过在再生塔内部设置积液装置收集再生塔内部的半贫液，并通过第三输液管线将收集到的半贫液输送至吸收塔内，相当于将再生塔分为至少两个气体解吸部位，一部分富液可以在积液装置以上的部位进行气体解吸过程，然后落入积液装置，并在积液装置中进一步解析，另一部分富液可以在再生塔底部进行解吸，避免了所有富液均在再生塔底部进行气体解吸过程，使得再生塔底部消耗的高温蒸汽变少，进而减少能耗。并且，位于积液装置中的半贫液可以从由再生塔底部上升至顶部的解吸出的气体中再次吸收热量(例如从由再生塔底部上升至顶部的解吸出的二氧化碳气体中吸收热量)，同时还可以吸收从再生塔底部上升的用于加热富液的高温蒸汽中未利用完的热量(例如吸收用于加热富液的高温水蒸气的热量)，通过回收热量进一步解析出气体，进而降低了系统能耗。然后，将半贫液引至吸收塔继续吸收气体，积液装置中继续收集半贫液，同时继续回收热量，有效减少了气体回收系统中的能耗。

在一种实施方式中，所述回收系统还包括第一冷却器104，第一冷却器104用于将来自积液装置103的半贫液进行冷却，并将冷却后的半贫液送往吸收塔101。从积液装置103中引出的半贫液温度较高，并不适合直接引入吸收塔101中，如果将具有较高温度的半贫液直接引入吸收塔101内，半贫液的吸收能力较弱，可以吸收的气体较少，同时也会影响吸收塔101中气体吸收溶液吸收气体的能力，不利于吸收塔101内气体吸收过程(吸收塔中的吸收溶液的温度较未冷却的半贫液而言，温度较低，具有较强的吸收气体的能力，当直接将具有较高温度的半贫液引入吸收塔中，相当于一定程度上加热了所述低温吸收溶液，使得所述低温吸收溶液的吸收能力变弱，不利于气体的吸收)。因此，在将半贫液引入吸收塔101之前，利用第一冷却器104将半贫液进行冷却，再将冷却后的半贫液送至吸收塔101，提高了半贫液气体吸收能力的同时，也不影响吸收塔101内的其他吸收溶液进行气体吸收的过程。

在实际应用中，所述第一输液管线Ⅰ可以包括支路管线也可以不包括支路管线，即吸收塔101可以通过不具备支路管线的第一输液管线Ⅰ向再生塔102输送富液，也可以通过第一输液管线Ⅰ具有的支路管线向再生塔102输送富液。

在一种实施方式中，所述气体回收系统中的第一输液管线Ⅰ还包括第一支路管线Ⅰ-1和第二支路管线Ⅰ-2(如图1所示)，并且所述气体回收系统还包括分流器105，分流器105用于将来自吸收塔101的富液分别分流至第一支路管线Ⅰ-1和第二支路管线Ⅰ-2，其中，经由第一支路管线Ⅰ-1进入再生塔102的富液在再生塔102内的第一填料层ⅰ中进行热交换后，流动至积液装置103中。由于通过第一支路管线Ⅰ-1进入再生塔102的富液，与再生塔102内解吸出气体蒸汽相比温度较低，通过第一支路管线Ⅰ-1进入再生塔102的富液在位于积液装置103上部的第一填料层ⅰ中与解吸出的具有较高温度的气体蒸汽发生热交换，回收气体蒸汽的热量，可以进一步从富液中解吸出气体，同时，可以冷凝气体蒸汽中携带的水蒸气，以保持再生塔102内吸收溶液中的水分恒定。

为了进一步降低所述回收系统的能耗，在一种实施方式中，所述回收系统还包括换热器106，换热器106用于对分流至第二支路管线Ⅰ-2的富液进行预热，并将预热后的富液经由第二支路管线Ⅰ-2送入再生塔102内，其中，送入再生塔102的被预热的富液在再生塔102中的第二填料层ⅱ中进行热交换后，流动至再生塔102的底部。在经由第二支路管线Ⅰ-2进入再生塔102的富液进入再生塔102之前，先将所述富液进行预热，使得富液进入再生塔102后，在富液与热蒸汽进行加热交换的过程中，可以消耗更少的能量，进而降低气体回收系统的能耗。

同时，通过分流器105将流经第一输液管线Ⅰ的富液分别分流至第一支路管线Ⅰ-1和第二支路管线Ⅰ-2，被分流至第二支路管线Ⅰ-2的富液较未被分流的流经第一输液管线Ⅰ的富液而言，被分流至第二支路管线Ⅰ-2的富液流量减小，进入再生塔102后，可以被加热到更高的温度，从而解吸出更多的气体，致使富液与热蒸汽进行加热交换的过程中，可以消耗更少的能量，使得系统耗能减少。

在一种实施方式中，第一支路管线Ⅰ-1中的富液进入再生塔102的入口设置在再生塔102的顶部区域，且位于第一填料层ⅰ的上方，第二支路管线Ⅰ-2的富液进入再生塔102的入口设置在再生塔的中部，且位于第一填料层ⅰ与第二填料层ⅱ之间，同时位于积液装置103的下方。通过所述设置，积液装置103可以收集第一支路管线Ⅰ-1中的富液在第一填料层ⅰ发生热交换得到的半贫液。

在一种实施方式中，来自第二输液管线Ⅱ的贫液与来自第二支路管线Ⅰ-2的富液在换热器106中进行热量交换，同时所述系统还包括第二冷却器107，第二冷却器107用于对第二输液管线Ⅱ中经过热量交换后的贫液进行冷却，并送入所述吸收塔101中。由再生塔得到的贫液，一般温度较高，在换热器106中对进入再生塔102之前的第二支路管线Ⅰ-2中的富液进行预热，使得所述富液进入再生塔102后，可以消耗更少的热量，同时贫液具有的热量也被回收利用，减少了能源的浪费，进而降低了气体回收系统的能耗。另一方面，由于与所述富液进行热交换后的贫液仍然具有较高的温度，并不适合直接引入吸收塔101中，如果将具有较高温度的贫液直接引入吸收塔101内，贫液的吸收能力较弱，可以吸收的气体较少，同时也会影响吸收塔101中气体吸收溶液吸收气体的能力，不利于吸收塔101内气体吸收过程(吸收塔中的吸收溶液的温度较未冷却的贫液而言，温度较低，具有较强的吸收气体的能力，当直接将具有较高温度的贫液引入吸收塔中，相当于一定程度上加热了所述低温吸收溶液，使得所述低温吸收溶液的吸收能力变弱，不利于气体的吸收)。因此，在将贫液引入吸收塔101之前，利用第二冷却器107将贫液进行冷却，再将冷却后的贫液送至吸收塔101，提高了贫液气体吸收能力的同时，也不影响吸收塔101内的其他吸收溶液进行气体吸收的过程。

在一种实施方式中，吸收塔101具有第一入口1011和第二入口1012，来自第三输液管线Ⅲ的半贫液通过第一入口1011进入吸收塔101，来自第二输液管线Ⅱ的贫液通过第二入口1012进入吸收塔101；所述第一入口1011设置在所述第二入口1012的下方，所述第二入口1012设置在吸收塔101的顶部区域(如图1所示)。在吸收塔内，气体吸收溶液是沿吸收塔从上往下流动，那么气体吸收溶液中气体的浓度沿吸收塔的分布为，从吸收塔上部到下部，吸收溶液中的气体浓度逐渐升高。将贫液从吸收塔的顶部引入吸收塔内，贫液中的气体浓度接近吸收塔上部吸收溶液中气体的浓度，将半贫液从吸收塔的中部引入吸收塔内，半贫液中的气体浓度接近吸收塔中部吸收溶液中气体的浓度。即，所述贫液和半贫液引入吸收塔后，不会影响吸收塔内吸收溶液的浓度分布，有利于于吸收塔内气体的吸收。

为了更进一步降低所述回收系统的能耗，在一种实施方式中，所述回收系统还包括第三冷却器108，第三冷却器108用于将吸收塔101内的富液抽出进行冷却，并送回吸收塔101内。优选地，第三冷却器108设置在与吸收塔101底部对应的位置。一般来说，很多气体的吸收过程是放热反应，例如利用醇胺溶液吸收二氧化碳气体。在气体吸收过程中，随着气体的吸收，吸收溶液的温度会逐渐升高，导致对气体的吸收能力减弱，从而导致富液中气体的浓度较低，进而后续在再生塔解吸富液中的气体时，需要消耗更多的能量(当富液中气体浓度较低时，要解析出同等量的气体，则需要加热更多的富液)，导致系统耗能较高。因此，设置第三冷却器108，将吸收塔101塔底具有较高温度的富液抽出进行冷却，并送回至吸收塔101底部。冷却后的富液由于温度降低，较吸收塔101内未被冷却且具有较高温度的富液而言，吸收气体的能力变强，在进入吸收塔101内后，可以进一步吸收气体，得到气体浓度更高的富液，从而后续在再生塔102中解吸富液中的气体时，消耗的能量较少(富液中气体浓度较高，要解析出同等量的气体，则需要加热的富液的量变少)，降低了系统耗能。

为了进一步降低所述回收系统的能耗，在一种实施方式中，所述回收装置还包括再沸器109、闪蒸罐110和压缩机111。再沸器109用于对从再生塔102底部接收的贫液进行加热，一部分贫液变为贫液蒸汽重新回到再生塔102底部，另外没有变成贫液蒸汽的贫液送至闪蒸罐110中，由于闪蒸罐110内压强降低，导致贫液沸点降低，所述贫液汽化成温度较低的贫液蒸汽，输送至压缩机111中，在压缩机111中，所述具有较低温度的贫液蒸汽被加压升温得到高温贫液蒸汽，并送回至再生塔102底部用于为再生塔102内的气体解吸提供热量。闪蒸罐110中未变成贫液蒸汽的贫液，通过第二输液管线Ⅱ送往换热器106，用于预热流经第二支路管线Ⅰ-2的富液。通过上述设置，再生塔102、再沸器109、闪蒸罐110以及压缩机111形成了贫液热量回收循环回路，贫液经过所述回路转化为具有高温度的贫液蒸汽而再次进入再生塔102内，为再生塔102内气体的解吸过程提供热量，实现了对贫液的热量的重复利用，减少了能源的浪费。另一方面，将闪蒸罐110中未变成贫液蒸汽的贫液送往换热器106预热富液，使得富液进入再生塔104后，可以消耗更少的热量用于解吸气体，同时贫液具有的热量也进一步被回收利用，实现了贫液热量最大化的回收利用。

在实际应用中，为了使所述回收系统顺利运转，如图1所示，所述回收系统还包括碱洗塔112、气液分离器113、引风机114、富液储罐115、富液泵116以及冷凝器117。碱洗塔112用于洗去废气中的酸性杂质气体，气液分离器113用于除去废气中的烟尘和少量水分，引风机114用于将废气引入吸收塔101内，富液储罐115用于储存吸收塔101流出的富液，富液泵116用于提供动力输送富液，冷凝器117用于冷凝再生塔102中解吸出的气体蒸汽中的水蒸气，并送回至再生塔102以使得再生塔102内气体吸收溶液中水分保持恒定。

以下结合上述回收系统中各元件所实现的功能以及达到的效果，对气体回收方法进行说明，所述气体回收方法包括以下步骤：

步骤210：向吸收塔中输入含有目标气体的混合气体；

步骤220：所述吸收塔内的吸收溶液从所述混合气体中吸收所述目标气体，得到富液，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送所述富液；

步骤230：所述富液在所述再生塔内进行解吸，释放出目标气体，得到贫液和半贫液；

步骤240：所述贫液经由所述第二输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体；

步骤250：所述半贫液流动至所述积液装置，并通过所述第三输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体。

在实际应用中，所述混合气体可以是工业废气等，例如燃煤烟气，以下以混合气体为燃煤烟气为例对本申请的方案进行说明。

一般来说，在对废气中的目标气体进行回收时，在废气进入吸收塔之前，先要一定程度上除去废气中除目标气体之外能够被目标气体吸收溶液的其他杂质气体，这样在吸收塔中，目标气体吸收溶液就不会吸收其他杂质气体，而仅吸收目标气体，使得后续在再生塔中进行解吸时，从吸收溶液中只解吸出目标气体，以实现废气中目标气体的回收。下述以目标气体为燃煤烟气中的二氧化碳气体为例，对本申请的回收方法进行说明。

应理解的是，燃煤烟气以及二氧化碳气体均不是对本申请方案的限定，其他能运用于本申请提供的所述回收系统的气体均可。

燃煤烟气中除了二氧化碳气体之外，还含有其他酸性杂质气体以及水分，燃煤烟气经碱洗塔112除去烟气中携带的酸性杂质气体，再经过气液分离器113，除去烟气中携带的少量水分和烟尘，经引风机114从吸收塔101底部进入吸收塔101。

吸收塔101由逆流式气液接触装置制成，在吸收塔101中，含有二氧化碳的烟气从吸收塔101底部向上流动，与吸收塔101上部喷淋的二氧化碳吸收溶液逆流接触，二氧化碳吸收溶液在与含有二氧化碳的烟气逆流接触过程中，吸收烟气中的二氧化碳，变为吸收了二氧化碳的富液，并沿吸收塔101向下流动到达吸收塔底部。净化后的烟气(被吸收了二氧化碳的烟气)则从吸收塔101塔顶排出。其中，二氧化碳吸收溶液没有特殊限制，例如可以是单乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)的胺基水溶液。

根据前述介绍，二氧化碳吸收过程是放热反应，例如在单乙醇胺(MEA)和二乙醇胺(DEA)的胺基水溶液吸收二氧化碳的过程中，随着二氧化碳的吸收，吸收溶液的温度会逐渐升高，导致对二氧化碳的吸收能力减弱，从而导致富液中二氧化碳的浓度较低，进而后续在再生塔102解吸富液中的二氧化碳时，需要消耗更多的能量，导致系统耗能较高。因此，利用第三冷却器108，将吸收塔101塔底具有较高温度的富液抽出进行冷却，并送回至吸收塔101底部。冷却后的富液由于温度降低，较吸收塔101内未被冷却且具有较高温度的富液而言，吸收气体的能力变强，在进入吸收塔101内后，可以进一步吸收气体，得到气体浓度更高的富液，从而后续在再生塔102中解吸富液中的二氧化碳时，消耗的能量较少，降低了系统耗能。其中，优选地，所述第三冷却器108的冷却温度设置在30℃～40℃。

所述具有较高二氧化碳浓度的富液由吸收塔101底部排出，流动至富液储罐115，再经由富液泵116供给分流器105。所述分流器105以预期的流量比将所述富液分流为第一富液和第二富液。第一富液经由第一支路管线Ⅰ-1从再生塔102顶部区域进入再生塔102内。在第一填料层ⅰ中，第一富液吸收再生塔102内解吸出的具有较高温度的二氧化碳气体的热量，以及冷凝二氧化碳气体中携带的水蒸气，以回收二氧化碳气体的热量和保持再二氧化碳吸收溶液中的水分恒定。第一富液吸收热量后解吸出一部分二氧化碳气体变为半贫液，落入积液装置103内，在积液装置103中的半贫液可以从再生塔102内解吸出的上升至顶部的二氧化碳蒸汽中再次吸收热量，同时还可以吸收从再生塔底部上升的用于加热富液的高温蒸汽中未利用完的热量，通过回收热量进一步解析出气体，进而降低了系统能耗。然后利用第一冷却器104冷却所述半贫液后，经由第三输液管线Ⅲ从吸收塔101上的第一入口1011将半贫液送回至吸收塔101内继续吸收二氧化碳气体，积液装置103中继续收集半贫液，同时继续回收热量，有效减少了系统能耗。

第二富液经由第二支路管线Ⅰ-2进入再生塔102内，在进入再生塔102之前，所述第二富液被引入到换热器106内进行换热，在换热器106中，第二富液与贫液发生热交换，被换热器106中的贫液预热，被预热的第二富液经由第二支路管线Ⅰ-2从再生塔102的中部，积液装置103的下方，进入再生塔102内。在再生塔102中，第一富液沿再生塔102向下流动，在第二填料层ⅱ中与再生塔102内从下向上流动的高温蒸汽逆流接触，在逆流接触过程中，第二富液被加热，第二富液中大部分二氧化碳气体解吸出来，解吸出的二氧化碳气体经由再生塔102顶部排出。经过解吸的第二富液变为二氧化碳含量较少的贫液，流动至再生塔102的底部。

通过分流器105将具有较高二氧化碳浓度的富液分流为第一富液和第二富液，第二富液较第一输液管线Ⅰ中的具有较高二氧化碳浓度的富液而言，流量减小，进入再生塔102后，可以被加热到更高的温度，从而解吸出更多的二氧化碳气体，致使加热第二富液所需的能量降低，使得系统耗能减少。另一方面，在第二富液进入再生塔102之前，在换热器106中利用贫液预热第二富液，进而使得在第二富液进入再生塔102后，可以消耗更少的能量用于加热第二富液。其中，优选地，所述第二富液的流量占所述具有较高二氧化碳浓度富液的质量百分比为15％～30％。

经过解吸的第二富液变为二氧化碳含量较少的贫液，所述贫液进入再沸器109后被加热，一部分贫液变为贫液蒸汽重新回到再生塔102底部，另外没有变成贫液蒸汽的贫液送至闪蒸罐110中，由于闪蒸罐110内压强降低，导致贫液沸点降低，所述贫液汽化成温度较低的贫液蒸汽，输送至压缩机111中，在压缩机111中，所述具有较低温度的贫液蒸汽被加压升温得到高温贫液蒸汽，并送回至再生塔102底部用于为再生塔102内的气体解吸提供热量。闪蒸罐110中未变成贫液蒸汽的贫液，通过第二输液管线Ⅱ送往换热器106，用于预热第二富液。其中，优选地，所述闪蒸罐110的温度控制在85℃～100℃，压力控制在在70kPa～110kPa，所述所述压缩机111中的高温贫液蒸汽的温度控制在105℃～130℃。通过上述设置，再生塔102、再沸器109、闪蒸罐110以及压缩机111形成了贫液热量回收循环回路，贫液经过所述回路转化为具有高温度的贫液蒸汽而再次进入再生塔102内，为再生塔102内气体的解吸过程提供热量，实现了对贫液的热量的重复利用，减少了能源的浪费。另一方面，将闪蒸罐110中未变成贫液蒸汽的贫液送往换热器106预热富液，使得富液进入再生塔104后，可以消耗更少的热量用于解吸气体，同时贫液具有的能量也进一步被回收利用，实现了贫液热量最大化的回收利用。

在换热器106中与第二富液完成热交换的贫液，利用第二冷却器107进行冷却后，通过吸收塔第二入口1012重新进入吸收塔101内作为二氧化碳吸收溶液，吸收烟气中的二氧化碳。

在实际应用中，为了出去再生塔102排出的二氧化碳蒸汽中的水蒸气以及保持再生塔102内吸收溶液水分恒定。冷凝器117冷凝接收到的二氧化碳蒸汽中的水蒸气，并将得到的冷凝水送回至再生塔102内，以保持再生塔内二氧化碳吸收溶液中的水分恒定。经过冷凝去掉水蒸气的二氧化碳气体，后续经压缩、干燥、液化等工序成为液态二氧化碳产品，进行封存或利用。

综上，通过在再生塔内部设置积液装置收集再生塔内部的半贫液，并通过第三输液管线将收集到的半贫液输送至吸收塔内，避免了所有富液均在再生塔底部进行气体解吸过程，使得再生塔底部消耗的高温蒸汽变少，进而减少了能耗。同时，将半贫液引至吸收塔继续吸收气体，积液装置中继续收集半贫液，同时继续回收热量，有效减少了气体回收系统中的能耗。通过第三冷却器的设置，将吸收塔塔底具有较高温度的富液抽出，经第三冷却器冷却后，再送回至吸收塔内，进一步吸收二氧化碳得到具有较高浓度二氧化碳的富液，从而后续在再生塔中解吸富液中的二氧化碳时，消耗的能量较少。同时，通过分流器将所述富液分流成第一富液和第二富液，将第二富液由再生塔中部引入再生塔中，第二富液较所述具有较高浓度二氧化碳的富液富液而言，流量减小，进入再生塔后，可以被加热到更高的温度，从而解吸出更多的二氧化碳气体，致使加热第二富液所需的能量降低，使得系统耗能减少。在此基础上，再生塔、再沸器、闪蒸罐以及压缩机形成了贫液热量回收循环回路，用于回收贫液热量，进一步将贫液转化成具有高温贫液蒸汽而再次进入再生塔内，为再生塔内二氧化碳的解吸过程提供热量，实现了对贫液具有的热量的重复利用，减少了能源的浪费。同时，闪蒸罐中未变成蒸汽的贫液，在换热器中对进入再生塔之前的第二富液进行预热，使得在第二富液进入再生塔后，消耗更少的能量，同时贫液具有的能量也被回收利用，进一步减少了能源的浪费，实现了贫液能量最大化的回收利用。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种回收系统，其特征在于，所述系统包括：吸收塔和再生塔；

所述吸收塔和所述再生塔之间分别通过第一输液管线、第二输液管线和第三输液管线相连；

其中，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送第一溶液；所述再生塔通过所述第二输液管线向所述吸收塔输送第二溶液；

所述系统还包括：设置在所述再生塔内部的积液装置，所述积液装置用于收集第三溶液，且将收集的第三溶液通过所述第三输液管线送往所述吸收塔，其中，所述第一溶液、所述第二溶液以及所述第三溶液中目标气体的浓度大小关系为：所述第一溶液>所述第三溶液>所述第二溶液。

2.如权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述系统还包括第一冷却器，所述第一冷却器用于将来自所述积液装置的第三溶液进行冷却，并将冷却后的第三溶液送往吸收塔。

3.如权利要求1所述的回收系统，其特征在于，所述第一输液管线包括第一支路管线和第二支路管线，

所述系统还包括分流器，所述分流器用于将来自所述吸收塔的第一溶液分别分流至所述第一支路管线和所述第二支路管线；

其中，经由所述第一支路管线进入所述再生塔的第一溶液在与所述再生塔内设置的第一填料层接触之后，流动至所述积液装置中。

4.如权利要求3所述的回收系统，其特征在于，所述系统还包括换热器，所述换热器用于对分流至所述第二支路管线的第一溶液进行预热，并将预热后的第一溶液经由所述第二支路管线送入所述再生塔内；其中，送入所述再生塔内的第一溶液在与所述再生塔内设置的第二填料层接触之后，流动至所述再生塔的底部。

5.如权利要求4所述的回收系统，其特征在于，来自所述第二输液管线的第二溶液与来自所述第二支路管线的第一溶液在所述换热器中进行热量交换，

所述系统还包括第二冷却器，所述第二冷却器用于对所述第二输液管线中经过热量交换后的第二溶液进行冷却，并送入所述吸收塔中。

6.如权利要求1-5任一种所述的回收系统，其特征在于，所述吸收塔具有第一入口和第二入口，来自所述第三输液管线的第三溶液通过所述第一入口进入所述吸收塔，来自所述第二输液管线的第二溶液通过所述第二入口进入所述吸收塔；

所述第一入口设置在所述第二入口的下方，所述第二入口设置在所述吸收塔的顶部区域。

7.如权利要求1-5任一种所述的回收系统，其特征在于，所述系统还包括第三冷却器，所述第三冷却器用于将所述吸收塔内的第一溶液抽出进行冷却，并送回至所述吸收塔内。

8.如权利要求5所述的回收系统，其特征在于，所述系统还包括再沸器、闪蒸罐；

所述再沸器用于对从所述再生塔底部接收的第二溶液进行加热，并送至所述闪蒸罐，所述闪蒸罐用于对收到的加热第二溶液进行降压操作，并将经降压后剩下的第二溶液通过所述第二输液管线送往换热器。

9.如权利要求8所述的回收系统，其特征在于，所述系统还包括压缩机，所述压缩机用于将经降压后得到的第二溶液蒸汽进行加压升温，并送回至所述再生塔底部。

10.一种利用权利要求1-9中任一种所述的回收系统进行气体回收的方法，其特征在于，所述方法包括：

向所述吸收塔中输入含有目标气体的混合气体；

所述吸收塔内的吸收溶液从所述混合气体中吸收所述目标气体，得到所述第一溶液，所述吸收塔通过所述第一输液管线向所述再生塔输送所述第一溶液；

所述第一溶液在所述再生塔内进行解吸，释放出目标气体，得到所述第二溶液和所述第三溶液；

所述第二溶液经由所述第二输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体；

所述第三溶液流动至所述积液装置，并通过所述第三输液管线返回至所述吸收塔，继续吸收目标气体。

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