CN113499671A - 分层减碳系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种分层减碳系统。分层减碳系统包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路。富液管路与分相组件连接，分相组件的富液输送管路与解析塔的入口连接，分相组件的贫液回收管路与混合管路的进口连接。解析塔的液体出口与贫液管路连接，贫液管路与混合管路的进口连接。混合管路的出口与吸收塔的吸收剂入口连接。分相组件用于将由富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的富液经富液输送管路输送至解析塔中，分层后的贫液由贫液回收管路排入至混合管路中。本申请提供的技术方案能够解决现有技术中二氧化碳捕集技术在解析时需要的蒸汽耗量大，运行成本高的问题。

Description

分层减碳系统

技术领域

本申请涉及工业废气处理技术领域，具体而言，涉及一种分层减碳系统。

背景技术

随着全世界温室效应带来的问题日益突出，焚烧后烟气中的二氧化碳捕集以及各种化工废气的二氧化碳捕集将作为一个重要的减碳手段，尤其是各种化工废气，如制氢解析气中二氧化碳含量超过40％v,捕集下来后不管是作为采油采气的气驱、地下封存都是很好的控制二氧化碳的方法，尤其是将其作为化工产品的原料，进行生产干冰、甲醇燃料、烯烃、碳酸二甲酯、ABS树脂、可降解塑料等资源化利用不仅达到减碳的目的，同时作为持续供应的原料可增加产品的效益和使物资丰富。

目前二氧化碳捕集技术有活性炭吸附+精馏法、冷凝法、膜浓缩法、氨水溶液吸收、碳酸盐吸收、有机胺液吸收等技术手段。其中活性炭吸附+精馏方法吸附效率高，但在活性炭吸附之前需要设置多级分水系统、干燥塔，吸附塔塔后还要设置制冷机、精馏塔、再沸器等，系统流程较长，需要的塔器数量多，总体设备占地大，活性炭床易堵塞，制冷和再沸引起的能耗较高；冷凝法通过设置冷冻机组可以在获得二氧化碳的同时获得气体伴生气体产品，但二氧化碳的凝点在度-78.5℃，需要的投资和运行能耗都较高；膜过滤浓缩可以选择性过滤二氧化碳或其他目标气体，可以应用在液相或气相，但是该技术目前不成熟，膜组件不耐高温，需要预处理流程较长、膜容易污堵、破损，更换频繁，装配较难，体积较大，投资成本较高；氨水溶液吸收法可以通过酸碱反应吸收二氧化碳，由于生成的碳酸铵和碳酸氢铵都是容易分解的弱酸，该方法是简单易行的方法，但是由于分解反应需要大量的热量，使氨逃逸大量增加，不仅造成氨水的浪费、使排放的CO2产品气纯度降低，还造成严重的环境污染和操作环境恶劣等不良影响。碳酸盐溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢盐的反应，本身就是可逆反应，受影响的因素比较多，很难对吸收效率和解析效率等进行控制，该技术不成熟；使用有机胺液吸收的方法是弱酸酐处理上常用的手段，通常空间位阻胺、醇胺等都是常用的吸收剂，技术较成熟，但是缺点是解析时需要的蒸汽耗量大，装置运行成本高。

发明内容

本申请提供了一种分层减碳系统，其能够解决现有技术中二氧化碳捕集技术在解析时需要的蒸汽耗量大，运行成本高的问题。

第一方面，本发明提供一种分层减碳系统，包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路；

分相组件具有贫液回收管路和富液输送管路；

吸收塔的液体出口与富液管路连接，富液管路与分相组件连接，分相组件的富液输送管路与解析塔的入口连接，分相组件的贫液回收管路与混合管路的进口连接；

解析塔的液体出口与贫液管路连接，贫液管路与混合管路的进口连接；

混合管路的出口与吸收塔的吸收剂入口连接；

分相组件用于将由富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的富液经富液输送管路输送至解析塔中，分层后的贫液由贫液回收管路排入至混合管路中。

上述实现的过程中，多级分层减碳系统采用两相吸收剂捕集二氧化碳。下文描述的富液为吸收了二氧化碳的吸收剂，贫液为失去二氧化碳的吸收剂。含二氧化碳的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入吸收塔中，输送至吸收塔内的吸收剂与二氧化碳接触，将二氧化碳捕集下来，干净的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入大气或去下游装置；富液由吸收塔的液体出口经过富液管路，进入分相组件中；富液在分相组件中受热而分层，上层为澄清的贫液，下层为富液；上层的贫液经贫液回收管路排入混合管路，下层的富液经富液输送管路输送至解析塔。解析塔以低压蒸汽作为热源，对解析塔中的富液解析，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来，高纯度的二氧化碳产品气可作为化工原料去下游装置，也可作为下游采油采气的气驱，也可以液化后储存备用。失去二氧化碳的贫液自解析塔的出口流出，经贫液管路输送至混合管路中，与分相组件中因受热而分层获得的贫液混合后，排入吸收塔。由于采用两相吸收剂作为吸收剂捕集二氧化碳，故设置分相组件，使得由吸收塔排出的富液分层，使得去解析塔的富液含量少，可大大节省解析塔在解析时的蒸汽耗量，大大降低运行成本。

在可选的实施方式中，分相组件包括第一分相器，第一分相器的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器的下层出口与富液输送管路连接；

分层减碳系统还包括贫富液换热器；

贫液管路与贫富液换热器的热侧进口连接，富液管路与贫富液换热器的冷侧进口连接，贫富液换热器的热侧出口连接混合管路，贫富液换热器的冷侧出口连接第一分相器。

上述实现的过程中，在贫富液换热器中，贫液与富液发生热交换，带有热量的贫液对富液进行加热，使得富液能够在第一分相器中分层，从而降低解析塔的负荷，节省解析塔在解析时的蒸汽耗量，降低运行成本。同时，富液分层的能源来自于贫液中的热量，故采用上述设计能够有效地回收利用贫液中的热量，降低分层减碳系统的运行成本。

在可选的实施方式中，分相组件还包括第二分相器，第二分相器配有富液加热器；

第一分相器的下层出口与第二分相器连接；

富液加热器设于第一分相器和第二分相器之间，用于加热由第一分相器向第二分相器输送的富液；

第二分相器的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器的下层出口通过富液输送管路与解析塔连接。

上述实现的过程中，经过与贫液换热后的富液在进解析塔之前，再通过富液加热器而在第二分相器中分层，能够使得进入解析塔的富液含量越来越少，可大大节省解析时的蒸汽耗量，运行成本将大大降低。

在可选的实施方式中，解析塔配置有再沸器，再沸器的入口与解析塔的出口连接，再沸器的出口与解析塔的入口连接。

上述实现的过程中，从解析塔的塔底出口将富液引进入到再沸器中，再沸器使富液发生相变后，充分地解析二氧化碳，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来。

在可选的实施方式中，解析塔配置有塔顶冷凝器以及回流罐；

解析塔的气体出口与塔顶冷凝器的进口连接，塔顶冷凝器的出口与回流罐连接，回流罐的液体出口与解析塔连接。

上述实现的过程中，解析塔的气体出口(塔顶出口)与塔顶冷凝器相连接，解析得到的气体因冷凝器而冷凝成液体，液体因回流罐后再次进入解析塔内进行二次解析，以提高二氧化碳的解析效果，最终解析出的二氧化碳由回流罐的气体出口收集。

在可选的实施方式中，贫液管路包括压缩机和贫液闪蒸罐；

解析塔的液体出口与贫液闪蒸罐的进口连接，贫液闪蒸罐的液体出口与混合管路连接，贫液闪蒸罐的蒸汽出口与压缩机的进口连接，压缩机的出口与解析塔连接。

上述实现的过程中，贫液自解析塔底流出至闪蒸罐，在一定温度和压力下，部分贫液闪蒸为蒸汽，经过压缩机进行加压，为蒸汽增加热量，贫液蒸汽回到解析塔，为富液气化解析提供热源，降低外来蒸汽的使用量，起到节能的作用。

在可选的实施方式中，分层减碳系统还包括贫液罐，贫液罐连接混合管路和吸收塔。

上述实现的过程中，贫液罐用于收集由混合管路输送的贫液，且能够将贫液输送至吸收塔内捕集二氧化碳。

在可选的实施方式中，分层减碳系统还包括贫液冷却器，贫液冷却器设于贫液罐和吸收塔之间，用于冷却由贫液罐向吸收塔输送的贫液。

在可选的实施方式中，分层减碳系统还包括过滤器和净化器；

过滤器连接贫液罐和净化器，用于将贫液罐中的贫液过滤后输送至净化器；

净化器与贫液罐连接，用于净化过滤后的贫液并输送至贫液罐。

上述实现的过程中，过滤器能够有效地将贫液中的杂质过滤掉，保证贫液在进入吸收塔后对二氧化碳的捕集效果；同时，净化器能够对贫液进行除盐净化，保证贫液对二氧化碳的捕集效果。

在可选的实施方式中，贫液罐与贫液冷却器之间设置有第一贫液泵；贫液罐与过滤器之前设置有第二贫液泵。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中分层减碳系统的示意图；

图标：10-吸收塔；11-解析塔；12-分相组件；13-混合管路；14-贫液管路；15-富液管路；16-贫液罐；17-贫液冷却器；18-过滤器；19-净化器；20-第一贫液泵；21-第二贫液泵；

110-再沸器；111-塔顶冷凝器；112-回流罐；113-回流泵；

120-第一分相器；121-贫富液换热器；122-第二分相器；123-富液加热器；

130-混合器；

140-压缩机；141-贫液闪蒸罐。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种分层减碳系统，其能够解决现有技术中二氧化碳捕集技术在解析时需要的蒸汽耗量大，运行成本高的问题。

请参见图1，图1为本实施例中分层减碳系统的示意图。

分层减碳系统包括吸收塔10、解析塔11、分相组件12、混合管路13、贫液管路14以及富液管路15。

分相组件12具有贫液回收管路和富液输送管路。吸收塔10的液体出口与富液管路15连接，富液管路15与分相组件12连接，分相组件12的富液输送管路与解析塔11的入口连接，分相组件12的贫液回收管路与混合管路13的进口连接。解析塔11的液体出口与贫液管路14连接，贫液管路14与混合管路13的进口连接。

混合管路13的出口与吸收塔10的吸收剂入口连接。需要说明的是，混合管路13包括有混合器130，混合器130将由分层组件分层得到的贫液和解析塔11排出的贫液进行混合，混合后的贫液则可通过泵输送至吸收塔10中。

分相组件12用于将由富液管路15输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的富液经富液输送管路输送至解析塔11中，分层后的贫液由贫液回收管路排入至混合管路13中。

多级分层减碳系统采用两相吸收剂捕集二氧化碳。下文描述的富液为吸收了二氧化碳的吸收剂，贫液为失去二氧化碳的吸收剂。

含二氧化碳的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入吸收塔10中，输送至吸收塔10内的吸收剂与二氧化碳接触，将二氧化碳捕集下来，干净的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入大气或去下游装置；富液由吸收塔10的液体出口经过富液管路15的输送以及富液管路15中的泵的作用，进入分相组件12中；富液在分相组件12中受热而分层，上层为澄清的贫液，下层为富液；上层的贫液经贫液回收管路排入混合管路13，下层的富液经富液输送管路输送至解析塔11。解析塔11以低压蒸汽作为热源，对解析塔11中的富液解析，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来，高纯度的二氧化碳产品气可作为化工原料去下游装置，也可作为下游采油采气的气驱，也可以液化后储存备用。失去二氧化碳的贫液自解析塔11的出口流出，经贫液管路14输送至混合管路13中，与分相组件12中因受热而分层获得的贫液混合后，排入吸收塔10。由于采用两相吸收剂作为吸收剂捕集二氧化碳，故设置分相组件12，使得由吸收塔10排出的富液分层，使得去解析塔11的富液含量少，可大大节省解析塔11在解析时的蒸汽耗量，大大降低运行成本。

在本申请的一些实施例中，分相组件12包括第一分相器120，第一分相器120的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器120的下层出口与富液输送管路连接。

分层减碳系统还包括贫富液换热器121。贫液管路14与贫富液换热器121的热侧进口连接，富液管路15与贫富液换热器121的冷侧进口连接，贫富液换热器121的热侧出口连接混合管路13，贫富液换热器121的冷侧出口连接第一分相器120。

在贫富液换热器121中，贫液与富液发生热交换，带有热量的贫液对富液进行加热，使得富液能够在第一分相器120中分层，上层为贫液，下层为富液，富液经过富液输送管路输送至解析塔11，因分层而去除贫液，从而降低解析塔11的负荷，节省解析塔11在解析时的蒸汽耗量，降低运行成本。同时，富液分层的能源来自于贫液中的热量，故采用上述设计能够有效地回收利用贫液中的热量，降低分层减碳系统的运行成本。

贫液回收管路可通过泵将经第一分相器120分层后的贫液输送至混合管路13中。

在本申请的一些实施例中，分相组件12还包括第二分相器122，第二分相器122配有富液加热器123。

第一分相器120的下层出口与第二分相器122连接。富液加热器123设于第一分相器120和第二分相器122之间，用于加热由第一分相器120向第二分相器122输送的富液，即经过第一分相器120分层后的富液会被第二分相器122再次分层。第二分相器122的上层出口与贫液回收管路连接，第一分相器120的下层出口通过富液输送管路与解析塔11连接。

上述实现的过程中，经过与贫液换热后的富液在进解析塔11之前，再通过富液加热器123而在第二分相器122中分层，能够使得进入解析塔11的富液含量越来越少，可大大节省解析时的蒸汽耗量，运行成本将大大降低。

在本申请的一些实施例中，解析塔11配置有再沸器110，再沸器110的入口与解析塔11的出口连接，再沸器110的出口与解析塔11的入口连接。

上述实现的过程中，从解析塔11的塔底出口将富液引进入到再沸器110中，再沸器110使富液发生相变后，充分地解析二氧化碳，使得使纯度较高的二氧化碳产品气解析出来。

在本申请的一些实施例中，解析塔11配置有塔顶冷凝器111以及回流罐112。解析塔11的气体出口与塔顶冷凝器111的进口连接，塔顶冷凝器111的出口与回流罐112连接，回流罐112的液体出口与解析塔11连接。

上述实现的过程中，解析塔11的气体出口(塔顶出口)与塔顶冷凝器111相连接，解析得到的气体因冷凝器而冷凝成液体，液体在回流罐112通过回流泵113的作用后再次进入解析塔11内进行二次解析，以提高二氧化碳的解析效果，最终解析出的二氧化碳由回流罐112的气体出口收集。

本申请的一些实施例中，贫液管路14包括压缩机140和贫液闪蒸罐141。解析塔11的液体出口与贫液闪蒸罐141的进口连接，贫液闪蒸罐141的液体出口与混合管路13连接，贫液闪蒸罐141的蒸汽出口与压缩机140的进口连接，压缩机140的出口与解析塔11连接。

上述实现的过程中，贫液自解析塔11底流出至贫液闪蒸罐141，在一定温度和压力下，部分贫液闪蒸为蒸汽(另一部分经过泵的作用输送至贫富液换热器121换热作用后通入混合器130中)，经过压缩机140进行加压，为蒸汽增加热量，贫液蒸汽回到解析塔11，为富液气化解析提供热源，降低外来蒸汽的使用量，起到节能的作用。

本申请的一些实施例中，分层减碳系统还包括贫液罐16，贫液罐16连接混合管路13和吸收塔10。上述实现的过程中，贫液罐16用于收集由混合管路13输送的贫液，且能够将贫液输送至吸收塔10内捕集二氧化碳。

可以理解是，在一些实施例中，分层减碳系统还包括贫液冷却器17，贫液冷却器17设于贫液罐16和吸收塔10之间，用于冷却由贫液罐16向吸收塔10输送的贫液。

在本申请的一些实施例中，分层减碳系统还包括过滤器18和净化器19。过滤器18连接贫液罐16和净化器19，用于将贫液罐16中的贫液过滤后输送至净化器19；净化器19与贫液罐16连接，用于净化过滤后的贫液并输送至贫液罐16。

上述实现的过程中，过滤器18能够有效地将贫液中的杂质过滤掉，保证贫液在进入吸收塔10后对二氧化碳的捕集效果；同时，净化器19能够对贫液进行除盐净化，保证贫液对二氧化碳的捕集效果。

可以理解的是，贫液罐16与贫液冷却器17之间设置有第一贫液泵20；贫液罐16与过滤器18之前设置有第二贫液泵21。当需要对贫液罐16中的贫液进行过滤净化时，可使得第二贫液泵21工作，使得贫液输送至过滤器18和净化器19中，过滤净化后的贫液返回贫液罐16中储存；需要将贫液输送至吸收塔10中时，第一贫液泵20工作，将贫液输送至贫液冷却器17，冷却贫液后输送至吸收塔10中吸收废气中的二氧化碳。

需要说明的是，下文对本申请提供的分层减碳系统进行说明，请参见图1。

含二氧化碳的废气(工艺尾气或窑炉烟气)排入吸收塔10中，贫液捕捉废气中的二氧化碳，去除二氧化碳的干净烟气则由吸收塔10的顶部出口排出(在图1中以A标号加箭头指示出废气进入吸收塔10的位置，以B标号加箭头指示烟气排出的位置，以C标号加箭头指示最终二氧化碳产品气排出的位置，同时以箭头的方向指示富液和贫液的输送方向)；富液经过富液管路15中泵的作用输送中贫富液换热器121中与解析塔11排出的贫液换热，被加热的富液进入第一分相器120中进行分层，上层的贫液通过泵的作用进入混合器130中，下层的富液进入第二分相器122中再次分层；第二分相器122中的上层的贫液进入混合器130中，下层的富液进入解析塔11中进行解析；通过再沸器110的作用，使得解析塔11成为沸腾塔而提供富液的解析效率，富液中的二氧化碳被解析出成为高纯度的二氧化碳产品气，高纯度的二氧化碳产品气通过塔顶冷凝器111的冷凝后，液体通过回流罐112和回流泵113的作用再次进入解析塔11中进行解析，高纯度的二氧化碳产品气则被收集；解析塔11中的贫液进入贫液闪蒸罐141中，部分贫液被闪蒸，蒸汽通过压缩机140排入解析塔11中，为解析塔11提供热量，部分贫液通过泵输送至贫富液换热器121中与富液换热，换热后的贫液进入混合器130中；混合器130混合后的贫液通过泵输送至贫液罐16中，当需要对贫液罐16中的贫液进行过滤净化时，通过第二贫液泵21，使得贫液输送至过滤器18和净化器19中，过滤净化后的贫液返回贫液罐16中储存；需要将贫液输送至吸收塔10中时，通过第一贫液泵20，将贫液输送至贫液冷却器17，冷却贫液后输送至吸收塔10中吸收废气中的二氧化碳。

需要说明的是，与现有技术一致，吸收塔10包含了吸收塔内件，如填料、喷头和除雾器等、循环泵。其中，填料为规整填料，填料为不锈钢波纹板拼接而成，比表面积约252m²/m³，波纹板的直板处开有小孔和细缝，开孔率为9-12％，加强润湿效果和双向的气液渗透，半片表面的特殊纹理可以增加传质面积，从而加大气液接触效果。相邻波纹板反向叠靠，波纹与塔轴成一定角度(30-60°之间)。喷头采用大口径实心锥喷头，可喷出粒径角度的液滴，即可与气体充分接触，接触后穿透废气打到塔壁上流到塔底，不易被带走，可减少吸收剂的损失。除雾器采用不锈钢丝网除雾器，可避免上升的烟气将部分接触的二氧化碳吸收液带出装置，造成损失。

解析塔11包含了解析塔内件，如填料、喷头、除雾器和循环泵等。其中，解析塔11为高压填料塔，塔内布置两层填料、升气塔盘、进液管组。填料与吸收塔10内的填料结构相近，但比表面积更大约452m²/m³，同样为表面有特殊纹理的折板拼接，直板处开孔和细缝，增加润湿和双向渗透。需要说明的是，在解析塔11中随着温度升高，CO₂逐渐解析，塔底再沸器110使富液发生相变后，CO₂解析充分，因此解析塔11也是沸腾塔，富液和CO₂气化后塔内压力随之增加，因此塔在设计过程中需要考虑高温高压。

对于过滤器18和净化器19，吸收剂主要成分中含有含氮有机物，在吸收剂循环过程中有机物氧化分解形成氨基酸，影响吸收CO₂，同时由于烟气或补水中含有混盐杂质(如氯化盐、硫酸盐、碳酸盐、醋酸盐、草酸盐等)，随着循环混进了贫液，也会影响CO₂的吸收，需要进行除盐处理。采用阴离子树脂交换的方法对吸收剂中的杂盐和氨基酸进行固定，使吸收剂得到净化。净化后的吸收剂进入主要的吸收解析循环过程中，进行CO₂的捕集处理。吸收剂通过离子交换柱自下而上进行净化，净化后的胺液返回贫液罐16。为提高树脂的选择性进而提高交换的效率，净化器19内安装了两种树脂，两种树脂分为上下层布置，上层树脂用于交换混进吸收剂的稳定性杂盐，下层树脂用于交换分子量较大的氨基酸盐。交换后的树脂需要反洗，反洗分为三步，首先用氮气反吹，把残存的吸收剂自上而下吹至贫液罐16中。然后使用除盐水经过除盐水过滤器18后自下而上进行冲洗，冲洗水也进入贫液罐16。第三步用配置好的碱液进行冲洗，碱液经过碱液过滤器18后自上而下，进入离子交换柱进行冲洗，废液排出，例如排至污水处理系统，最后再用除盐水由过滤器18后自上而下进行冲洗，冲洗水排入碱液配置罐进行碱液配置。碱液浓度通常为2-8％wt。反洗产生的废水用膜或树脂进行浓缩，浓缩后盐含量较低的水回到净化器19作为反洗水再次利用，浓盐水作为废液排至界外。

需要说明的是，本申请实施例中，二氧化碳吸收剂采用两相吸收剂，吸收剂溶液为吸收剂、活化剂和两相剂与水的混合溶液，浓度为40-80％，低毒、不易燃，本技术使用的二氧化碳吸收剂，吸收效率高，吸收容量大，外排烟气中的二氧化碳浓度极低，可实现超净排放；具有较高的选择性，不会吸收废气中的其他组分。需要说明的是，吸收剂为可再生溶剂，消耗低，从烟气中捕集下来的二氧化碳再通过水蒸气调整吸收剂的温度，可将在解析塔11中把CO₂汽提出来，二氧化碳产品气的浓度高达99％。捕集下来的CO₂直接用于生产化工产品或液化，最小化二次污染物生成，最大化产品收益。

本申请提供的分层减碳系统服务于CO₂捕集技术，既可以降低废气中的CO₂含量，高纯度的CO₂产品气可作为化工原料去下游装置，也可作为下游采油采气的气驱，也可以液化后储存备用。由于使用了两相吸收剂，相分层后的富液量减少，解析需要的能耗大大降低；在塔底贫液使用闪蒸加压缩机140的组合处理，将贫液变为蒸汽，利用其热值，也可降低蒸汽的消耗。本系统从两相吸收剂、机械蒸发等多角度是项目运行成本降低，两者有效结合后总能耗可降低40％以上。在废气温度高、污染物种类复杂时，还可与其他湿法洗涤相结合，系统使用比较灵活。另外，该系统还具有废气净化度高、捕集的CO₂收率高达99％以上、产品纯度高达99％以上、投资小、运行稳定、吸收剂利用率高、抗波动能力强、无需后处理等优点。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分层减碳系统，其特征在于，包括吸收塔、解析塔、分相组件、混合管路、贫液管路以及富液管路；

所述分相组件具有贫液回收管路和富液输送管路；

所述吸收塔的液体出口与所述富液管路连接，所述富液管路与所述分相组件连接，所述分相组件的所述富液输送管路与所述解析塔的入口连接，所述分相组件的所述贫液回收管路与所述混合管路的进口连接；

所述解析塔的液体出口与所述贫液管路连接，所述贫液管路与所述混合管路的进口连接；

所述混合管路的出口与所述吸收塔的吸收剂入口连接；

所述分相组件用于将由所述富液管路输送的富液分层为贫液和富液，且分层后的所述富液经所述富液输送管路输送至所述解析塔中，分层后的所述贫液由所述贫液回收管路排入至所述混合管路中。

2.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述分相组件包括第一分相器，所述第一分相器的上层出口与所述贫液回收管路连接，所述第一分相器的下层出口与所述富液输送管路连接；

所述分层减碳系统还包括贫富液换热器；

所述贫液管路与所述贫富液换热器的热侧进口连接，所述富液管路与所述贫富液换热器的冷侧进口连接，所述贫富液换热器的热侧出口连接所述混合管路，所述贫富液换热器的冷侧出口连接所述第一分相器。

3.根据权利要求2所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述分相组件还包括第二分相器，所述第二分相器配有富液加热器；

所述第一分相器的下层出口与所述第二分相器连接；

所述富液加热器设于所述第一分相器和所述第二分相器之间，用于加热由所述第一分相器向所述第二分相器输送的富液；

所述第二分相器的上层出口与所述贫液回收管路连接，所述第一分相器的下层出口通过所述富液输送管路与所述解析塔连接。

4.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述解析塔配置有再沸器，所述再沸器的入口与所述解析塔的出口连接，所述再沸器的出口与所述解析塔的入口连接。

5.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述解析塔配置有塔顶冷凝器以及回流罐；

所述解析塔的气体出口与所述塔顶冷凝器的进口连接，所述塔顶冷凝器的出口与所述回流罐连接，所述回流罐的液体出口与所述解析塔连接。

6.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述贫液管路包括压缩机和贫液闪蒸罐；

所述解析塔的液体出口与所述贫液闪蒸罐的进口连接，所述贫液闪蒸罐的液体出口与所述混合管路连接，所述贫液闪蒸罐的蒸汽出口与所述压缩机的进口连接，所述压缩机的出口与所述解析塔连接。

7.根据权利要求1所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述分层减碳系统还包括贫液罐，所述贫液罐连接所述混合管路和所述吸收塔。

8.根据权利要求7所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述分层减碳系统还包括贫液冷却器，所述贫液冷却器设于所述贫液罐和所述吸收塔之间，用于冷却由所述贫液罐向所述吸收塔输送的贫液。

9.根据权利要求8所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述分层减碳系统还包括过滤器和净化器；

所述过滤器连接所述贫液罐和所述净化器，用于将所述贫液罐中的贫液过滤后输送至所述净化器；

所述净化器与所述贫液罐连接，用于净化所述过滤后的贫液并输送至所述贫液罐。

10.根据权利要求9所述的分层减碳系统，其特征在于，

所述贫液罐与所述贫液冷却器之间设置有第一贫液泵；所述贫液罐与所述过滤器之前设置有第二贫液泵。

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