CN113828120A - 一种低能耗船舶柴油机烟气co2捕集系统 - Google Patents

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CN113828120A CN202111281761.5A CN202111281761A CN113828120A CN 113828120 A CN113828120 A CN 113828120A CN 202111281761 A CN202111281761 A CN 202111281761A CN 113828120 A CN113828120 A CN 113828120A
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Abstract

本申请提供了一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，涉及船舶柴油机的尾气净化相关技术领域，用于解决CO2捕集系统的结构复杂、且能耗高的问题。本申请提供的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统包括气液换热器和CO2吸收液循环通路，气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至气液换热器内；CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，吸收塔与气体通道的排气端连通，贫液管道连通再生塔的贫液出口与吸收塔的贫液进口，富液管道连通吸收塔的富液出口与再生塔的富液进口，其中，液体通道串联在富液管道上。本申请用于捕集CO2。

Description

一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统
技术领域
本申请涉及船舶柴油机的尾气净化相关技术领域，具体涉及一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统。
背景技术
当前全球气候变暖已经成为国际社会广泛关注的环境问题，根据有关估算，工业革命之后空气中CO2的浓度一直保持着较快的增长速度，大约为工业革命之前CO2浓度的2～3倍，因此各国纷纷提出“碳减排”的目标。
化石燃料的燃烧是大气中CO2的主要源头，人类生产活动中的各种设备特别是交通运输工具，例如汽车、船舶等每年燃烧大量的碳氢燃料，因此向大气排放着大量的CO2温室气体，造成全球平均气温不断攀升。但事实上，碳元素是地球生命的基石，众多植物、微生物以CO2作为能量来源，维持地球生物链的能量需求，因此如果能够实现CO2的回收与利用，将具有显著的环保意义与经济效益。
现有技术中的CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔底部用于存储贫CO2吸收液，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，尾气管路上设有烟气降温塔，烟气降温塔的工作原理为：烟气降温塔中从上往下喷淋水，船舶尾气从烟气降温塔的底部进入烟气降温塔，并从烟气降温塔的顶部排出烟气降温塔后进入吸收塔内，即通过烟气降温塔实现了对船舶尾气的降温，同时，在再生塔上还设有再沸器以对进入再生塔内的富CO2吸收液的解吸提供热量。
由此上述CO2捕集系统通过烟气降温塔对船舶尾气降温，又通过再沸器对富CO2吸收液的解吸提供热量，即上述CO2捕集系统较为复杂；并且，富CO2吸收液的解吸所需的热量较高，即上述CO2捕集系统的能耗高。
发明内容
本申请提供一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，以解决CO2捕集系统的结构复杂、且能耗高的问题。
为达上述目的，本申请提供的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统包括气液换热器和CO2吸收液循环通路，所述气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，所述气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至所述气液换热器内；所述CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔与所述气体通道的排气端连通，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，其中，所述液体通道串联在所述富液管道上。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括冷却水管和第一换热器，所述第一换热器内的第一换热流路串联在所述冷却水管上，所述第一换热器内的第二换热流路串联在所述贫液管道上。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第二换热器，所述第二换热器内的第三换热流路串联在所述贫液管道上、且位于所述第一换热器和所述再生塔之间，所述第二换热器内的第四换热流路串联在所述富液管道上、且位于所述气液换热器和所述吸收塔之间。
在本申请的一些实施例中，为减小设备体积，所述第一换热器和所述第二换热器为板式换热器。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第一水泵和第二水泵，所述第一水泵设置在所述贫液管道上；所述第二水泵设置在所述富液管道上。
在本申请的一些实施例中，所述第一水泵设置在所述再生塔和所述第二换热器之间、或所述第一水泵设置在所述第二换热器与第一换热器之间，所述第二水泵设置在所述吸收塔和所述第二换热器之间。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括储液罐，所述储液罐串联在所述富液管道上、且位于所述吸收塔的富液出口和所述第二水泵之间。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括再沸器和气体管，所述再沸器串联在所述贫液管道上、且设于所述再生塔的贫液出口处；所述气体管连通所述再沸器的排气口和所述再生塔的进气端；其中，所述再沸器包括加热管路，所述加热管路用于将外部的导热介质导入至所述再沸器内，所述再生塔内的CO2吸收液通过所述贫液管道进入所述再沸器中，并在所述再沸器中与所述加热管路内的所述导热介质进行换热后产生CO2气体和水蒸气，所述CO2气体和所述水蒸气通过所述气体管流动至所述再生塔内。
在本申请的一些实施例中，所述再生塔的贫液出口和所述再生塔的进气口均位于所述再生塔的底部，所述再生塔的富液进口和所述再生塔的排气口均位于所述再生塔的顶部，其中，所述再生塔的进气口的开设位置高于所述再生塔的贫液出口的开设位置，所述再生塔的排气口的开设位置高于所述再生塔的富液进口的开设位置。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括CO2储罐，所述CO2储罐连接在所述再生塔的排气口处，用于收纳解吸出的CO2气体，以备后续工艺使用。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括加压装置，所述加压装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间；和/或降温装置，所述降温装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间。
在本申请的一些实施例中，所述吸收塔上设有多个贫液进口、且多个所述贫液进口的开设位置的高度不同，所述吸收塔内设有填料，所述吸收塔的富液出口和所述吸收塔的烟气进口均位于所述吸收塔的底部，所述气体通道的排气端与所述吸收塔的烟气进口连通。
在本申请的一些实施例中，所述第一换热流路与所述第二换热流路中介质的流动方向相反，所述第三换热流路与所述第四换热流路中介质的流动方向相反。
在具体使用时，使用者会将贫CO2吸收液喷淋至吸收塔内，由此船舶尾气流入至吸收塔时会与贫CO2吸收液发生反应，使得贫CO2吸收液变为富CO2吸收液。由此，相较于现有技术，本申请通过设置气液换热器使得经吸收塔流出的富CO2吸收液在液体通道中与气液换热器中气体通道中的含碳高温船舶尾气进行第一次换热，由此通过设置气液换热器一方面实现了对含碳高温船舶尾气的降温，使得含碳高温船舶尾气变为含碳低温船舶尾气，使其温度降低至贫CO2吸收液易于吸收的温度，以保证贫CO2吸收液对含碳低温船舶尾气中CO2的吸收效率，进而保证经吸收塔的排气口排出的船舶尾气为脱碳低温船舶尾气；另一方面，贫CO2吸收液在吸收塔内对含碳低温船舶尾气中CO2进行吸收变为富CO2吸收液，富CO2吸收液在富液管道流动至气液换热器中的液体通道中与气体通道内的含碳高温船舶尾气进行换热后温度得到升高，从而为富CO2吸收液在再生塔内的解吸提供了部分热量，以降低富CO2吸收液在再生塔内的解吸所需的能耗。即，通过一个气液换热器实现了对船舶尾气的降温、对富CO2吸收液的升温，简化了CO2捕集系统复杂程度、且降低了富CO2吸收液的解吸所需的热量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1是本申请实施中低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统的结构示意图。
本申请说明书附图中的主要附图标记说明如下：
1-气液换热器；2-吸收塔；3-再生塔；4-贫液管道；5-富液管道；6-冷却水管；7-第一换热器；8-第二换热器；9-第一水泵；10-第二水泵；11-储液罐；12-再沸器；121-加热管路；122-溢流板；13-气体管；14-CO2储罐；15-烟气管道。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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装置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。
本申请提供一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
参照图1，图1是本申请实施中低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统的结构示意图。本申请提供的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统包括气液换热器1和CO2吸收液循环通路，所述气液换热器1内形成有互不连通的气体通道和液体通道，所述气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至所述气液换热器1内；所述CO2吸收液循环通路包括吸收塔2、再生塔3、贫液管道4和富液管道5，所述吸收塔2与所述气体通道的排气端连通，所述贫液管道4连通所述再生塔3的贫液出口与所述吸收塔2的贫液进口，所述富液管道5连通所述吸收塔2的富液出口与所述再生塔3的富液进口，其中，所述液体通道串联在所述富液管道5上。
在具体使用时，使用者会将贫CO2吸收液注入至吸收塔2内，由此船舶尾气流入至吸收塔2时会与贫CO2吸收液发生反应，使得贫CO2吸收液变为富CO2吸收液。由此，相较于现有技术，本申请通过设置气液换热器1使得经吸收塔2流出的富CO2吸收液在液体通道中与气液换热器1中气体通道中的含碳高温船舶尾气进行第一次换热，由此通过设置气液换热器1一方面实现了对含碳高温船舶尾气的降温，使得含碳高温船舶尾气变为含碳低温船舶尾气，使其温度降低至贫CO2吸收液易于吸收的温度，以保证贫CO2吸收液对含碳低温船舶尾气中CO2的吸收效率，进而保证经吸收塔2的排气口排出的船舶尾气为脱碳低温船舶尾气；另一方面，贫CO2吸收液在吸收塔2内对含碳低温船舶尾气中CO2进行吸收变为富CO2吸收液，富CO2吸收液在富液管道5流动至气液换热器1中的液体通道中与气体通道内的含碳高温船舶尾气进行换热后温度得到升高，从而为富CO2吸收液在再生塔3内的解吸提供了部分热量，以降低富CO2吸收液在再生塔3内的解吸所需的能耗。即，通过一个气液换热器1实现了对船舶尾气的降温、对富CO2吸收液的升温，简化了CO2捕集系统复杂程度、且降低了富CO2吸收液的解吸所需的热量。
需要说明的是，上述吸收塔2的底部存储有贫CO2吸收液，船舶中柴油机排放的烟气经气液换热器1的气体通道进入吸收塔2内与吸收塔2内的贫CO2吸收液进行反应，贫CO2吸收液吸收柴油机排放的烟气中的CO2后变为富CO2吸收液，富CO2吸收液从吸收塔2的富液出口经富液管道5、以及串联在富液管道5上的气液换热器1的液体通道流动至再生塔3内，富CO2吸收液在再生塔3内解吸以将富CO2吸收液中的CO2气体解吸出来，解吸之后的富CO2吸收液重新变为贫CO2吸收液，贫CO2吸收液经贫液管道4重新流动至吸收塔2内，从而实现了CO2吸收液的再生，即CO2吸收液在吸收塔2和再生塔3内循环流动以实现CO2吸收液的贫富转换。其中，贫液管道4中流动的是贫CO2吸收液，富液管道5中流动的是富CO2吸收液。
此外，图1中富液管道5上的箭头所指的方向为富CO2吸收液的流动方向，图1中贫液管道4上的箭头所指的方向为贫CO2吸收液的流动方向。所述气液换热器1内的气体通道和液体通道中的介质的流动方向相反。
基于上述实施例，上述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括有烟气管道15(即图1中虚线示出的管道)，上述气液换热器1中的气体通道串联在烟气管道15上，所述烟气管道15的一端用于与柴油机的排气口连通，所述烟气管道15的另一端与所述吸收塔2的进气口连通。其中，本申请对烟气管道15的具体设置方式不做限定，只要保证柴油机排出的含碳高温船舶尾气能够流动至气体通道中即可，柴油机的排气口可以与气体通道的进气端直接连接或间接连接。其中，图1中烟气管道15上的箭头所指的方向为船舶尾气的流动方向。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括冷却水管6和第一换热器7，所述第一换热器7内的第一换热流路串联在所述冷却水管6上，所述第一换热器7内的第二换热流路串联在所述贫液管道4上，由此使得贫液管道4内的贫CO2吸收液在第二换热流路内与第一换热流路内的冷却水进行换热，使得贫CO2吸收液的温度得到降低，以保证贫CO2吸收液具有合适的吸收温度(贫CO2吸收液的温度过高将会导致其对CO2的吸收效果变差)去吸收吸收塔2内的船舶尾气中的CO2，进而保证贫CO2吸收液具有较好的吸收效果，以提高对船舶尾气的脱碳效果。
继续参照图1，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第二换热器8，所述第二换热器8内的第三换热流路串联在所述贫液管道4上、且位于所述第一换热器7和所述再生塔3之间，所述第二换热器8内的第四换热流路串联在所述富液管道5上、且位于所述气液换热器1和所述吸收塔2之间。
由此，上述贫CO2吸收液先在第二换热器8内第三换热流路中与第二换热器8内第四换热流路中的富CO2吸收液进行首次换热，使得贫CO2吸收液与富CO2吸收液完成首次热量交换，即贫CO2吸收液的温度得到初步降低，富CO2吸收液的温度得到初步升高。
随后，贫CO2吸收液继续流动至所述第一换热器7内第二换热流路中与所述第一换热器7内第一换热流路内的冷却水进行二次换热，以使得贫CO2吸收液的温度再次降低，并且还能够降低冷却水的用水量。再者，富CO2吸收液继续流动至气液换热器1中液体通道内与气液换热器1中的气体通道内的含碳高温船舶尾气进行二次换热，以使富CO2吸收液的温度二次升高，为富CO2吸收液的解吸提供能耗，以降低富CO2吸收液的解吸需要消耗的额外能耗。
可以理解的是，上述冷却水管6上还设有控制阀，通过控制控制阀的阀口口径以调节冷却水管6中的冷却水的流量，进而使得冷却水和第一换热器7内的第二换热流路中的贫CO2吸收液之间的换热量得到调节和控制。
此外，上述冷却水管6上还设置温度传感器，温度传感器能够检测第一换热器7内第一换热流路中冷却水的温度，并根据温度传感器检测到的第一换热器7内第一换热流路中冷却水的温度控制控制阀的阀口口径，保证控制阀的阀口口径的调节更为精准，进而保证冷却水和第一换热器7内的第二换热流路中的贫CO2吸收液之间的换热量与低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统当前的运行工况较为匹配，提高了低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统对CO2的捕集效果。
基于上述实施例，为了提高第一换热器7和/或第二换热器8的换热效率，同时保证第一换热器7和/或第二换热器8占用的空间较小，本申请中的所述第一换热器7和/或所述第二换热器8为板式换热器。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括第一水泵9和第二水泵10，所述第一水泵9设置在所述贫液管道4上；所述第二水泵10设置在所述富液管道5上，第一水泵9用于向所述贫液管道4内的贫CO2吸收液提供驱动力，同理，第二水泵10用于向所述富液管道5内的富CO2吸收液提供驱动力，以使贫CO2吸收液、富CO2吸收液在吸收塔2和再生塔3内循环流动。
其中，所述第一水泵9设置在所述再生塔3和所述第二换热器8之间，所述第二水泵10设置在所述吸收塔2和所述第二换热器8之间，由此避免需要选用扬程较大的水泵，使得水泵的制作成本增加，进而导致上述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统的成本增加。
或者，上述第一水泵9设置在所述第二换热器8的第三换热流路和所述第一换热器7的第二换热流路之间，由此能够避免第一水泵9产生气蚀现象，气蚀除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致第一水泵9的性能下降，严重时会使第一水泵9中的贫CO2吸收液中断，不能正常工作。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括储液罐11，所述储液罐11串联在所述富液管道5上、且位于所述吸收塔2的富液出口和所述第二水泵10之间，一方面为富液管道5中的富CO2吸收液提供适当的液位，另一方面，避免由于富CO2吸收液的流量不稳定进而导致整个CO2捕集系统不稳定。
再者，本申请中的储液罐11设置在所述吸收塔2的下方，使得吸收塔2内的富CO2吸收液能够在重力势能的作用下流动至储液罐11中，而无需增设其他驱动元件，保证低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统的成本较低。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括再沸器12和气体管13，所述再沸器12串联在所述贫液管道4上、且设于所述再生塔3的贫液出口处；所述气体管13连通所述再沸器12的排气口和所述再生塔3的进气口；其中，所述再沸器12包括加热管路121，所述加热管路121用于将外部的导热介质导入至所述再沸器12内，所述再生塔3内的CO2吸收液通过所述贫液管道4进入所述再沸器12中，并在所述再沸器12中与所述加热管路121内的所述导热介质进行第三次换热并产生CO2气体和水蒸气，所述CO2气体和水蒸气通过所述气体管13流动至所述再生塔3内。
其中，图1中气体管13上方的箭头所指的方向为CO2气体的流动方向。图1中连接所述再生塔3的贫液出口与再沸器12的管道下方的箭头所指的方向为贫CO2吸收液的流动方向。
这样，由于富CO2吸收液在气液换热器1中二次换热后，还有少量的CO2气体并未被解吸出来，少量的富CO2吸收液流动至再沸器12内，此时则通过再沸器12再提供部分热量给富CO2吸收液，使得富CO2吸收液中少量的CO2气体也被解吸出来，解吸出来的CO2气体随着气体管13重新回到再生塔3内。最后，富CO2吸收液完全变成了贫CO2吸收液并从再沸器12中流出至第二换热器8中的第三换热流路内。
其中，上述再沸器12中还设有竖直的溢流板122，所述溢流板122将所述再沸器12分为左部区域和右部区域，所述溢流板122的高度低于所述再沸器12的高度，即左部区域和右部区域的上方是连通的。其中，加热管路121位于所述右部区域内，所述再沸器12的进液口位于右部区域的底端，所述再沸器12的出液口位于左部区域的底端，所述加热管路121的两个端口伸出所述再沸器12，两个端口用于与外部的加热装置连接，以将加热装置加热后的导热介质导入加热管路中，加热后的导热介质能够对再沸器12中的少量的富CO2吸收液进行加热。本申请通过设置溢流板122能够保证CO2吸收液在右部区域积聚起来，与加热管路121中的导热介质进行充分换热，提高了加热管路121中的导热介质与CO2吸收液换热效率，换热后的CO2吸收液流动至再沸器12的左部区域，从再沸器12的出液口流动至贫液管道4中。
需要说明的是，上述导热介质为蒸汽、电热丝或导热油。
基于上述实施例，所述再生塔3的贫液出口和所述再生塔3的进气口均位于所述再生塔3的底部(所述再生塔从上往下依次分为上部区域、中部区域和底部区域，那么再生塔3的底部指的是底部区域，也即中部偏下的位置)，所述再生塔3的富液进口和所述再生塔3的排气口均位于所述再生塔3的顶部(再生塔3的顶部指的是顶部区域，也即中部偏上的位置)，其中，所述再生塔3的进气口的开设位置高于所述再生塔3的贫液出口的开设位置，所述再生塔3的排气口的开设位置高于所述再生塔3的富液进口的开设位置，由此使得经再沸器12解吸之后的高温CO2气体也能够向再生塔3内从上往下流动的富CO2吸收液提供部分热量。即，在气液换热器1、再生塔3和再沸器12中富CO2吸收液中的CO2气体的均能够被解吸。
此外，上述设置还能够保证CO2气体顺利进入再生塔3，并从再生塔3内顺利排出，同时保证富CO2吸收液具有较高的解吸效率。
在本申请的一些实施例中，所述低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统还包括CO2储罐14，所述CO2储罐14连接在所述再生塔3的排气口处，用于收纳解吸出的CO2气体，进而实现了对CO2气体的收集，以备后续工艺使用。
另外，所述CO2储罐14和所述再生塔3的排气口之间还连接有加压装置和/或降温装置，以对再生塔3的排气口排出的CO2气体进行加压和/或降温后收纳于CO2储罐14，相较于气态CO2，液态CO2便于存储和运输。
继续参照图1，所述吸收塔2的贫液进口位于所述吸收塔2的顶部，所述吸收塔2的富液出口和所述吸收塔2的烟气进口均位于所述吸收塔2的底部，所述气体通道与所述吸收塔2的烟气进口连通，CO2吸收液从所述吸收塔2上部往下喷淋，而经降温处理的含碳低温船舶尾气则从所述吸收塔2下端向上流动，在对流的传质过程中，含碳低温船舶尾气中的CO2成分被CO2吸收液吸收。脱去CO2的尾气从吸收塔2顶部的烟气出口排空，而CO2吸收液在吸收了大量CO2气体之后对CO2的捕集能力降低，需对富CO2吸收液在再生塔3内进行再生，以循环利用。
其中，所述吸收塔2顶部的烟气出口的开设位置低于所述吸收塔2的贫液进口的开设位置。还有，若所述吸收塔2为I型吸收塔的话，所述吸收塔2的富液出口的开设位置高于所述吸收塔2的烟气进口的开设位置；若所述吸收塔2为U型吸收塔的话，所述吸收塔2的富液出口的开设位置低于所述吸收塔2的烟气进口的开设位置。
继续参照图1，所述吸收塔2上设有多个贫液进口、且多个所述贫液进口的开设位置的高度不同，所述吸收塔2内设有填料，所述吸收塔2的富液出口和所述吸收塔2的烟气进口均位于所述吸收塔2的底部，所述气体通道的排气端与所述吸收塔2的烟气进口连通，通过设置多个贫液进口，以及设置填料的方法，使得贫CO2吸收液和含碳低温船舶尾气的接触面积进一步增大，进而提高了贫CO2吸收液对含碳低温船舶尾气中CO2的吸收效率。
示例地，图1中的贫液进口有三个，当然，该贫液进口也可以为一个、两个、四个或者更多个。其中，多个贫液进口可以竖直排列，或者，多个贫液进口在吸收塔2的外壁上错开排布，即多个贫液进口的连线呈螺旋状绕设所述吸收塔2的外壁上。上述贫液进口可以为圆形、椭圆形或方形，或者其他形状。
其中，每个贫液进口的下方均设有至少一所述填料，以保证在吸收塔2内的贫CO2吸收液对含碳低温船舶尾气中CO2的吸收效率较高。
或者，也可以在所有贫液进口的下方设置一层或多层填料。即，仅在三个贫液进口的下方设置一层填料或者多层填料，这样的话，三个贫液进口的下方设置一层填料或者多层填料可以通过一个安装支架和压板固定，由此能够简化填料的安装复杂度以及吸收塔2内的安装结构。
需要说明的是，对于“所述吸收塔2上设有多个贫液进口、且多个所述贫液进口的开设位置的高度不同”的实施例，所述吸收塔2上设有多个贫液进口均位于所述吸收塔2的中部区域和顶部区域。
在本申请的一些实施例中，所述第一换热流路与所述第二换热流路中介质的流动方向相反，和\或所述第三换热流路与所述第四换热流路中介质的流动方向相反，在对流的传质过程中，保证第一换热器7、第二换热器8的换热效率较高。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。此外，说明书中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (13)

1.一种低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，包括：
气液换热器，所述气液换热器内形成有互不连通的气体通道和液体通道，所述气体通道的进气端用于将柴油机排放的烟气均匀引导至所述气液换热器内；
CO2吸收液循环通路，所述CO2吸收液循环通路包括吸收塔、再生塔、贫液管道和富液管道，所述吸收塔与所述气体通道的排气端连通，所述贫液管道连通所述再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液进口，所述富液管道连通所述吸收塔的富液出口与所述再生塔的富液进口，其中，所述液体通道串联在所述富液管道上。
2.根据权利要求1所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
冷却水管；
第一换热器，所述第一换热器内的第一换热流路串联在所述冷却水管上，所述第一换热器内的第二换热流路串联在所述贫液管道上。
3.根据权利要求2所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
第二换热器，所述第二换热器内的第三换热流路串联在所述贫液管道上、且位于所述第一换热器和所述再生塔之间，所述第二换热器内的第四换热流路串联在所述富液管道上、且位于所述气液换热器和所述吸收塔之间。
4.根据权利要求3所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述第一换热器和/或所述第二换热器为板式换热器。
5.根据权利要求3所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
第一水泵，所述第一水泵设置在所述贫液管道上；
第二水泵，所述第二水泵设置在所述富液管道上。
6.根据权利要求5所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述第一水泵设置在所述再生塔和所述第二换热器之间、或所述第一水泵设置在所述第二换热器与第一换热器之间，所述第二水泵设置在所述吸收塔和所述第二换热器之间。
7.根据权利要求5或6所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
储液罐，所述储液罐串联在所述富液管道上、且位于所述吸收塔的富液出口和所述第二水泵之间。
8.根据权利要求5或6所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
再沸器，所述再沸器串联在所述贫液管道上、且设于所述再生塔的贫液出口处；
气体管，所述气体管连通所述再沸器的排气口和所述再生塔的进气口；其中，所述再沸器包括：
加热管路，所述加热管路用于将外部的导热介质导入至所述再沸器内，所述再生塔内的CO2吸收液通过所述贫液管道进入所述再沸器中，并在所述再沸器中与所述加热管路内的所述导热介质进行换热后产生CO2气体和水蒸气，所述CO2气体和水蒸气通过所述气体管流动至所述再生塔内。
9.根据权利要求8所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述再生塔的贫液出口和所述再生塔的进气口均位于所述再生塔的底部，所述再生塔的富液进口和所述再生塔的排气口均位于所述再生塔的顶部，其中，所述再生塔的进气口的开设位置高于所述再生塔的贫液出口的开设位置，所述再生塔的排气口的开设位置高于所述再生塔的富液进口的开设位置。
10.根据权利要求1～6中任一项所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
CO2储罐，所述CO2储罐连接在所述再生塔的排气口处，用于收纳解吸出的CO2气体，以备后续工艺使用。
11.根据权利要求10所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，还包括：
加压装置，所述加压装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间；
和/或，
降温装置，所述降温装置设置在所述CO2储罐和所述再生塔的排气口之间。
12.根据权利要求1所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述吸收塔上设有多个贫液进口、且多个所述贫液进口的开设位置的高度不同，所述吸收塔内设有填料，所述吸收塔的富液出口和所述吸收塔的烟气进口均位于所述吸收塔的底部，所述气体通道的排气端与所述吸收塔的烟气进口连通。
13.根据权利要求3所述的低能耗船舶柴油机烟气CO2捕集系统，其特征在于，所述第一换热流路与所述第二换热流路中介质的流动方向相反，所述第三换热流路与所述第四换热流路中介质的流动方向相反。
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