CN114028911A - 一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，包括尾气处理系统、吸收剂循环系统、二氧化碳液化系统、冷却水系统和蒸汽系统。贫液在吸收塔内吸收废气中的二氧化碳成为富液。富液引出后分流为四股流路，分别与解析塔引出的贫液、解析塔顶部的气液分离罐、二氧化碳液化系统中的一级和二级级间换热器换热，四路管路汇合后进入解析塔。在蒸汽的加热下解析出二氧化碳并进入二氧化碳液化系统。本发明一方面通过对富液出口处设置分流，实现对级间换热器的热量进行回收，节约能耗；另一方面解析塔中部设置出料口连接至吸收塔中部进料口，在不增加设备数量和占地的前提下提高系统碳捕集的效率。

Description

一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统
技术领域
本发明涉及绿色船舶领域，具体涉及一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统。
背景技术
发电厂烟气排放的碳捕集技术较为普及，而针对船舶特别是远洋航运船舶进行二氧化碳的捕集技术仍然存在局限性。船舶碳捕集技术主要短板在于船舱空间有限，能耗过大等问题。
首先是远洋航运船舶中二氧化碳捕集系统的能耗过大问题。MEA吸收塔具有吸收速率快、吸收效率高等特点。但其吸收工艺需要大量蒸汽提供解析所需热量，导致捕集成本高，能耗大。公告号为CN110152489B，名称为基于汽轮机排汽余热回收利用的二氧化碳捕集系统及方法的发明专利，其利用余热回收热泵子系统提升热能品质后供再沸器中二氧化碳吸收剂再生使用，显著降低了能耗。该专利仅对汽轮机排汽的余热进行回收利用，然而船舶用二氧化碳捕集系统中，除了再沸器中蒸汽消耗的热能可进行回收处理外，其排放出大量的低温热能也可回收利用。例如解析塔顶部出口的二氧化碳和水蒸气混合物的冷却放热(100℃-40℃)，贫液冷却放热(65℃-40℃)以及压缩机级间换热器放热(约160℃-40℃)。
尤其是压缩机级间换热器的放热。考虑到运输储存要求和船舱空间局促，储存空间有限，解析塔回收得到的二氧化碳应进行多级压缩并降温，最终得到约12.1MPa，40℃的液态二氧化碳后在进行储存。而该流程中压缩机出口处的二氧化碳往往温度较高，需将其冷却至下一级压缩机入口所需温度。采用直接冷却的处理方式不仅会造成高品质能源的浪费，还会增大循环冷却水的需求量。如何将这三部分热量进行充分回收利用，以进一步降低系统能耗，是目前迫切需要解决的问题。
其次是远洋航运船舶中二氧化碳捕集系统占地过大，如何在有限的空间和不增加设备数量的前提下，使设备的吸收率和解析率达到最大仍有待解决。
发明内容
本发明的目的是为了解决和克服现有技术存在的问题和缺陷，提供一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统。
本发明在不增加吸收装置和解析装置的前提下，更高效的进行碳捕集；且通过设置余热回收系统，针对级间换热器的热量进行回收利用，节约能耗。
为达到上述的目的，本发明专利是通过以下技术方案予以实现的。
一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，包括尾气处理系统、吸收剂循环系统、二氧化碳液化系统、冷却水系统和蒸汽系统，
所述尾气处理系统包括吸收塔1，第三阀门8、第一单向阀9和第十单向阀52，
外界尾气第三阀门8出口与所述第一单向阀9进口相连，所述第一单向阀9出口与所述吸收塔1的气相进口1a相连，所述吸收塔1的气相出口1b与所述第十单向阀52进口相连，所述第十单向阀52的出口与外界脱碳尾气相连，
所述吸收剂循环包括吸收塔1，富液泵14、第一换热器17、第二换热器18、第三换热器19、第四换热器20，第六换热器22、解析塔2、吸收剂储罐3、气液分离罐51和贫液泵31，
所述吸收剂储罐3的出口与所述贫液泵31的进口相连，所述贫液泵31的出口与所述第二换热器18的下部进口18a相连，所述第二换热器18的下部出口18b与所述吸收塔1的上部液相进口1c相连，所述吸收塔1的底部液相出口1e与所述富液泵14的进口相连，所述富液泵14的出口并联四路管路，分别是，第一路与所述第一换热器17的上部进口17a相连，第二路与所述第三换热器19的下部进口19a相连，第三路与所述第四换热器20的下部进口20a相连，第四路与所述第六换热器22的下部进口22a相连，
所述第一换热器17的上部出口17b与所述第二换热器18的上部进口18c相连，所述第二换热器18的上部出口18d、所述第三换热器19的下部出口19b、所述第四换热器20的下部出口20b和所述第六换热器22的下部出口22b通过管路连接汇合后共同与所述解析塔2的液相进口2a相连，
所述解析塔2的顶部气相出口2d与所述第三换热器19的上部进口19c相连，所述第三换热器19的上部出口19d与所述气液分离罐51进口相连，所述气液分离罐51的液相出口与所述第四换热器20的下部出口20b、所述第六换热器22的下部出口22b、所述第二换热器18的上部出口18d以及所述第三换热器19的下部出口19b汇合后的管路汇合，与所述解析塔2的液相进口2a相连，
所述气液分离罐51的气相出口与所述二氧化碳液化系统中的第一压缩机28进口相连，
所述解析塔2的底部液相出口2c与所述吸收剂储罐3的进口相连，
所述解析塔2的中部液相出口2b与所述第一换热器17的下部进口17c相连，所述第一换热器17的下部出口17d与所述吸收塔1的中部液相进口1d相连，
所述二氧化碳液化系统包括第一压缩机28、第二压缩机29、第四换热器20、第五换热器21、第六换热器22和第七换热器23，
所述气液分离罐51的气相出口与所述第一压缩机28进口相连，所述第一压缩机28出口与所述第四换热器20的上部进口20c，所述第四换热器20的上部出口20d与所述第五换热器21的下部进口21a相连，所述第五换热器21的下部出口21b与所述第二压缩机29进口相连，所述第二压缩机29出口与所述第六换热器22的上部进口22c相连，所述第六换热器22的上部出口22d与所述第七换热器23的下部进口23a相连，所述第七换热器23的下部出口23b与外界的二氧化碳收集系统相连，
所述冷却水系统包括冷却水泵41、第七换热器23和第五换热器21，
所述外界冷却水与所述冷却水泵41进口相连，所述冷却水泵41出口处并联有所述第七换热器23的上部进口23d和所述第五换热器21的上部进口21d，所述第七换热器23的上部出口23c与所述第五换热器21的上部出口21c汇合后与外界冷却水出口相连，
所述蒸汽系统包括第五单向阀34、第九阀门33、第五温度传感器32和第十阀门35，
所述外界蒸汽与所述第五单向阀34进口相连，所述第五单向阀34出口与所述第九阀门33进口相连，所述第九阀门33出口与所述解析塔2的蒸汽进口相连，所述解析塔2的蒸汽出口与所述第十阀门35进口相连，所述第十阀门35出口与外界蒸汽相连，所述解析塔2的中下部设置有所述第五温度传感器32，所述第五温度传感器32的控制信号通过导线与所述第九阀门33相连，所述解析塔2的底部设置有所述第五温度传感器32，所述第五温度传感器32的控制信号通过导线与所述第九阀门33相连。
进一步优选的，所述贫液泵31与所述第二换热器18的下部入口18a之间的管路上设置有第四单向阀30。
进一步优选的，所述第二换热器18的下部出口18b与所述吸收塔1的上部液相进口1c之间的管路上设置有第一阀门5，在吸收塔1的中部设置第一温度传感器4，所述第一温度传感器4的控制信号与所述第一阀门5电连接。
进一步优选的，所述吸收塔1的底部液相出口1e与所述富液泵14的进口之间的管路上依次设置有所述第四阀门10和分支管路，所述分支管路上由近至远设置有第五阀门12和第二单向阀13，所述第二单向阀13的出口与外界相连，所述吸收塔1的底部设置第一液位传感器11，所述第一液位传感器11的控制信号通过导线与所述第五阀门12相连。
进一步优选的，所述富液泵14的出口与所述并联四路管路之间的管路上设置有第三单向阀15；
在所述第一换热器17的上部进口17a前设置有第六阀门16，在靠近所述第二换热器18的上部出口18d处设置有第八温度传感器50，所述第八温度传感器50的控制信号通过导线与所述第六阀门16相连；
在所述第三换热器19的下部进口19a前设置有第七阀门24，在所述气液分离罐51的液相出口处设置有第四温度传感器27，所述第四温度传感器27的控制信号通过导线与所述第七阀门24相连；
在所述第四换热器20的下部进口20a前设置有第八阀门25，在所述第四换热器20的下部出口20b处设置有第三温度传感器26，所述第三温度传感器26的控制信号通过导线与所述第八阀门25相连。
进一步优选的，所述解析塔2的底部液相出口2c与所述吸收剂储罐3的进口之间的管路上依次设置有第十一阀门36和第七单向阀40；
所述第十一阀门36出口与所述第七单向阀40进口间设置有分支管路，所述分支管路上由近至远设置有第十二阀门38和第六单向阀39，所述第六单向阀39的出口与外界相连，所述解析塔2的底部设置有第二液位传感器37，所述第二液位传感器37的控制信号通过导线与所述第十二阀门38相连；
所述第一换热器17的下部出口17d与所述吸收塔1的中部液相进口1d之间的管路上设置有第二阀门7，所述吸收塔1的底部设置第二温度传感器6，所述第二温度传感器6的控制信号通过导线与所述第二阀门7相连。
进一步优选的，所述第四换热器20的上部出口20d与所述第五换热器21的下部进口21a间管路设置第七温度传感器49，所述冷却水泵41出口分流后所述第五换热器21的上部进口21d处管路上设置有第十六阀门47，所述第七温度传感器49的控制信号通过导线与所述第十六阀门47相连。
进一步优选的，所述第六换热器22的上部出口22d与所述第七换热器23的下部进口23a间管路设置第六温度传感器48，所述第七换热器23的上部出口23c与所述第五换热器21的上部出口21c汇合管路上设置有第十五阀门46，所述第六温度传感器48的控制信号通过导线与所述第十五阀门46相连。
进一步优选的，所述冷却水泵41出口，并联管路分流前依次设置第十三阀门42和第八单向阀43。
进一步优选的，所述第七换热器23的下部出口23b与外界的二氧化碳收集系统间管路上依次设置有第九单向阀44和第十四阀门45。
本发明具有的优点和有益效果：
1、本发明通过对吸收塔底部出口处富液进行分流，分流出的四路管路分别对富液泵中部出口的半贫液进行冷却，使其进入吸收塔时达到最佳反应温度并回收热量；对解析塔顶部出口的二氧化碳和水蒸气混合物进行冷却，使其进入气液分离罐前降温并回收热量；对第一级压缩机出口的二氧化碳冷却并回收热量；对第二级压缩机出口的二氧化碳冷却并回收热量。并在分流管线中换热器的出口处设置温度传感器，根据富液离开换热器时的温度来动态调节阀门的开度，保证所在支路的富液进入解析塔时达到所需温度。本发明对系统进行充分热集成，实现了碳捕集流程内余热的合理利用，显著提高了系统的热效率。
2、本发明的二氧化碳液化系统中，在级间换热器的后额外设置水冷换热器，保证二氧化碳进入下一级压缩机前温度降至所需温度。在二氧化碳离开级间换热器处的管路中设置温度传感器，在水冷换热器管线中设置阀门，根据二氧化碳离开级间换热器的温度来动态调节阀门开度，控制冷却水流量，来保证冷却效果。
3、本发明中解析塔内的贫液分两部分离开吸收塔，一部分以半贫液状态从解析塔中部引出，经过部分富液换热回收热量后进入吸收塔，另一部分以贫液状态从解析塔底部引出，经过富液换热器回收热量后进入吸收塔。采用双效解析的方式，在有限的空间和不增加设备数量的前提下，使设备的吸收率和解析率达到最大。
附图说明
图1是本发明的系统构造示意图；
其中：1、吸收塔；2、解析塔；3、吸收剂储罐；4、第一温度传感器，5、第一阀门，6、第二温度传感器，7、第二阀门，8、第三阀门，9、第一单向阀，10、第四阀门，11、第一液位传感器，12、第五阀门，13、第二单向阀，14、富液泵，15、第三单向阀，16、第六阀门，17、第一换热器，18、第二换热器，19、第三换热器，20、第四换热器，21、第五换热器，22、第六换热器，23、第七换热器，24、第七阀门，25、第八阀门，26、第三温度传感器，27、第四温度传感器，28、第一压缩机，29、第二压缩机，30、第四单向阀，31、贫液泵，32第五温度传感器，33、第九阀门，34、第五单向阀，35、第十阀门，36、第十一阀门，37、第二液位传感器，38、第十二阀门，39、第六单向阀，40、第七单向阀，41、冷却水泵，42、第十三阀门，43、第八单向阀，44、第九单向阀，45、第十四阀门，46、第十五阀门，47、第十六阀门，48、第六温度传感器，49、第七温度传感器，50、第八温度传感器，51、气液分离罐，52、第十单向阀
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面将根据附图对本发明的具体实施方式进行清楚、完整的描述。
如附图1所示，本发明的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，包括尾气处理系统、吸收剂循环系统、二氧化碳液化系统、冷却水系统和蒸汽系统。
所述尾气处理系统包括吸收塔1，第三阀门8、第一单向阀9和第十单向阀52。外界尾气第三阀门8出口与所述第一单向阀9进口相连，所述第一单向阀9出口与所述吸收塔1的气相进口1a相连，所述吸收塔1的气相出口1b与所述第十单向阀52进口相连，所述第十单向阀52的出口与外界脱碳尾气相连。
吸收塔1的气相进口1a设置于吸收塔的筒体底部，吸收塔1的气相出口1b设置于吸收塔上封头处，吸收塔1上部液相进口1c设置于吸收塔筒体上端，吸收塔1中部液相进口1d设置于吸收塔筒体中部，吸收塔1的底部液相出口1e设置于吸收塔下封头处。吸收塔内液相进口1c和液相进口1d往下均设置塔内组件，塔内组件由上至下依次为除沫器、液体分布器、填料、填料支撑板以及栅板。尾气从吸收塔1底部的气体进口进入，在吸收塔1内脱除二氧化碳，经过塔内除沫器除去液体后，从吸收塔1的气相出口1b引出。
所述吸收剂循环包括吸收塔1，富液泵14、第一换热器17、第二换热器18、第三换热器19、第四换热器20，第六换热器22、解析塔2、吸收剂储罐3、气液分离罐51和贫液泵31。所述吸收剂储罐3的出口与所述贫液泵31的进口相连，所述贫液泵31的出口与所述第二换热器18的下部进口18a相连，所述贫液泵31与所述第二换热器18的下部入口18a之间的管路上设置有第四单向阀30，所述第二换热器18的下部出口18b与所述吸收塔1的上部液相进口1c相连，所述第二换热器18的下部出口18b与所述吸收塔1的上部液相进口1c之间的管路上设置有第一阀门5，在吸收塔1的中部设置第一温度传感器4，所述第一温度传感器4的控制信号与所述第一阀门5电连接，
所述吸收塔1的底部液相出口1e与所述富液泵14的进口相连，所述吸收塔1的底部液相出口1e与所述富液泵14的进口之间的管路上依次设置有所述第四阀门10和分支管路，所述分支管路上由近至远设置有第五阀门12和第二单向阀13，所述第二单向阀13的出口与外界相连。所述吸收塔1的底部设置第一液位传感器11，所述第一液位传感器11的控制信号通过导线与所述第五阀门12相连。
所述富液泵14的出口并联四路管路，分别是，第一路与所述第一换热器17的上部进口17a相连，第二路与所述第三换热器19的下部进口19a相连，第三路与所述第四换热器20的下部进口20a相连，第四路与所述第六换热器22的下部进口22a相连，
所述富液泵14的出口与所述并联四路管路之间的管路上设置有第三单向阀15；
在所述第一换热器17的上部进口17a前设置有第六阀门16，在靠近所述第二换热器18的上部出口18d处设置有第八温度传感器50，所述第八温度传感器50的控制信号通过导线与所述第六阀门16相连；
在所述第三换热器19的下部进口19a前设置有第七阀门24，在所述气液分离罐51的液相出口处设置有第四温度传感器27，所述第四温度传感器27的控制信号通过导线与所述第七阀门24相连；
在所述第四换热器20的下部进口20a前设置有第八阀门25，在所述第四换热器20的下部出口20b处设置有第三温度传感器26，所述第三温度传感器26的控制信号通过导线与所述第八阀门25相连。
所述第一换热器17的上部出口17b与所述第二换热器18的上部进口18c相连，所述第二换热器18的上部出口18d、所述第三换热器19的下部出口19b、所述第四换热器20的下部出口20b和所述第六换热器22的下部出口22b通过管路连接汇合后共同与所述解析塔2的液相进口2a相连。所述解析塔2的顶部气相出口2d与所述第三换热器19的上部进口19c相连，所述第三换热器19的上部出口19d与所述气液分离罐51进口相连，所述气液分离罐51的液相出口与所述第四换热器20的下部出口20b、所述第六换热器22的下部出口22b、所述第二换热器18的上部出口18d以及所述第三换热器19的下部出口19b汇合后的管线汇合，与所述解析塔2的液相进口2a相连。所述气液分离罐51的气相出口与所述二氧化碳液化系统中的第一压缩机28进口相连。所述解析塔2的底部液相出口2c与所述吸收剂储罐3的进口相连。
所述解析塔2的底部液相出口2c与所述吸收剂储罐3的进口之间的管路上依次设置有第十一阀门36和第七单向阀40，
所述第十一阀门36出口与所述第七单向阀40进口间设置有分支管线，所述分支管路上由近至远设置有第十二阀门38和第六单向阀39，所述第六单向阀39的出口与外界相连，所述解析塔2的底部设置有第二液位传感器37，所述第二液位传感器37的控制信号通过导线与所述第十二阀门38相连；
所述解析塔2的中部液相出口2b与所述第一换热器17的下部进口17c相连，所述第一换热器17的下部出口17d与所述吸收塔1的中部液相进口1d相连，
所述第一换热器17的下部出口17d与所述吸收塔1的中部液相进口1d之间的管路上设置有第二阀门7，所述吸收塔1的底部设置第二温度传感器6，所述第二温度传感器6的控制信号通过导线与所述第二阀门7相连。
在解析塔2筒体底部设置蒸汽进出口，解析塔2筒体的中下部设置液相出口2b。解析塔筒体的上端设置液相进口2a，解析塔2内在液相进口2a往下设置若干塔内组件，塔内组件由上至下依次为液体分布器，填料，填料支撑板，栅板，升气管和溶液接收盘，溶液接收盘的出口与液相出口2b相连，解析塔2筒体的顶部设置除沫器，解析塔2的上封头设置气相出口2d，下封头设置液相出口2c。
为了避免吸收塔1内液泛，设置第一液位传感器11，当第一液位传感器11监测到塔内液位过高时，控制第五阀门12开度进行泄放。
为了避免解析塔2内液泛，设置第二液位传感器37，当第二液位传感器37监测到塔内液位过高时，控制第十二阀门38开度进行泄放。
富含二氧化碳的吸收液离开吸收塔1后进行分流，分别与解析塔引出的贫液、解析塔顶部的气液分离罐、二氧化碳液化系统中的一级和二级级间换热器换热，四路管路汇合后进入解析塔。在解析塔2内通过液体分布器进行液相分布，在填料内被已经经过蒸汽加热的富液蒸汽以及解析出的高温二氧化碳加热，释放出二氧化碳，二氧化碳从解析塔2的顶部气相出口2d引出，在第三换热器19中换热后进入气液分离罐51，分离出的气体即二氧化碳进入二氧化碳液化系统，分离出的液体从气液分离罐51底部接至解析塔2的液相进口2a，重新进入解析塔2。
所述二氧化碳液化系统包括第一压缩机28、第二压缩机29、第四换热器20、第五换热器21、第六换热器22和第七换热器23。所述气液分离罐51的气相出口与所述第一压缩机28进口相连，所述第一压缩机28出口与所述第四换热器20的上部进口20c，所述第四换热器20的上部出口20d与所述第五换热器21的下部进口21a相连，所述第四换热器20的上部出口20d与所述第五换热器21的下部进口21a间管路设置第七温度传感器49，
所述第五换热器21的下部出口21b与所述第二压缩机29进口相连，所述第二压缩机29出口与所述第六换热器22的上部进口22c相连，所述第六换热器22的上部出口22d与所述第七换热器23的下部进口23a相连，
所述第六换热器22的上部出口22d与所述第七换热器23的下部进口23a间管路设置第六温度传感器48，
所述第七换热器23的下部出口23b与外界的二氧化碳收集系统相连，
所述第七换热器23的下部出口23b与外界的二氧化碳收集系统间管路上依次设置有第九单向阀44和第十四阀门45。
所述冷却水系统包括冷却水泵41、第七换热器23和第五换热器21，
所述外界冷却水与所述冷却水泵41进口相连，所述冷却水泵41出口处并联有所述第七换热器23的上部进口23d和所述第五换热器21的上部进口21d，
所述冷却水泵41出口，并联管路分流前依次设置第十三阀门42和第八单向阀43。
所述第七换热器23的上部出口23c与所述第五换热器21的上部出口21c汇合后与外界冷却水出口相连，
所述第七换热器23的上部出口23c与所述第五换热器21的上部出口21c汇合管路上设置有第十五阀门46，所述第六温度传感器48的控制信号通过导线与所述第十五阀门46相连，
所述冷却水泵41出口分流后所述第五换热器21的上部进口21d处管路上设置有第十六阀门47，所述第七温度传感器49的控制信号通过导线与所述第十六阀门47相连，
所述蒸汽系统包括第五单向阀34、第九阀门33、第五温度传感器32和第十阀门35，
所述外界蒸汽与所述第五单向阀34进口相连，所述第五单向阀34出口与所述第九阀门33进口相连，所述第九阀门33出口与所述解析塔2的蒸汽进口相连，所述解析塔2的蒸汽出口与所述第十阀门35进口相连，所述第十阀门35出口与外界蒸汽相连。所述解析塔2的中下部设置有所述第五温度传感器32，所述第五温度传感器32的控制信号通过导线与所述第九阀门33相连。
通过第五温度传感器32控制第九阀门33的阀门开度，调整蒸汽流量，保证解析塔2内处于最佳解析温度。
本发明的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统的工作方法：
开启前：对吸收剂储罐3中加吸收剂至一定液位高度；先打开贫液泵31、第一阀门5、第二阀门7和富液泵14，关闭第六阀门16、第七阀门24、第八阀门25、冷却水泵41、第十三阀门42、第十五阀门46和第十六阀门47、第三阀门8、第一压缩机28、第二压缩机29。使吸收剂在系统内循环。再打开第九阀门33和第十阀门35，通入蒸汽进行预热。
开机：当第五温度传感器32监测到解析塔2内温度达到预定温度时，打开第六阀门16、第七阀门24、第八阀门25、冷却水泵41、第三阀门8、第一压缩机28、第二压缩机29、第十三阀门42、第十五阀门46和第十六阀门47。通入外界尾气并打开冷却水系统，正式运行。当第一液位传感器11/第二液位传感器37监测到吸收塔1/解析塔2内液位过高时，第五阀门12/第十二阀门38开启，泄放部分吸收剂，维持液位稳定。通过第八温度传感器50控制第六阀门16的阀门开度，来保证进入解析塔2的液相温度处于最佳解析温度。通过第四温度传感器27控制第七阀门24的阀门开度，来保证解析塔2的顶部气相出口2d处引出的二氧化碳能在气液分离罐51内充分分离。通过第三温度传感器26控制第八阀门25的阀门开度，来保证富液对第一级级间换热器内二氧化碳的热量回收充分。通过第七温度传感器49控制第十六阀门47的阀门开度，来保证一级水冷效果，保证二氧化碳进入第二压缩机29前降低至所需温度。通过第六温度传感器48控制第十五阀门46的阀门开度，来保证二级水冷效果，保证二氧化碳进入外界二氧化碳收集系统前降低至所需温度。
停机：先关闭第九阀门33和第十阀门35；停止通入蒸汽。再关闭冷却水泵41、第十三阀门42、第十五阀门46、第十六阀门47，停止通入冷却水；然后关闭第三阀门8、贫液泵31、第一阀门5、第二阀门7、富液泵14、第六阀门16、第七阀门24、第八阀门25，停止尾气处理系统和吸收剂循环系统；最后打开第五阀门12、第十二阀门38，将吸收塔1和解析塔2内残留吸收液引入吸收剂储罐3。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种变更与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，包括尾气处理系统、吸收剂循环系统、二氧化碳液化系统、冷却水系统和蒸汽系统，
所述尾气处理系统包括吸收塔(1)，第三阀门(8)、第一单向阀(9)和第十单向阀(52)；
外界尾气第三阀门(8)出口与所述第一单向阀(9)进口相连，所述第一单向阀(9)出口与所述吸收塔(1)的气相进口(1a)相连，所述吸收塔(1)的气相出口(1b)与所述第十单向阀(52)进口相连，所述第十单向阀(52)的出口与外界脱碳尾气相连；
所述吸收剂循环包括吸收塔(1)，富液泵(14)、第一换热器(17)、第二换热器(18)、第三换热器(19)、第四换热器(20)，第六换热器(22)、解析塔(2)、吸收剂储罐(3)、气液分离罐(51)和贫液泵(31)；
所述吸收剂储罐(3)的出口与所述贫液泵(31)的进口相连，所述贫液泵(31)的出口与所述第二换热器(18)的下部进口(18a)相连，所述第二换热器(18)的下部出口(18b)与所述吸收塔(1)的上部液相进口(1c)相连，所述吸收塔(1)的底部液相出口(1e)与所述富液泵(14)的进口相连，所述富液泵(14)的出口并联四路管路，分别是，第一路与所述第一换热器(17)的上部进口(17a)相连，第二路与所述第三换热器(19)的下部进口(19a)相连，第三路与所述第四换热器(20)的下部进口(20a)相连，第四路与所述第六换热器(22)的下部进口(22a)相连；
所述第一换热器(17)的上部出口(17b)与所述第二换热器(18)的上部进口(18c)相连，所述第二换热器(18)的上部出口(18d)、所述第三换热器(19)的下部出口(19b)、所述第四换热器(20)的下部出口(20b)和所述第六换热器(22)的下部出口(22b)通过管路连接汇合后共同与所述解析塔(2)的液相进口(2a)相连；
所述解析塔(2)的顶部气相出口(2d)与所述第三换热器(19)的上部进口(19c)相连，所述第三换热器(19)的上部出口(19d)与所述气液分离罐(51)进口相连，所述气液分离罐(51)的液相出口与所述第四换热器(20)的下部出口(20b)、所述第六换热器(22)的下部出口(22b)、所述第二换热器(18)的上部出口(18d)以及所述第三换热器(19)的下部出口(19b)汇合后的管路汇合，与所述解析塔(2)的液相进口(2a)相连；
所述气液分离罐(51)的气相出口与所述二氧化碳液化系统中的第一压缩机(28)进口相连；
所述解析塔(2)的底部液相出口(2c)与所述吸收剂储罐3的进口相连；
所述解析塔(2)的中部液相出口(2b)与所述第一换热器(17)的下部进口(17c)相连，所述第一换热器(17)的下部出口(17d)与所述吸收塔(1)的中部液相进口(1d)相连；
所述二氧化碳液化系统包括第一压缩机(28)、第二压缩机(29)、第四换热器(20)、第五换热器(21)、第六换热器(22)和第七换热器(23)；
所述气液分离罐(51)的气相出口与所述第一压缩机(28)进口相连，所述第一压缩机(28)出口与所述第四换热器(20)的上部进口(20c)，所述第四换热器(20)的上部出口(20d)与所述第五换热器(21)的下部进口(21a)相连，所述第五换热器(21)的下部出口(21b)与所述第二压缩机(29)进口相连，所述第二压缩机(29)出口与所述第六换热器(22)的上部进口(22c)相连，所述第六换热器(22)的上部出口(22d)与所述第七换热器(23)的下部进口(23a)相连，所述第七换热器(23)的下部出口(23b)与外界的二氧化碳收集系统相连；
所述冷却水系统包括冷却水泵(41)、第七换热器(23)和第五换热器(21)，
所述外界冷却水与所述冷却水泵(41)进口相连，所述冷却水泵(41)出口处并联有所述第七换热器(23)的上部进口(23d)和所述第五换热器(21)的上部进口(21d)，所述第七换热器(23)的上部出口(23c)与所述第五换热器(21)的上部出口(21c)汇合后与外界冷却水出口相连；
所述蒸汽系统包括第五单向阀(34)、第九阀门(33)、第五温度传感器(32)和第十阀门(35)，
所述外界蒸汽与所述第五单向阀(34)进口相连，所述第五单向阀(34)出口与所述第九阀门(33)进口相连，所述第九阀门(33)出口与所述解析塔(2)的蒸汽进口相连，所述解析塔(2)的蒸汽出口与所述第十阀门(35)进口相连，所述第十阀门(35)出口与外界蒸汽相连，所述解析塔(2)的中下部设置有所述第五温度传感器(32)，所述第五温度传感器(32)的控制信号通过导线与所述第九阀门(33)相连，所述解析塔(2)的底部设置有所述第五温度传感器(32)，所述第五温度传感器(32)的控制信号通过导线与所述第九阀门(33)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述贫液泵(31)与所述第二换热器(18)的下部入口(18a)之间的管路上设置有第四单向阀(30)。
3.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述第二换热器(18)的下部出口(18b)与所述吸收塔(1)的上部液相进口(1c)之间的管路上设置有第一阀门(5)，在吸收塔(1)的中部设置第一温度传感器(4)，所述第一温度传感器(4)的控制信号与所述第一阀门(5)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述吸收塔(1)的底部液相出口(1e)与所述富液泵(14)的进口之间的管路上依次设置有所述第四阀门(10)和分支管路，所述分支管路上由近至远依次设置有第五阀门(12)和第二单向阀(13)，所述第二单向阀(13)的出口与外界相连，所述吸收塔(1)的底部设置第一液位传感器(11)，所述第一液位传感器(11)的控制信号通过导线与所述第五阀门(12)相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述富液泵(14)的出口与所述并联四路管路之间的管路上设置有第三单向阀(15)；
在所述第一换热器(17)的上部进口17a前设置有第六阀门(16)，在靠近所述第二换热器(18)的上部出口(18d)处设置有第八温度传感器(50)，所述第八温度传感器(50)的控制信号通过导线与所述第六阀门(16)相连；
在所述第三换热器(19)的下部进口(19a)前设置有第七阀门(24)，在所述气液分离罐(51)的液相出口处设置有第四温度传感器(27)，所述第四温度传感器(27)的控制信号通过导线与所述第七阀门(24)相连；
在所述第四换热器(20)的下部进口(20a)前设置有第八阀门(25)，在所述第四换热器(20)的下部出口20b处设置有第三温度传感器(26)，所述第三温度传感器(26)的控制信号通过导线与所述第八阀门(25)相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述解析塔(2)的底部液相出口(2c)与所述吸收剂储罐(3)的进口之间的管路上依次设置有第十一阀门(36)和第七单向阀(40)；
所述第十一阀门(36)出口与所述第七单向阀(40)进口间设置有分支管路，所述分支管路上由近至远设置有第十二阀门(38)和第六单向阀(39)，所述第六单向阀(39)的出口与外界相连，所述解析塔(2)的底部设置有第二液位传感器(37)，所述第二液位传感器(37)的控制信号通过导线与所述第十二阀门(38)相连；
所述第一换热器(17)的下部出口(17d)与所述吸收塔(1)的中部液相进口(1d)之间的管路上设置有第二阀门(7)，所述吸收塔(1)的底部设置第二温度传感器(6)，所述第二温度传感器(6)的控制信号通过导线与所述第二阀门(7)相连。
7.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述第四换热器(20)的上部出口(20d)与所述第五换热器(21)的下部进口(21a)间管路设置第七温度传感器(49)，所述冷却水泵(41)出口分流后所述第五换热器(21)的上部进口(21d)处管路上设置有第十六阀门(47)，所述第七温度传感器(49)的控制信号通过导线与所述第十六阀门(47)相连。
8.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述第六换热器(22)的上部出口(22d)与所述第七换热器(23)的下部进口(23a)间管路设置第六温度传感器(48)，所述第七换热器(23)的上部出口23c与所述第五换热器(21)的上部出口(21c)汇合管路上设置有第十五阀门(46)，所述第六温度传感器(48)的控制信号通过导线与所述第十五阀门(46)相连。
9.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的高效碳捕集系统，其特征在于，所述冷却水泵(41)出口，并联管路分流前依次设置第十三阀门(42)和第八单向阀(43)。
10.根据权利要求1所述的一种基于级间压缩机余热回收利用的的高效碳捕集系统，其特征在于，所述第七换热器(23)的下部出口(23b)与外界的二氧化碳收集系统间管路上依次设置有第九单向阀(44)和第十四阀门(45)。
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