CN116177549B - 基于双解吸单元的二氧化碳生产方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,具体将驰放气和贫吸收液分别供入吸收单元中,贫吸收液吸收驰放气中的二氧化碳并形成富吸收液;富吸收液进入第一解吸单元中进行初步解吸后形成半贫吸收液;将半贫吸收液中的部分供入第二解吸单元中进行二次解吸并生成贫吸收液,将另一部分半贫吸收液供入吸收单元的吸收区的中游,或将第一解吸单元中所产生半贫吸收液全部供入吸收单元的吸收区的上游;将第二解吸单元排出的贫吸收液供入到吸收单元的吸收区上游;供入第二解吸单元与供入吸收单元的半贫吸收液的分配比例受控可调。该生产方法可根据需要进行调整生产,能够使生产系统在不同工况下均处于较佳的工作状态。
Description
技术领域
本申请属于二氧化碳生产技术领域,尤其涉及基于双解吸单元的二氧化碳生产方法。
背景技术
本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
气候变化是人类目前面临的重大全球性问题之一,也是当今国际的焦点问题。随着二氧化碳的排放量猛增,目前已经对人类的生存系统构成了巨大的威胁。
化工企业所排放的尾气中含有大量的二氧化碳,因此解决这类企业的碳排放问题有助于控制气候的变化。当下,二氧化碳气体捕集、利用与封存技术具有很好的发展前景。二氧化碳驱油技术是目前公认的有效驱油技术。经证明,二氧化碳驱油技术非常适合我国的油藏地质;如果将驰放气中的二氧化碳分离出来,用于石油的开采,不仅能够提升采收率,而且可以将大量的二氧化碳封存在地下,解决气候问题。因此,研发一种能将驰放气中的二氧化碳的节能、高效、低成本地回收技术具有重要的意义。
目前,传统的二氧化碳的捕集装置往往包括一个二氧化碳吸收塔和一个二氧化碳解吸塔,利用捕集液在两控制单元个塔之间的循环,并通过对温度的设置来实现二氧化碳的吸收和解吸,最终获取高浓度的二氧化碳。然而,受吸收液性能的限制,这种捕集装置具有运行模式单一、可调性差、运行能耗和运行成本较高等缺点。
除此之外,在实际的生产过程中,二氧化碳生产系统存在多种工况,具体包括低负荷工况、额定工况和高负荷工况,这些工况主要取决于单位时间内供入吸收单元中的二氧化碳的量;为了提升生产能力,现有的二氧化碳生产系统往往按照最高的负荷进行匹配,在实际的生产过程中,导致二氧化碳生产的能耗较高、成本较高等缺点,极大程度地增加了二氧化碳的生产成本,同时增加二氧化碳的使用成本。如果能够客观、准确地根据实际的生产工况对生产系统进行调整,将可以使生产系统在任何工况下,均处于较佳的工作状态。为此申请人提出了一种具有能耗低、可调性能好、普适性好等优点的新型二氧化碳生产方法。
发明内容
本申请提出了一种基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,旨在解决传统的二氧化碳生产过程中能耗、运行成本等问题,使生产系统在任何工况下,均处于较佳的工作状态。该目的是通过以下技术方案实现的:
具体公开了一种基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,所述二氧化碳生产方法包括如下生产工序:
S1,将含有二氧化碳气体的驰放气和贫吸收液分别供入吸收单元中,贫吸收液吸收驰放气中的二氧化碳并形成富吸收液;
S2,富吸收液经吸收单元排出后进入第一解吸单元中进行初步解吸后形成半贫吸收液;
S3,在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量大于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液中的部分供入第二解吸单元中进行二次解吸并生成贫吸收液,将另一部分半贫吸收液供入所述吸收单元的吸收区的中游;在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量小于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液全部供入吸收单元的吸收区的上游;
S4,使第二解吸单元具有解吸状态和非解吸状态,当第二解吸单元处于解吸状态时,将第二解吸单元排出的贫吸收液供入到所述吸收单元的吸收区上游;
供入吸收单元的半贫吸收液的量和贫吸收液的量分配比例可调设置。
本申请通过使供入吸收单元的半贫吸收液的量和贫吸收液的量比例可调,进而可以根据实际的生产情况,来调整半贫吸收液和贫吸收液进入吸收单元的量,使二氧化碳的吸收可以从能耗、成本和产量方面等方面综合得到优化,使二氧化碳的生产可以根据实际的工况进行灵活调节,以使二氧化碳生产系统处于不同的工况下,仍能通过调整使生产系统处于较佳的工作状态。具体例如,当单位时间进入吸收单元中的二氧化碳的量减少(驰放气中的二氧化碳的浓度较少、进入吸收单元中的驰放气较少)时,可以通过增加半贫吸收液供入吸收单元的量,减小贫吸收液供入吸收单元的量,在相同的二氧化碳产量下,解吸需要的能耗较少;再如,当驰放气中的二氧化碳含量增加时,可增加供入第二解吸单元中的半贫吸收液的量,继而可以增加供入吸收单元的贫吸收液的量,将贫吸收液供入吸收单元中,可以有效地提升吸收单元的吸收能力。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地使供入吸收单元中的半贫吸收液、贫吸收液与供入第二解吸单元的半贫吸收液的分配比例根据半贫吸收液中的二氧化碳残余量、驰放气供入流量和驰放气中的二氧化碳浓度中的至少一个量进行比例调整。本申请以半贫吸收液中的二氧化碳残余量、驰放气供入流量和驰放气中的二氧化碳浓度等作为半贫液分配调整的主要依据,进而能够更好地使应用该方法的二氧化碳生产系统根据实际的生产情况进行优化调整,使生产系统在不同的工况下,均能处于较佳的工作状态。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地,当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变小和/或驰放气供入流量变小和/或驰放气中的二氧化碳浓度变小,增加供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,减少供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量;
当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变大和/或驰放气供入流量变大和/或驰放气中的二氧化碳浓度变大,减少供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,增加供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使半贫吸收液由所述吸收单元的吸收区的上游供入,和/或由吸收单元的中下游吸收区供入。
本申请可通过使半贫液由所述吸收单元的吸收区的上游供入和/或由吸收单元的中下游吸收区供入,进而可以根据实际的生产需要能够实现生产进行多样化选择和调整。具体例如,当吸收单元在低负荷的工况下工作时,可使半贫吸收液由吸收单元的吸收区的上游供入,进而延长半贫吸收液与驰放气中二氧化碳的反应路径,以通过半贫吸收液来实现二氧化碳的充分吸收;当吸收单元在正常状态下工作时,使半贫吸收由吸收单元的中下游吸收区供入,避免半贫吸收液的供入对贫吸收液吸收二氧化碳造成影响。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使当驰放气供入流量小于设定值和/或驰放气中的二氧化碳浓度小于设定值,停止向所述第二解吸单元供入半贫吸收液,将所述第一解吸单元产生的半贫吸收液供入至所述吸收单元的吸收区上游。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使所述第一解吸单元包括第一解吸塔和第一再沸器,所述第一解吸塔排出的液体经第一再沸器加热后生成二氧化碳气体和半贫吸收液,所产生的二氧化碳经所述第一解吸塔排出;所述第二解吸单元包括第二解吸塔和第二再沸器,所述第二解吸塔排出的液体经第二再沸器加热后生成二氧化碳气体和所述贫吸收液,所生成的二氧化碳气体依次经所述第二解吸单元和第一解吸单元排出。本申请通过使第一解吸单元和第二解吸单元相关联,通过两个解吸单元的协同配合实现二氧化碳的解吸过程,可以有效地提升生产系统的解吸能力,克服设置一个解吸单元存在解吸压力大带来的液位波动、冲塔等问题。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使所述第一再沸器由热水或热蒸汽提供热量,所述第二再沸器由热水或热蒸汽提供热量。本申请通过使第一再沸器和第二再沸器可经热水或热蒸汽提供热量,在实际的生产过程中,可根据实际的生产需求(产量、能耗、成本等)进行热源的匹配。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第一换热单元吸收流入所述吸收单元的贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元;和/或,选择性地使所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第二换热单元吸收流入所述吸收单元的半贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元。
本申请通过第一换热单元实现贫吸收液对富吸收液进行加热,可以在降低进入吸收单元的贫吸收液的温度的同时,增加富吸收液的温度,使贫吸收液更加趋于对二氧化碳进行吸收的较佳温度,同时,使富吸收液趋于对二氧化碳进行解吸的较佳温度;使系统的能量得到高效利用,继而达到降低成本、降低能耗的效果。同样,本申请通过第二换热单元实现半贫吸收液对富吸收液进行加热,可以降低进入吸收单元的半贫吸收液的温度的同时,增加富吸收液的温度,使半贫吸收液更加趋于对二氧化碳进行吸收的较佳温度,同时,使富吸收液趋于对二氧化碳进行解吸的较佳温度。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使由所述第一换热单元流出的贫吸收液经第一冷却器冷却后进入所述吸收单元;由所述第二换热单元流出的半贫吸收液经第二冷却器冷却后进入所述吸收单元。
本申请通过第一冷却器对进入吸收单元中的贫吸收液进行冷却,和/或通过第二冷却器对进入吸收单元的半贫吸收液进行冷却,进而能够根据实际的生产需要对进入吸收单元内的吸收区温度进行控制,以使吸收单元处于较佳吸收状态的温度范围。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地选择使所述吸收单元的吸收区的反应温度控制范围为30℃至60℃,所述第一解吸单元的解吸温度控制范围为90℃至100℃;所述第二解吸单元的解吸温度大于等于所述第一解吸单元的解吸温度。
作为优选,在一些实施方式中,进一步选择性地使供入吸收单元的半贫吸收液的量、贫吸收液的量与供入第二解吸单元的半贫吸收液的量受控制单元控制。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1示意性地示出了一种包括双解吸单元的二氧化碳生产系统;
图2示意性地示出了另一种包括双解吸单元的二氧化碳生产系统。
附图标记如下:
1吸收单元;
2第一解吸单元,21第一解吸塔,22第一再沸器;
3第二解吸单元,31第二解吸塔,32第二再沸器;
41第一管路,42第二管路,43第三管路,44第四管路,45第五管路,46第六管路;
51第一流量可调泵送单元,52第二流量可调泵送单元,53第三流量可调泵送单元,54第四流量可调泵送单元;
61第一控制开关,62第二控制开关;
71第一换热单元,72第二换热单元;
81第一冷却器,82第二冷却器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排出存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如,如果在图中的装置翻转,那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此,示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
根据本发明的实施方式,提出了一种基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,所述二氧化碳生产方法包括如下生产工序:
S1,将含有二氧化碳气体的驰放气和贫吸收液分别供入吸收单元中,贫吸收液吸收驰放气中的二氧化碳并形成富吸收液;
S2,富吸收液经吸收单元排出后进入第一解吸单元中进行初步解吸后形成半贫吸收液;
S3,在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量大于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液中的部分供入第二解吸单元中进行二次解吸并生成贫吸收液,将另一部分半贫吸收液供入所述吸收单元的吸收区的中游;在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量小于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液全部供入吸收单元的吸收区的上游;
S4,使第二解吸单元具有解吸状态和非解吸状态,当第二解吸单元处于解吸状态时,将第二解吸单元排出的贫吸收液供入到所述吸收单元的吸收区上游;
供入吸收单元的半贫吸收液的量、贫吸收液的量比例受控可调。
需要说明的是,本申请中,所谓的“富吸收液”是指经过吸收单元吸收二氧化碳后所形成的吸收液,具体是指由吸收单元排出的吸收液。所谓的“半贫吸收液”是指发生部分解吸后,但仍残存一定量的二氧化碳的吸收液,具体是指由第一解吸单元经过解吸后排出的吸收液。所谓的“贫吸收液”包括未参与过二氧化碳吸收和解吸过程的吸收液,也包括参与过二氧化碳吸收和解吸过程且残余较少的二氧化碳的吸收液,就本申请而言,贫吸收液主要是指第二解吸单元解吸后排出的吸收液。本申请中,富吸收液所吸收的二氧化碳的量大于半贫吸收液所存在的二氧化碳的量;半贫吸收液所存在的二氧化碳的量大于贫吸收液可能残余的二氧化碳的量。
另外,需要指出的是,本申请中的吸收液的成分不做具体的限制,其可以是任何满足二氧化碳吸收和解吸要求的溶液;在具体实施时,可选择性地使所述吸收液设为胺液等;具体例如,其可以是包括N-甲基二乙醇胺、L-脯氨酸钾、羟乙基乙二胺、三乙烯二胺中的一种或几种的混合的水溶液。
需要说明的是,吸收单元不做具体的限制,其可以是任何能够满足吸收液与二氧化碳发生反应生成富吸收液的反应装置;具体例如设为二氧化碳吸收塔。在具体实施时,吸收单元的数量不做具体的限制,其可以是一个、两个、三个、四个、五个或六个以上个,具体数量可根据实际需要进行选择性设置;具体例如,当驰放气有两个来源时,可选择性地使设置两个吸收单元。另外,吸收单元可选择性地设为填料塔或设为浮阀塔;但优选地设为填料塔。具体地,在执行S1时,含有二氧化碳的驰放气由吸收区的下方进入,贫吸收液由吸收区的上方进入,在驰放气与贫吸收液的对流过程中,在吸收区发生吸收反应,并形成富吸收液。
需要指出的是,吸收单元内的反应温度、压力以及吸收液的吸收浓度等参数不做具体的限制和说明,其可根据温度、压力等工艺参数对吸收反应的影响进行选择性设置;具体例如,吸收单元内的温度可以以吸收液的较佳吸收温度进行选择设置。
需要说明的是,第一解吸单元和第二解吸单元的具体结构也不做具体的限制,其可以是任何能够实现对二氧化碳进行解吸的装置或系统;在具体实施时,优选地使第一解吸单元包括浮阀塔;在执行S2工序时,将富吸收液由第一解吸单元的解吸区的上部供入,第二解吸单元所产生的高温气体由第一解吸单元的解吸区的下部供入;通过第二解吸单元产生的高温气体对第一解吸单元的解吸提供热源。
在执行S3工序时,第一解吸单元所产生的半贫吸收液选择性地分配给吸收单元和第二解吸单元,或使第一解吸单元所产生的半贫吸收液全部供送给吸收单元;具体可选择性地使供入吸收单元的半贫吸收液的量大于供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,也可进一步选择性地使第一解吸单元所产生的半贫吸收液全部供入第一解吸单元(在驰放气的供入流量较少时或驰放气中的二氧化碳含量较少时);还可选择性地使供入吸收单元的半贫吸收液的量小于供入第二解吸单元的半贫吸收液的量(半贫吸收液中的二氧化碳残余较多时),进而使解吸更彻底,以提高二氧化碳产量和贫吸收液的吸收二氧化碳的能力。在具体实施时,在第一解吸单元和吸收单元之间的流体管路上设置第一变量泵送单元,在第一解吸单元和第二解吸单元之间设置第二变量泵送单元,在第二解吸单元与吸收单元之间设置第三变量泵送单元,通过对第一变量泵送单元和第三变量泵送单元的流量控制来调整进入吸收单元的贫吸收液和半贫吸收液的量,通过对第二变量泵送单元的流量控制来调整进入第二解吸单元的半贫吸收液的量;进而使生产系统能够根据所处的工况进行相应的调整,使生产系统在不同的工况下均能处于较佳的工作状态。作为优选,进一步选择性地使第一变量泵送单元、第二变量泵送单元和第三变量泵送单元受控制单元控制。
需要说明的是,供入吸收单元中的半贫吸收液的量可按照如下公式进行调整:
其中:M为所处工况下单位时间所需吸收的二氧化碳的量mol/s;Q为单位时间第一解吸单元排出的半贫吸收液的量L/s;x为所处工况下单位时间进入吸收单元中的半贫吸收液的占比;α为所处工况下的半贫吸收液在第二解吸单元中的解吸率;k为所处工况下的半贫吸收液对二氧化碳的吸收能力(单位为mol/L),m为所处工况下的贫吸收液对二氧化碳的吸收能力(单位为mol/L)。需要解释的是,k和m均可通过具体的实验进行测定。为了确保使进入吸收单元中的二氧化碳能够被充分吸收,可将进入吸收单元的吸收单元中的贫吸收液和半贫吸收液的总量增加5%-15%;在具体实施时,其可以使5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%或15%中的任一数值;当然,在具体实施时,并不仅限于上述所罗列的数值;另外,可选择性地增加贫吸收液的量和/或半贫吸收液的量。需要说明的是,第二解吸单元所产生的贫吸收液的量取决于进入第二解吸单元中的半贫吸收液的量,故可以通过调整进入第二解吸单元中的半贫吸收液的量来达到调整进入吸收单元中贫吸收液的量。
为了能够使生产系统达到更好的效果,进一步选择性地使第一解吸单元与吸收单元的流体管路的一端设有第一支管路和第二支管路,使该流体管路的另一端与第一解吸单元的解吸区下游连通,第一支管路与吸收单元的吸收区中游连通,第二支管路与吸收单元的吸收区的上游连通,在第一支管路上设置第一控制开关,在第二支管路上设置第二控制开关,第一控制开关的开度和第二控制开关的开度可调,以调整从吸收区的中游或吸收区的上游进入吸收单元半贫吸收液的量。
本申请通过使供入第二解吸单元的半贫吸收液的量和供入吸收单元的半贫吸收液的量分配比例受控可调设置,进而可以根据实际的生产情况,来调整半贫吸收液和贫吸收液进入吸收单元的量,继而能够使二氧化碳的吸收可以从能耗、成本和产量方面等方面综合得到优化,使二氧化碳的生产可以根据实际工况的变化进行灵活调节。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地使供入吸收单元中的半贫吸收液、贫吸收液与供入第二解吸单元的半贫吸收液的分配比例根据半贫吸收液中的二氧化碳残余量、驰放气供入流量和驰放气中的二氧化碳浓度中的至少一个量进行比例调整。
本申请以半贫吸收液中的二氧化碳残余量、驰放气供入流量和驰放气中的二氧化碳浓度等作为半贫液分配调整的主要依据,进而能够更好地使应用该方法的二氧化碳生产系统根据实际的生产情况进行优化调整,继而在相同能耗的条件下,能够提高二氧化碳的产量。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地使当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变小和/或驰放气供入流量变小和/或驰放气中的二氧化碳浓度变小,增加供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,减少供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量;
当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变大和/或驰放气供入流量变大和/或驰放气中的二氧化碳浓度变大,减少供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,增加供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量。
在具体实施时,当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变小时,说明富吸收液在第一解吸单元中解吸的较为彻底,通过增加供入吸收单元的半贫吸收液的量,减少供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,在不影响产量的情况下来降低第二解吸单元所需要的能耗(半贫吸收液吸收二氧化碳后形成的富吸收液更容易解吸,贫吸收液吸收等量的二氧化碳后解吸相同量的二氧化碳需要的能耗较高)。
在具体实施时,当驰放气的流量变小或当驰放气中的二氧化碳浓度变小时,即需要吸收的二氧化碳量较小,二氧化碳生产系统的负荷较小。通过降低供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,增加供入吸收单元的半贫吸收液的量,在充分吸收驰放气中的二氧化碳的情况下,可以降低生产能耗。当单位时间进入吸收单元中的二氧化碳小于设定值(驰放气的流量小到设置值时或当驰放气中的二氧化碳浓度小到设定值)时,在第一解吸单元所产生的半贫吸收液完全能够高效地吸收的情况下,可以停止向第二解吸单元供入半贫吸收液,将第一解吸单元所产生的半贫吸收液完全供入到吸收单元中,使在相同产量的情况下,所需要的能耗更低。
在具体实施时,当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变大时,说明富吸收液在第一解吸单元中解吸的不彻底,通过减小供入吸收单元的半贫吸收液的量,增加供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,使吸收液经过两级解吸后,解吸过程更加彻底,同时提升经过第二解吸单元解吸后获得的贫吸收液的吸收能力。
在具体实施时,当驰放气的流量变大或当驰放气中的二氧化碳浓度变大时,即需要吸收的二氧化碳量较多,例如二氧化碳生产系统的负荷处于额定工况或处于超额工况。通过适当增加供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,减小供入吸收单元的半贫吸收液的量,通过两级解吸可以有效地提高产量,同时得到的贫吸收液的量也随之增加,将贫吸收液供入吸收单元中能够吸收更多的二氧化碳;使生产系统能够根据实际的需要提高生产能力。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使半贫吸收液由所述吸收单元的吸收区的上游供入,和/或由吸收单元的中下游吸收区供入。需要说明的,所谓的“吸收区的上游”是以吸收液的流动方向作为参考,具体指在二氧化碳吸收反应还未发生的位置;所谓的“吸收区中下游”也是以吸收液的流动方向作为参考,具体是指在二氧化碳吸收反应到一定程度的位置。
本申请可通过使半贫液由所述吸收单元的吸收区的上游供入和/或由吸收单元的中下游吸收区供入,进而可以根据实际的生产需要能够实现生产进行多样化选择和调整。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使当驰放气供入流量小于设定值和/或驰放气中的二氧化碳浓度小于设定值,停止向所述第二解吸单元供入半贫吸收液,将所述第一解吸单元产生的半贫吸收液供入至所述吸收单元的吸收区上游。
具体地,例如当单位时间进入吸收单元的二氧化碳的量较小时,可减少供入第二解吸单元的半贫吸收液的量,进而减少供入吸收单元中贫吸收液的量,同时,增加供入吸收单元中的半贫吸收液的量。选择性地,当驰放气供入流量小于设定值和/或驰放气中的二氧化碳浓度小于设定值时,使第一控制开关处于关闭状态,使第二控制开关处于打开状态,使半贫吸收液由吸收单元的吸收区的上游进入,以延长半贫吸收液的吸收时长,使二氧化碳能被半贫吸收液充分吸收,形成富吸收液。
具体地,例如随着时间的推移,二氧化碳的量不断增加,为了增加吸收单元对二氧化碳的吸收能力,可以适当增加进入第二解吸单元中的半贫吸收液的量,以形成更多的贫吸收液,经贫吸收液和第一解吸单元排出的部分半贫吸收液供入到吸收单元中,在贫吸收液和半贫吸收液的共同作用下,实现对二氧化碳的吸收;具体也可以通过对第一变量泵送单元、第二变量泵送单元和第三变量泵送单元进行控制,在这种情况下,应使第一控制开关处于打开状态,使第二控制开关处于关断状态,以避免半贫吸收液从吸收区的上游进入,影响贫吸收液对二氧化碳的吸收能力。
需要说明的是,进入吸收单元的半贫吸收液的量和进入吸收单元中的贫吸收液的量根据需要吸收的二氧化碳的量进行确定,在能够完全吸收驰放气中的二氧化碳的情况下,优选通过半贫吸收液吸收,随着要吸收的二氧化碳的量的增加,可以通过增加进入贫吸收液的量来实现。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使所述第一解吸单元包括第一解吸塔和第一再沸器,所述第一解吸塔排出的液体经第一再沸器加热后生成二氧化碳气体和半贫吸收液,所产生的二氧化碳经所述第一解吸塔排出;所述第二解吸单元包括第二解吸塔和第二再沸器,所述第二解吸塔排出的液体经第二再沸器加热后生成二氧化碳气体和所述贫吸收液,所生成的二氧化碳气体依次经所述第二解吸单元和第一解吸单元排出。
需要说明的是,第一解吸单元所包括的第一再沸器的数量不做具体的限制,其可根据实际的生产需要进行选择性设置;在具体实施时,具体可使第一解吸单元包括一个、两个、三个、四个、五个或六个以上个第一再沸器。同样,可选择性地使第二解吸单元所包括的第二再沸器的数量不做具体的限制,其可根据实际的生产需要进行选择性设置,具体可使第二解吸单元包括一个、两个、三个、四个、五个或六个以上个第二再沸器。本申请可通过设置再沸器的数量来控制第一解吸单元和第二解吸单元的解吸程度。
作为本申请的一些优选实施方式,可进一步选择性地选择使所述第一再沸器由热水和/或热蒸汽提供热量,所述第二再沸器由热水和/或热蒸汽提供热量。在具体实施时,作为可变换的实施方式,可选择性地使第一解吸单元所包括的第一再沸器由热水提供热量,使第二解吸单元所包括的第二再沸器由热水提供热量;或者使第一解吸单元所包括的第一再沸器由热水提供热量,使第二解吸单元所包括的第二再沸器由热蒸汽提供热量;或者使第一解吸单元所包括的第一再沸器由热蒸汽提供热量,使第二解吸单元所包括的第二再沸器由热蒸汽提供热量;或者使第一解吸单元所包括的第一再沸器由热蒸汽提供热量,第二再沸器不供热。具体例如,当要吸收的二氧化碳量较少,第一解吸单元产生的半贫解吸液全部进入吸收单元中时,为了提升产能和半贫吸收液的吸收能力,在该状态下,可选择热蒸汽对第一再沸器供热;当利用两个解吸单元解吸时,可选择性地使第一解吸单元所包括的第一再沸器由热水供热,使第二解吸单元所包括的第二再沸器由热水供热或由热蒸汽供热;至于第二解吸单元所包括的第二再沸器选择热水供热还是选择热蒸汽供热,需要综合二氧化碳的吸收量、能耗、成本进行热源选择。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第一换热单元吸收流入所述二氧化碳吸收塔的贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元;和/或,选择性地使所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第二换热单元吸收流入所述二氧化碳吸收塔的半贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元。
需要说明的是,本申请中的第一换热单元、第二换热单元的种类和形式不做具体的限制,其只需要满足实际生产中的换热需求即可。
本申请通过第一换热单元实现贫吸收液对富吸收液进行加热,使贫吸收液更加趋于对二氧化碳吸收的较佳温度,同时使富吸收液趋于解吸的较佳温度;同样,通过第二换热单元实现半贫吸收液对富吸收液进行加热,使半贫吸收液更加趋于对二氧化碳吸收的较佳温度,同时使富吸收液趋于解吸的较佳温度;进而使生产系统的能量得到高效地利用,继而达到降低成本和降低能耗的效果。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使由所述第一换热单元流出的贫吸收液经第一冷却器冷却后进入所述吸收单元;和/或由所述第二换热单元流出的半贫吸收液经第二冷却器冷却后进入所述吸收单元。
作为可变换的实施方式,还可选择性地由所述第一换热单元流出的贫吸收液经第一冷却器冷却后进入所述吸收单元;或由所述第二换热单元流出的半贫吸收液经第二冷却器冷却后进入所述吸收单元。由于吸收液对二氧化碳的吸收过程发生的是放热反应,所产生的热量会影响吸收液对二氧化碳的吸收能力。在具体实施时,可进一步选择性地使第一冷却器和第二冷却器的冷却温度可调设置,这样可以调整吸收单元的反应温度,将吸收区的温度调整到吸收液对二氧化碳的较佳捕获温度范围;进一步选择性地使第一冷却器和第二冷却器受控制系统控制,以使进入吸收单元中的贫吸收液或半贫吸收液处于较佳的吸收状态。
作为本申请的一些优选实施方式,进一步选择性地选择使所述吸收单元的吸收区的反应温度控制范围为30℃至60℃,所述第一解吸单元的解吸温度控制范围为90℃至100℃;所述第二解吸单元的解吸温度大于等于所述第一解吸单元的解吸温度。在具体实施时,二氧化碳吸收的反应温度应根据吸收液吸收二氧化碳的能力进行选择性设置;同样,第一解吸单元的解吸温度也应根据吸收液的解吸温度进行选择设置。在具体实施时,如果第一解吸单元解吸所排出的半贫吸收液中二氧化碳含量较高时,可使所述第二解吸单元的解吸温度大于所述第一解吸单元的解吸温度,进而使半贫吸收液中的二氧化碳得到有效解吸,以提高生成贫吸收液的吸收能力。
作为本申请的一些优选的实施方式,进一步选择性地使供入吸收单元的半贫吸收液的量、贫吸收液的量与供入第二解吸单元的半贫吸收液的量受控制单元控制。
下面结合具体的二氧化碳生产系统进行说明,具体如图1和图2所示,本申请所述生产方法用于如下生产系统,生产系统包括吸收单元1、第一解吸单元2和第二解吸单元3,吸收单元1用于吸收驰放气中的二氧化碳并产生富吸收液;第一解吸单元2用于解吸富吸收液中的二氧化碳并产生半贫吸收液;第二解吸单元3用于解吸半贫吸收液中的二氧化碳并产生贫吸收液;吸收单元1的富吸收液出口经第一管路41与第一解吸单元2的解吸区的上游连接,第一解吸单元2的半贫吸收液出口经第二管路42与第二解吸单元3的解吸区的上游连接,第二解吸单元3的贫吸收液出口经第三管路43与吸收单元1的吸收区的上游连接;第一解吸单元2的半贫吸收液出口经第四管路44与吸收单元1的中游吸收区连接;
在第二管路42上设有第一流量可调泵送单元51,在第四管路44上设有第二流量可调泵送单元52;在第三管路43上设置第三流量可调泵送单元53,生产系统还包括控制单元,第一流量可调泵送单元51、第二流量可调泵送单元52和第三流量可调泵送单元53受控制单元控制,以调节供入吸收单元1的半贫吸收液、贫吸收液的量和供入第二解吸单元3中的半贫吸收液的量。
在实际的生产过程中,可根据实际的生产工况,选择性地使第一解吸单元2所产生的半贫吸收液分配给吸收单元1和第二解吸单元3,或选择性地使第一解吸单元2所产生的半贫吸收液供送给吸收单元1;在具体实施时,本申请可通过控制单元对第一流量可调泵送单元51和第二流量可调泵送单元52进行控制,进而实现供入第二解吸单元3的半贫吸收液的量与供入吸收单元1的半贫吸收液的量的调整,同时,通过控制单元对第三流量可调泵送单元53进行控制,进而实现对供入吸收单元1中的贫吸收液的量。在具体实施时,可选择性地使供入吸收单元1的半贫吸收液的量大于供入第二解吸单元3的半贫吸收液的量(在第一解吸单元2中解吸的较为彻底时,或吸收单元1单位时间要吸收的二氧化碳较少时),也可进一步选择性地使第一解吸单元2所产生的半贫吸收液全部供入第一解吸单元2(在驰放气的供入流量较少时或驰放气中的二氧化碳含量较少,半贫吸收液可完全吸收驰放气中的二氧化碳时);还可选择性地使供入吸收单元1的半贫吸收液的量小于供入第二解吸单元3的半贫吸收液的量(半贫吸收液中的二氧化碳残余较多、一次解吸不够彻底时),进而使解吸更彻底,以提高二氧化碳产量和贫吸收液的吸收二氧化碳的能力。需要说明的是,上述示例仅为某些工况下的选择,在实际生产过程中,可进一步选择性地根据实际的生产情况,通过控制单元进行实时、连续性调整。
本申请通过使供入第二解吸单元3的半贫吸收液的量和供入吸收单元1的半贫吸收液的量分配比例可调设置,进而可以根据实际的生产情况调整半贫吸收液和贫吸收液进入吸收单元1的量,继而使二氧化碳的生产可以从能耗、成本和产量方面等方面综合得到优化,使二氧化碳的生产可以根据实际需要进行调整,使生产系统在不同工况下处于较佳的工作状态。具体例如,当驰放气中的二氧化碳含量较少(半贫吸收液可完全实现驰放气中的二氧化碳的吸收)时,可以通过增加半贫吸收液的循环量,在相同的二氧化碳产量下,解吸需要的能耗较少;再如当驰放气中的二氧化碳含量较高时,可以通过增加进入第二解吸单元3中的半贫吸收液的量,生成更多用于吸收二氧化碳的贫吸收液,通过第三流量可调泵送单元53将其供入到吸收单元1中,可以有效地提升吸收单元1的吸收能力,进而提高产量。
另外,本申请通过使第一解吸单元2和第二解吸单元3相关联,通过两个解吸单元的协同配合实现二氧化碳的解吸过程,进而可以提高生产系统的解吸能力,继而增加二氧化碳生产系统的整体生产能力;在实际的生产过程中,设置两个解吸单元还能够避免冲塔或液位波动等问题。
在具体实施时,进一步选择性地使第四管路还经第五管路45与吸收单元1的吸收区的上游连接,控制单元包括第一控制开关61和第二控制开关62,第一控制开关61设置在第四管路上,第二控制开关62设置在第五管路上;第三管路43上设有第三流量可调泵送单元53,第一控制开关61和第二控制开关62受控制单元控制,以调整第一控制开关61和第二控制开关62的开度;第三流量可调泵送单元53受控制单元控制,以调整供入吸收单元1中的贫吸收液的量。在具体实施时,第一控制开关61和第二控制开关62可选择性地设为流量控制阀,具体通过控制阀芯的开度来调整流量。在具体实施时,还可选择性地使第四管路44经第五管路45与多个吸收单元1的吸收区的上游连接(图中未示)。
本申请通过设置第四管路和第五管路,并在第四管路上设置第一控制开关61,在第五管路上设置第二控制开关62,进一步通过控制单元对第一控制开关61和第二控制开关62的开度进行控制,进而使生产系统可根据实际工况来进行控制进入吸收单元1中的半贫吸收液的位置和进入比例;具体地,例如当生产系统处于低负荷的工况下时,可通过控制单元对第一控制开关61的控制减小或关闭由吸收区中游进入吸收单元1的半贫吸收液,同时增加由吸收单元1的吸收区的上游供入的半贫吸收液的量,在这种工况下,可减小贫吸收液供入吸收单元1的量;相较贫吸收液吸收,通过半贫吸收液来吸收获得的富吸收液更容易解吸出;在相同的二氧化碳产量下,可有效地降低系统能耗、降低生产成本。再如,在正常的工况下,尤其是吸收液性能在循环一段时间后,半贫吸收液深度解吸需要的能耗较高,严重增加生产成本;本申请通过控制单元控制,使半贫吸收液中的一部分引入到吸收单元1中用于吸收二氧化碳,另一部分进行深度解吸,以生成贫吸收液,在进入吸收单元1的贫吸收液和半贫吸收液共同作用下,来吸收二氧化碳;进而可以在满足二氧化碳吸收的情况下,避免半贫吸收液全部深度解吸存在能耗高的问题。需要说明的是,供入吸收单元1的半贫吸收液和贫吸收液的量根据单位时间内要吸收的二氧化碳的量,通过控制单元的控制进行对应流量匹配。
在具体实施时,使二氧化碳生产系统还包括第一换热单元71和第二换热单元72,第一管路41经第一换热单元71与第三管路43换热设置;吸收单元1经第六管路46与第一解吸单元2的解吸区的上游连接,第六管路46经第二换热单元72与第四管路44换热设置。在具体实施时,可选择性地使第六管路46和第四管路44分别于第一解吸单元2的解吸区的上游连通或第六管路46与第四管路44汇合后与第一解吸单元2的解吸区的上游连通(如图1和图2所示)。
需要说明的是,本申请中的第一换热单元71、第二换热单元72的种类和形式不做具体的限制,其只需要满足实际生产中的换热需求即可。
本申请通过设置第一换热单元71,可以充分利用第二解吸单元3中贫吸收液中的热量对进入第一解吸单元2的富吸收液进行加热,进而有助于富吸收液在第一解吸单元2中解吸,同时,使贫吸收液的吸收温度趋于较佳吸收温度。本申请通过第二换热单元72,可充分利用半贫吸收液中的热量对进入第一解吸单元2的富吸收液进行加热,进而有助于富吸收液在第一解吸单元2中解吸,同时,使半贫吸收液的吸收温度趋于较佳的吸收状态;这样,使系统的能量得到高效利用,继而达到降低能耗、降低生产成本的效果。
在具体实施时,进一步选择性地选择使二氧化碳生产系统还包括第一冷却器81和第二冷却器82,第一冷却器81和/或第二冷却器82的温度可调,第一冷却器81和/或第二冷却器82的冷却温度受控制单元控制;第一冷却器81设置在第一换热单元71和吸收单元1之间的第三管路43上;第二冷却器82设置在第二换热单元72和吸收单元1之间的第四管路44上。在具体实施时,使控制单元对第一冷却器81和第二冷却器82中的至少一个的冷却温度进行控制,进而调节进入吸收单元1中的富吸收液、半贫吸收液的温度,使进入吸收单元1中的富吸收液、半贫吸收液处于较佳的吸收温度。需要说明的是,吸收液对二氧化碳的吸收是放热过程,所产生的热量在吸收单元1中积聚,会影响吸收液的吸收能力,通过控制单元控制第一冷却器81和第二冷却器82的冷却温度也可以消除放热反应对吸收过程的影响,以此提升吸收单元1对二氧化碳的吸收能力。
本申请通过设置第一冷却器81和/或第二冷却器82,可通过第一冷却器81对进入吸收单元1的贫吸收液进行冷却,并通过控制单元控制第一冷却器81的温度,进而使进入吸收单元1中的贫吸收液的温度调整到吸收液的较佳吸收温度,以此提高吸收单元1的吸收能力;同样,可通过第二冷却器82对进入吸收单元1的半贫吸收液进行冷却,并通过控制单元控制第二冷却器82的温度,进而使进入吸收单元1中的半贫吸收液的温度调整到较佳的吸收温度,以提高吸收单元1的吸收能力。
在具体实施时,进一步选择性地使第一解吸单元2包括第一解吸塔21和第一再沸器22,第二解吸单元3包括第二解吸塔31和第二再沸器32;第一再沸器22的加热温度和/或第二再沸器32的加热温度受控制单元控制。本申请通过使第一再沸器22的加热温度和/或第二再沸器32的加热温度受控制单元控制,进而可以根据实际的需要,调整第一再沸器22、第二再沸器32的加热温度,以调整第一解吸单元2和第二解吸单元3的解吸量。具体例如,当驰放气中的二氧化碳浓度较低时,可增加进入吸收单元1的半贫吸收液的量;与此同时,可通过增加第一再沸器22的加热温度,进而增加第一解吸单元2的解吸程度,提升半贫吸收液的解吸深度,同时提升解吸后的吸收液的吸收能力。
在具体实施时,可选择性地使第一解吸单元2所包括的第一再沸器22的数量、第二解吸单元3所包括的第二再沸器32的数量不做具体的限制,可选择性地使第一解吸单元2包括一个、两个、三个、四个、五个或六个以上个第一再沸器22,使第二解吸单元3包括一个、两个、三个、四个、五个或六个以上个第二再沸器32。在具体实施时,可进一步选择性地使第一再沸器22的热源来自热水和/或热蒸汽,使第二再沸器32的热源来自热水和/或热蒸汽。具体例如,使第一解吸单元2包括多个第一再沸器22,其中部分第一再沸器22可由热水供热,部分第一再沸器22热蒸汽供热,使第二解吸单元3包括多个第二再沸器32,其中部分第二再沸器32可由热水供热,部分第二再沸器32热蒸汽供热。具体根据生产系统所处工况下的进行选择。比如,当第一解吸单元2产生的半贫解吸液全部进入吸收单元1中时,为了提升产能和半贫吸收液的吸收能力,可选择热蒸汽对部分第一再沸器22供热;当利用两个解吸单元解吸时,可选择性地使第一解吸单元2所包括的第一再沸器22由热水供热,使第二解吸单元3所包括的第二再沸器32由热水供热或由热蒸汽供热;至于第二解吸单元3所包括的第二再沸器32选择热水供热还是选择热蒸汽供热,需要综合产量、能耗、成本及解吸程度等进行热源选择。
本申请通过使第一再沸器22的加热温度和/或第二再沸器32的加热温度受控制单元控制,进而可以根据实际的需要,调整第一再沸器22、第二再沸器32的温度,以调整第一解吸单元2和第二解吸单元3的解吸量。具体例如,当吸收单元1单位时间所需要吸收的二氧化碳较少时,可增加进入吸收单元1的半贫吸收液的量,与此同时,可通过增加第一再沸器22的加热温度,进而增加第一解吸单元2的解吸程度和半贫吸收液的吸收能力。当吸收单元1单位时间所需要吸收的二氧化碳较多时,可以选择性地增加进入第二解吸单元3中的半贫吸收液的量,与此同时,可选择性地使第一再沸器22由热水供热,使第二再沸器32由热水或热蒸汽供热,第二再沸器32由热水供热还是由热蒸汽供热,需要根据吸收单元1所要吸收的二氧化碳的吸收量来确定,当通过热水对第二吸收单元1供热能够满足二氧化碳吸收要求时,用热水对第二再沸器32供热,当热水供热不能满足吸收要求时,采用热蒸汽供热。
在具体实施时,可进一步选择性地使控制单元包括信息采集模块和控制模块;信息采集模块包括用于检测半贫吸收液中二氧化碳含量的检测单元,检测单元固设于第一解吸单元2的半贫吸收液所在位置;检测单元与控制模块信号连接,控制模块与第一流量可调泵送单元51、第二流量可调泵送单元52和第三流量可调泵送单元53信号连接;在第一管路41上设有第四流量可调泵送单元54;第四流量可调泵送单元54与控制模块信号连接且受控制模块控制。
本申请通过使控制单元包括信息采集模块和控制模块,通过信息采集模块所采集的信息反馈给控制单元,进一步通过控制单元对第一流量可调泵送单元51、第二流量可调泵送单元52、第三流量可调泵送单元53和第四流量可调泵送单元54的流量进行控制调节,进而实现生产系统的自动化控制,同时通过控制程序的设置,能够使生产系统在不同的工况下,保持在较佳的工作状态。具体例如,通过设置二氧化碳含量检测单元来采集半贫吸收液的解吸情况,来进行生产系统的控制和调整,进而达到降能耗、降成本的效果。
在具体实施时,可进一步选择性地使信息采集模块包括二氧化碳浓度测量计,二氧化碳浓度测量计用于测量驰放气中的二氧化碳浓度,二氧化碳浓度测量计与控制模块信号连接;和/或,选择性地使信息采集模块包括驰放气流量计,驰放气流量计用于监测进入吸收单元1的驰放气的流量,驰放气流量计与控制模块信号连接。
本申请通过使信息采集模块包括二氧化碳浓度测量计和/或驰放气流量计,通过采集驰放气中的二氧化碳浓度信息和/或驰放气的流量信息,将信息反馈给控制单元,控制单元根据所采集的信息,对生产系统进行及时调整,以使生产系统保持在所在工况下的较佳工作状态。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,所述二氧化碳生产方法包括如下生产工序:
S1,将含有二氧化碳气体的驰放气和贫吸收液分别供入吸收单元中,贫吸收液吸收驰放气中的二氧化碳并形成富吸收液;
S2,富吸收液经吸收单元排出后进入第一解吸单元中进行初步解吸后形成半贫吸收液;
S3,在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量大于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液中的部分供入第二解吸单元中进行二次解吸并生成贫吸收液,将另一部分半贫吸收液供入所述吸收单元的吸收区的中游;在单位时间进入吸收单元的驰放气中的二氧化碳的量小于设定数值时,将第一解吸单元中所产生半贫吸收液供入吸收单元的吸收区的上游;
S4,使第二解吸单元具有解吸状态和非解吸状态,当第二解吸单元处于解吸状态时,将第二解吸单元排出的贫吸收液供入到所述吸收单元的吸收区上游;
供入吸收单元的半贫吸收液的量和贫吸收液的量分配比例可调设置;
所述第一解吸单元所产生的半贫吸收液选择性地分配给所述吸收单元和所述第二解吸单元,或使所述第一解吸单元所产生的半贫吸收液全部供送给所述吸收单元;
供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量和供入所述吸收单元的半贫吸收液的量分配比例受控可调设置;
供入所述吸收单元中的半贫吸收液的量可按照如下公式进行调整:
其中:M为所处工况下单位时间所需吸收的二氧化碳的量mol/s; Q为单位时间所述第一解吸单元排出的半贫吸收液的量L/s;x为所处工况下单位时间进入所述吸收单元中的半贫吸收液的占比;α为所处工况下的所述半贫吸收液在所述第二解吸单元中的解吸率;k为所处工况下的所述半贫吸收液对二氧化碳的吸收能力,单位为mol/L;m为所处工况下的贫吸收液对二氧化碳的吸收能力,单位为mol/L;
供入吸收单元中的半贫吸收液、贫吸收液与供入第二解吸单元的半贫吸收液的分配比例根据半贫吸收液中的二氧化碳残余量、驰放气供入流量和驰放气中的二氧化碳浓度中的至少一个量进行比例调整;
当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变小和/或驰放气供入流量变小和/或驰放气中的二氧化碳浓度变小,增加供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,减少供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量;
当半贫吸收液中的二氧化碳残余量变大和/或驰放气供入流量变大和/或驰放气中的二氧化碳浓度变大,减少供入所述吸收单元的半贫吸收液的量,增加供入所述第二解吸单元的半贫吸收液的量;
所述吸收单元的吸收区的反应温度控制范围为30℃至60℃,所述第一解吸单元的解吸温度控制范围为90℃至100℃;所述第二解吸单元的解吸温度大于等于所述第一解吸单元的解吸温度。
2.根据权利要求1所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
半贫吸收液由所述吸收单元的吸收区的上游供入,和/或由所述吸收单元的中下游吸收区供入。
3.根据权利要求1所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
所述第一解吸单元包括第一解吸塔和第一再沸器,所述第一解吸塔排出的液体经第一再沸器加热后生成二氧化碳气体和半贫吸收液,所产生的二氧化碳经所述第一解吸塔排出;
所述第二解吸单元包括第二解吸塔和第二再沸器,所述第二解吸塔排出的液体经第二再沸器加热后生成二氧化碳气体和所述贫吸收液,所生成的二氧化碳气体依次经所述第二解吸单元由所述第一解吸单元排出。
4.根据权利要求3所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
所述第一再沸器经热水或热蒸汽进行加热,所述第二再沸器经热水或热蒸汽进行加热。
5.根据权利要求1所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第一换热单元吸收流入所述吸收单元的贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元;和/或,
所述吸收单元排出的富吸收液至少部分经第二换热单元吸收流入所述吸收单元的半贫吸收液的热量后供入所述第一解吸单元。
6.根据权利要求5所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
由所述第一换热单元流出的贫吸收液经第一冷却器冷却后进入所述吸收单元;和/或由所述第二换热单元流出的半贫吸收液经第二冷却器冷却后进入所述吸收单元。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于双解吸单元的二氧化碳生产方法,其特征在于,
供入吸收单元的半贫吸收液的量、贫吸收液的量与供入第二解吸单元的半贫吸收液的量受控制单元控制。
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