CN117358050A - 二氧化碳捕集方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种二氧化碳捕集方法及其装置，该方法利用耦合反应器作为反应器，所述耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；所述方法包括：将待处理气体通入所述吸收段内，与吸收液接触，得到富液和残余气，所述残余气从所述吸收段顶部排出；所述富液在所述吸收段内下行，进入所述再生段内，在所述再生段与汽化剂接触，得到二氧化碳和贫液，其中，所述二氧化碳自再生段顶部排出，所述贫液返回吸收段内循环使用。该方法能够实现吸收和再生两个反应过程的物料互供，降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于二氧化碳捕集技术领域，具体涉及一种二氧化碳捕集方法及其装置。
背景技术
碳捕集利用与封存技术(CCUS)是目前实现大规模碳中和的有效手段之一，其中，溶剂法捕集具有分离效果好、技术成熟可靠等优势，例如专利文献CN1232500C公开了一种应用于化学吸收液再生的再生塔热量回收方法，专利文献CN103463955B公开了一种从工业尾气中分离回收二氧化碳的工艺，但是上述工艺方法中，吸收塔和再生塔单独设计，施工过程两者均需要建立配套的辅助设施，反应物料需要在反应器之间返料操作，不仅使实际生产中设备的占地面积较大，而且能耗较高。因此，如何降低能耗是捕集技术的研究热点。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种二氧化碳捕集方法，能够实现吸收和再生两个反应过程的物料互供，降低能耗。
本发明还提供一种二氧化碳捕集装置，采用该装置对二氧化碳进行捕集，能够降低能耗并节约设备占地面积。
本发明的一方面，提供一种二氧化碳捕集方法，该方法利用耦合反应器作为反应器，耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；方法包括：将待处理气体通入吸收段内，与吸收液接触，得到富液和残余气，残余气从吸收段顶部排出；富液在吸收段内下行，进入再生段内，在再生段与汽化剂接触，得到二氧化碳和贫液，其中，二氧化碳自再生段顶部排出，贫液返回吸收段内循环使用。
根据本发明的一实施方式，富液在吸收段内下行，经换热升温后，进入再生段内。
根据本发明的一实施方式，贫液经换热降温后，返回吸收段内循环使用。
根据本发明的一实施方式，在吸收段内，反应温度为10℃-60℃。
根据本发明的一实施方式，待处理气体与吸收液的气液比为(0.2-0.8)(Nm3/h/(L/h))。
根据本发明的一实施方式，吸收液包括碱性溶液。
根据本发明的一实施方式，吸收液中吸收剂的质量浓度为10wt％-60wt％，吸收剂包括碱性无机物、含氮有机物中的至少一种。
根据本发明的一实施方式，在再生段内，反应温度为100℃-130℃，汽化剂的气速为0.1m/s-1.5m/s。
本发明的另一方面，提供一种二氧化碳捕集装置，用于实现上述的方法，装置至少包括耦合反应器，其中：耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；吸收段的液相出口与再生段的液相入口相连，再生段的液相出口与吸收段的液相入口相连。
根据本发明的一实施方式，还包括换热器，换热器设置在耦合反应器内，或者，换热器设置在耦合反应器外；吸收段的液相出口通过换热器与再生段的液相入口连接，再生段的液相出口通过换热器与吸收段的液相入口连接。
本发明的实施，至少具有以下有益效果：
本发明提供的二氧化碳捕集方法，通过耦合二氧化碳吸收与再生两个反应过程，在耦合反应器上部的吸收段和下部的再生段内实现两个反应过程的物料互供，实现二氧化碳的捕集和再生。本发明提供的方法，能够显著降低二氧化碳捕集过程中的能耗、提高二氧化碳捕集效率和再生率、降低了物料循环操作难度，而且还减小了二氧化碳捕集装置的占地面积，降低了设备投资成本。
本发明提供的二氧化碳捕集装置，能够实现二氧化碳吸收与再生两个反应过程中的物料互供，降低了二氧化碳捕集过程中的能耗和物料循环操作难度，提高了捕集效率。此外该装置还具有较小的占地面积和较低的投资成本。
附图说明
图1是本发明一具体实施例所提供的二氧化碳捕集装置的示意图；
附图标记说明：
100-耦合反应器；110-吸收段；120-再生段；130-换热器；140-泵。
具体实施方式
以下所列举具体实施方式只是对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非限定本发明的范围。基于本发明实施例，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方式，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“相连”等应做广义理解，例如，连通可以是直接连通，也可以是通过中间媒介间接连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述属于在本发明中的具体含义。
本发明提供一种二氧化碳捕集方法，该方法利用耦合反应器作为反应器，耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；该方法包括：将待处理气体通入吸收段内，与吸收液接触，得到富液和残余气，残余气从吸收段顶部排出；富液在吸收段内下行，进入再生段内，在再生段与汽化剂接触，得到二氧化碳和贫液，其中，二氧化碳自再生段顶部排出，贫液返回吸收段内循环使用。
本发明提供的二氧化碳捕集方法，待处理气体进入耦合反应器上部的吸收段内，与吸收液接触而发生化学反应，从而生成脱除二氧化碳的残余气和富液。富液进入耦合反应器下部的再生段，使富液与通入再生段内的汽化剂发生气化反应，同时实现了二氧化碳和吸收液的再生。
在吸收段内，待处理气体中的二氧化碳与吸收液接触发生化学反应，该化学反应为放热反应，得到富液和残余气，由于吸收段发生放热反应，吸收段温度升高，可以得到温度升高的富液，温度升高的富液可以为再生段提供再生反应所需的部分热量，富液在重力作用下向下流动，自吸收段底部进入再生段，能够保证富液与汽化剂充分接触，提高二氧化碳再生效率。
在再生段内，富液可与温度提升的汽化剂接触，使富液的温度升高至适宜温度后，实现二氧化碳的再生和吸收液的再生，得到再生二氧化碳和贫液，再生二氧化碳从再生段的顶部排出，贫液从再生段的底部排出，送入吸收段内作为吸收液与待处理气体继续反应，从而形成循环。
本发明中，具体送入吸收段的待处理气体与送入吸收段内的贫液作为吸收液的比例可根据实际需求合理确定。
由此可见，本发明通过将吸收段和再生段集成在同一个耦合反应器中，实现了二氧化碳吸收和再生两个反应过程中的物料互供，相较于现阶段物料在两个反应器之间输运和循环的方法，本发明提供的方法，不仅能够显著降低二氧化碳捕集过程中的能耗、提高二氧化碳捕集效率，而且还解决了现阶段物料循环操作难度高的问题，此外还解决了当前二氧化碳捕集装置占地面积大、设备投资高的问题。
本发明对上述待处理气体不做特别限定，比如可以是燃料燃烧后产生的烟气，也可以是空气。
本发明提供的方法，对于二氧化碳的体积含量为1％-50％的待处理气体具有很好的处理效果。
在本发明的具体实施过程中，可以先对烟气进行预处理。预处理装置位于耦合反应器之前，利用预处理装置除去烟气中的水分和颗粒物，避免影响吸收液对烟气中二氧化碳的吸收，影响二氧化碳的捕集效果，保证后续的耦合反应器的正常运行。
本发明对上述耦合反应器不做特别限定，比如可以是填料塔，也可以是板式塔。
为了确保吸收段内待处理气体与吸收液充分接触，可以将待处理气体从吸收段底部通入，与自吸收段顶部进入的吸收液逆流接触，待处理气体中的二氧化碳从气相被吸收到吸收液中形成富液，残余气可以从吸收段的顶部排放至环境中。
本发明中，富液进入再生段之前可首先进行热交换，在一些实施例中，富液在吸收段内下行，经换热升温后，进入再生段内，使富液为再生段提供再生反应所需的部分热量，有利于二氧化碳的再生效率。
本发明中，贫液返回吸收段之前可首先进行热交换，在一些实施例中，贫液经换热降温后，返回吸收段内循环使用，使贫液为再生段提供再生反应所需的部分热量，有利于二氧化碳的再生效率。
为了实现二氧化碳吸收和再生两个反应过程的热量互补，可以使自再生段底部引出的贫液与自吸收段底部流出的富液进行换热，此外贫液可以为富液在再生段提供部分所需热量。
在上述实施例中，换热过程中，自再生段底部引出的贫液与自吸收段底部流出的富液的比例可根据实际需求合理确定，以实现热量充分利用为宜。
本发明中，通过耦合二氧化碳吸收与再生两个反应过程，在上部的吸收段和下部的再生段内实现两个反应过程的物料互供、热量互补，实现了二氧化碳的吸收和再生。
在本发明具体实施过程中，吸收段内反应通常为：反应温度为10℃-60℃，反应压力0.5MPa-2MPa，待处理气体的气速为0.1m/s-1.5m/s。优选地，吸收段内反应温度为20℃-40℃，反应压力为0.1MPa-1MPa，例如常压，待处理气体的气速可以为0.2m/s-1m/s，其中气速可以是表观气速，指的是待处理气体进入吸收段的空塔流速，根据气速可以确定吸收段的直径，吸收段内反应时间可以根据实际情况来定。
通过调节待处理气体、吸收液的流量等条件，还可进一步实现二氧化碳捕集过程中物料与能量的匹配，使得气体和液体维持稳定反应，确保整个二氧化碳捕集过程中的稳定性，实现气体中二氧化碳的稳定有效的捕集。在一些实施例中，待处理气体与吸收液的气液比为(0.2-0.8)(Nm3/h/(L/h))。在本发明的具体实施过程中，当待处理气体与吸收液的气液比为0.56(Nm3/h/(L/h))时，可以控制待处理气体的气体流量为280Nm3/h，则吸收液的液体流量为500L/h。
本发明对吸收液的具体种类不作限定，可以是目前常用的吸收液，示例性地，在一些实施例中，由于二氧化碳为酸性气体，可以优先选用碱性或碱性盐溶液等作为吸收剂水溶液进行吸收。为了确保吸收液与二氧化碳具有较强的反应性，能够高选择性地吸收二氧化碳，在一些实施例中，吸收剂水溶液为碱性水溶液。
上述吸收液可以采用常规方法获得，例如将吸收剂溶于溶剂中制得吸收液，为进一步增强吸收液对二氧化碳的吸收能力，确保后续再生回收二氧化碳的稳定性，通常选用可溶于水的吸收剂，在本发明的具体实施过程中，可以先将吸收剂溶解在水中，配置成吸收液，吸收液中吸收剂的质量浓度为10wt％-60wt％，例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％或其中的任意两者组成的范围。
在上述实施例中，吸收剂包括碱性无机物、含氮有机物中的至少一种，优选为碱性无机物、含氮有机物的混合物，其中碱性无机物包括氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种，含氮有机物包括氨基酸盐、有机醇胺中的至少一种。例如吸收液可以是单乙醇胺溶液，也可以是甘氨酸钾溶液。
本发明对于通入再生段内的汽化剂不做特别限定，比如可以是水蒸气，还可以是水蒸气与含氧气体的混合气。其中含氧气体比如可以是空气、富氧空气、氧气等。在本发明的具体实施过程中，汽化剂可以是流量为75kg/h、压力为0.3MPa的饱和水蒸气。
在本发明的具体实施过程中，气化段内的反应温度一般控制在100℃-130℃，反应压力一般控制在0.1MPa-5MPa，汽化剂的气速一般控制在0.1-1.5m/s。优选地，气化段内的反应温度一般控制在100℃-110℃，反应压力一般控制在0.1MPa-1MPa，气化剂的气速一般控制在0.1-1m/s，其中气速可以是表观气速，指的是汽化剂进入再生段的空塔流速，根据气速可以确定再生段的直径，再生段内反应时间可以根据实际情况来定。在上述条件下进行再生反应，能够确保吸收液充分实现再生，并得到高品质的二氧化碳产品气。
本发明还提供一种二氧化碳捕集装置，用于实现上述的方法，该装置至少包括耦合反应器，其中：
耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；吸收段的液相出口与再生段的液相入口相连，再生段的液相出口与吸收段的液相入口相连。
在耦合反应器中，吸收段和再生段之间可以相互贯通，也可以不相互贯通。
上述耦合反应器具体可以是由本领域常用的吸收反应器和再生反应器经适当改造和组装得到的填料塔或板式塔，吸收塔和再生塔最好同轴设置，以方便物料的输运和循环，降低二氧化碳吸收和再生等工艺过程中两个反应器之间的循环操作难度，同时进一步减少装置的占地面积。
吸收段的气相入口一般设置在吸收段底部，用于向吸收段通入待处理气体；吸收段的液相入口一般设置在吸收段的顶部，用于向吸收段内通入吸收液或者贫液。通过将吸收段的气相入口设置在底部，将吸收段的液相入口设置顶部，可以实现待处理气体与吸收液或贫液逆流接触，有助于二氧化碳的捕集效率。
吸收段的液相出口一般设置在吸收段底部，用于向再生段通入富液；吸收段的气相出口一般设置在吸收段的顶部，用于将残余气排出。
再生段的液相入口一般设置在再生段顶部，与吸收段的液相出口相连；再生段的气相入口一般设置在再生段底部，用于向再生段通入气化剂，通过将再生段的气相入口设置在底部，将再生段的液相入口设置顶部，可以实现气化剂与富液逆流接触，有助于再生效率。
再生段的液相出口一般设置在再生段底部，与吸收段的液相入口相连，用于向吸收段通入贫液。再生段的气相出口一般设置在再生段的顶部，再生的二氧化碳产品气从再生段的气相出口流出。
在上述实施例中，还包括储气罐，储气罐用于临时容置再生的二氧化碳产品，储气罐与再生段的气相出口相连。
需要说明的是，本发明的连通、相连可以管道连通。
为了实现吸收段和再生段热量互补，可以设置换热器，换热器设置在耦合反应器内，或者，换热器设置在耦合反应器外。
本发明中，换热器可以是内置式换热器或外置式换热器。对于内置式换热器，即换热器设置在耦合反应器内，具体可以设置在吸收段和再生段之间。
吸收段的液相出口通过换热器与再生段的液相入口连接，再生段的液相出口通过换热器与吸收段的液相入口连接。
本发明中，气化剂可以是自再生段底部的气相入口通入的高温气化剂，也可以在再生段内的下部设置加热段，具体可以是：富液在再生段内下行，至再生段底部，经加热段加热后，产生水蒸气和二氧化碳混合物，水蒸气作为气化剂与后续下行的富液接触进行再生。
为了实现对气体流量和液体流量的控制，本发明的二氧化碳捕集装置还可以包括流量控制装置，流量控制装置包括气体流量控制装置和液体流量控制装置，其中气体流量控制装置位于吸收段前端，气体流量控制装置后端与吸收单元的气相入口相连。
在上述实施例中，可以设置阀门根据监测获得的数据对流量控制装置进行实时调节控制。
本发明的二氧化碳捕集装置还可以包括气体成分分析装置，设置在再生段的气相出口端，用于对再生气进行成分分析。
本发明中，可以采取泵压的方式使待处理气体、吸收液进入吸收段内，也可以采取泵压的方式使贫液进入吸收段内。
本发明中，采用上述二氧化碳捕集装置实施二氧化碳捕集方法，具体工艺步骤如下：
步骤一：使待处理气体经气体流量控制装置调节流量后经吸收段底部的气相入口送入吸收段内，使吸收液经吸收段顶部的液相入口送入吸收段内，两相以平行逆流的方式接触进行二氧化碳的吸收处理，经吸收处理后，得到富液和残余气；
步骤二：反应后得到的富液在吸收段内下行，由吸收段底部的液相出口流出；吸收处理后的残余气上行，由吸收段顶部的气相出口流出，对残余气进行成分分析，残余气经检测达标后排入大气；
步骤三：使气化剂自再生段的气相入口进入再生段，使富液进入再生段内与上行的气化剂接触，得到二氧化碳和贫液。
本发明提供的二氧化碳捕集装置结构简单，使用方便快捷，能够实现二氧化碳吸收和再生两个反应过程中的物料互供和热量互补，降低了二氧化碳捕集过程的能耗和物料循环操作难度，提高了二氧化碳捕集率和再生率。此外该装置还具有较小的占地面积和较低的投资成本。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例的二氧化碳捕集装置至少包括：耦合反应器100、换热器130
其中：耦合反应器100包括上部的吸收段110和下部的再生段120；吸收段110的液相出口与再生段120的液相入口相连，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连；
吸收段110的气相入口用于向吸收段110通入待处理气体，吸收段110的液相入口用于向吸收段110内通入吸收液或者贫液，吸收段110的液相出口用于向再生段120通入富液，吸收段110的气相出口用于将残余气排出。
再生段120的液相入口与吸收段110的液相出口相连，再生段120的气相入口用于向再生段120通入气化剂，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连，用于向吸收段110通入贫液；
吸收段110的液相出口通过换热器130与再生段120的液相入口连接，再生段120的液相出口通过换热器130与吸收段110的液相入口连接；
本实施例的二氧化碳捕集装置还包括泵140，再生段120的液相出口通过泵与换热器130连接。
本实施例的二氧化碳捕集方法在上述装置中进行，包括如下的工艺步骤：
使二氧化碳浓度为13％的烟气以流量为280Nm3/h经吸收段底部的气相入口送入吸收段内，按照气液比为0.56(Nm3/h/(L/h))，使质量含量为30％的甘氨酸钾溶液经吸收段顶部的液相入口送入吸收段内，两相以平行逆流的方式接触进行二氧化碳的吸收处理，经吸收处理后，得到富液和残余气；其中：吸收处理后的残余气上行，由吸收段顶部的气相出口流出，对残余气进行成分分析，残余气经检测达标后排入大气；
反应后得到的富液在吸收段内下行，由吸收段底部的液相出口流出时，富液温度为65℃；使温度为65℃的富液进入换热器，经换热升温至90℃后进入再生段内，与气速为1m/s、压力为0.3MPa的饱和水蒸气(其中饱和水蒸气自再生段的气相入口进入再生段内)进行逆流接触，在再生段的气相出口收集到流量为25.4Nm3/h的二氧化碳产品气，将101℃的贫液从再生段底部排出，通过泵压方式将贫液泵入换热器中降温，然后经吸收段的液相入口返回吸收段；
经计算，本实施例二氧化碳再生率为69.7％，且二氧化碳产品气的纯度(干基)可达99％以上。
实施例2
如图1所示，本实施例的二氧化碳捕集装置至少包括：耦合反应器100、换热器130
其中：耦合反应器100包括上部的吸收段110和下部的再生段120；吸收段110的液相出口与再生段120的液相入口相连，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连；
吸收段110的气相入口用于向吸收段110通入待处理气体，吸收段110的液相入口用于向吸收段110内通入吸收液或者贫液，吸收段110的液相出口用于向再生段120通入富液，吸收段110的气相出口用于将残余气排出。
再生段120的液相入口与吸收段110的液相出口相连，再生段120的气相入口用于向再生段120通入气化剂，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连，用于向吸收段110通入贫液；
吸收段110的液相出口通过换热器130与再生段120的液相入口连接，再生段120的液相出口通过换热器130与吸收段110的液相入口连接；
本实施例的二氧化碳捕集装置还包括泵140，再生段120的液相出口通过泵与换热器130连接。
本实施例的二氧化碳捕集方法在上述装置中进行，包括如下的工艺步骤：
使二氧化碳浓度为13％的烟气以流量为280Nm3/h经吸收段底部的气相入口送入吸收段内，按照气液比为0.2(Nm3/h/(L/h))，使质量含量为10％的单乙醇胺溶液经吸收段顶部的液相入口送入吸收段内，两相以平行逆流的方式接触进行二氧化碳的吸收处理，经吸收处理后，得到富液和残余气；其中：吸收处理后的残余气上行，由吸收段顶部的气相出口流出，对残余气进行成分分析，残余气经检测达标后排入大气；
反应后得到的富液在吸收段内下行，由吸收段底部的液相出口流出时，富液温度为65℃；使温度为65℃的富液进入换热器，经换热升温至90℃后进入再生段内，与气速为0.1m/s、压力为0.3MPa的饱和水蒸气(其中饱和水蒸气自再生段的气相入口进入再生段内)进行逆流接触，在再生段的气相出口收集到流量为19.95Nm3/h的二氧化碳产品气，将101℃的贫液从再生段底部排出，通过泵压方式将贫液泵入换热器中降温，然后经吸收段的液相入口返回吸收段；
经计算，本实施例二氧化碳再生率为54.8％，且二氧化碳产品气的纯度(干基)可达99％以上。
实施例3
如图1所示，本实施例的二氧化碳捕集装置至少包括：耦合反应器100、换热器130
其中：耦合反应器100包括上部的吸收段110和下部的再生段120；吸收段110的液相出口与再生段120的液相入口相连，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连；
吸收段110的气相入口用于向吸收段110通入待处理气体，吸收段110的液相入口用于向吸收段110内通入吸收液或者贫液，吸收段110的液相出口用于向再生段120通入富液，吸收段110的气相出口用于将残余气排出。
再生段120的液相入口与吸收段110的液相出口相连，再生段120的气相入口用于向再生段120通入气化剂，再生段120的液相出口与吸收段110的液相入口相连，用于向吸收段110通入贫液；
吸收段110的液相出口通过换热器130与再生段120的液相入口连接，再生段120的液相出口通过换热器130与吸收段110的液相入口连接；
本实施例的二氧化碳捕集装置还包括泵140，再生段120的液相出口通过泵与换热器130连接。
本实施例的二氧化碳捕集方法在上述装置中进行，包括如下的工艺步骤：
使二氧化碳浓度为13％的烟气以流量为280Nm3/h经吸收段底部的气相入口送入吸收段内，按照气液比为0.8(Nm3/h/(L/h))，使质量含量为60％的单乙醇胺溶液经吸收段顶部的液相入口送入吸收段内，两相以平行逆流的方式接触进行二氧化碳的吸收处理，经吸收处理后，得到富液和残余气；其中：吸收处理后的残余气上行，由吸收段顶部的气相出口流出，对残余气进行成分分析，残余气经检测达标后排入大气；
反应后得到的富液在吸收段内下行，由吸收段底部的液相出口流出时，富液温度为65℃；使温度为65℃的富液进入换热器，经换热升温至90℃后进入再生段内，与气速为1.5m/s、压力为0.3MPa的饱和水蒸气(其中饱和水蒸气自再生段的气相入口进入再生段内)进行逆流接触，在再生段的气相出口收集到流量为30.03Nm3/h的二氧化碳产品气，将101℃的贫液从再生段底部排出，通过泵压方式将贫液泵入换热器中降温，然后经吸收段的液相入口返回吸收段；
经计算，本实施例二氧化碳再生率为82.5％，且二氧化碳产品气的纯度(干基)可达99％以上。
本发明提供的二氧化碳捕集方法和装置，该装置将吸收段和再生段集成在同一个耦合反应器中，实现了二氧化碳吸收和再生两个反应过程中的物料互供，相较于现阶段二氧化碳捕集技术，物料在两个反应器之间输运和循环的工艺方法，本发明提供的方法，不仅能够显著降低二氧化碳捕集过程中的能耗、提高二氧化碳捕集效率，而且还解决了现阶段物料循环操作难度高的问题，此外还解决了当前二氧化碳捕集装置占地面积大、设备投资高的问题，有利于实现大规模推广应用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例以及试验验证。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种二氧化碳捕集方法，其特征在于，该方法利用耦合反应器作为反应器，所述耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；
所述方法包括：将待处理气体通入所述吸收段内，与吸收液接触，得到富液和残余气，所述残余气从所述吸收段顶部排出；
所述富液在所述吸收段内下行，进入所述再生段内，在所述再生段与汽化剂接触，得到二氧化碳和贫液，其中，所述二氧化碳自再生段顶部排出，所述贫液返回吸收段内循环使用。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述富液在所述吸收段内下行，经换热升温后，进入所述再生段内。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳捕集方法，所述贫液经换热降温后，返回吸收段内循环使用。
4.根据权利要求1-3任一项所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，在所述吸收段内，反应温度为10℃-60℃。
5.根据权利要求1-4任一项所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述待处理气体与所述吸收液的气液比为(0.2-0.8)(Nm3/h/(L/h))。
6.根据权利要求1-5任一项所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述吸收液包括碱性溶液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，所述吸收液中吸收剂的质量浓度为10wt％-60wt％，所述吸收剂包括碱性无机物、含氮有机物中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的二氧化碳捕集方法，其特征在于，在所述再生段内，反应温度为100℃-130℃，所述汽化剂的气速为0.1m/s-1.5m/s。
9.一种二氧化碳捕集装置，其特征在于，用于实现权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，所述装置至少包括耦合反应器，其中：
所述耦合反应器包括上部的吸收段和下部的再生段；所述吸收段的液相出口与所述再生段的液相入口相连，所述再生段的液相出口与所述吸收段的液相入口相连。
10.根据权利要求9所述的二氧化碳捕集装置，其特征在于，还包括换热器，所述换热器设置在所述耦合反应器内，或者，所述换热器设置在所述耦合反应器外；所述吸收段的液相出口通过所述换热器与所述再生段的液相入口连接，所述再生段的液相出口通过所述换热器与所述吸收段的液相入口连接。
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