CN117983039B - 一种胺液碳捕集系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种胺液碳捕集系统及方法，该系统的水洗塔连接于超重力吸收反应器；超重力吸收反应器连接于复合吸收塔，超重力吸收反应器和复合吸收塔的出液口连接于富胺液回收管，富胺液回收管连接于贫富胺液换热器，贫富胺液换热器连接于再生塔；水洗塔和复合吸收塔的内部从上至下均设置有净化洗涤段和逆喷洗涤段，净化洗涤段的大液滴喷淋洗涤层均包括液滴喷嘴、大孔筛板和收缩筛管；多个收缩筛管均布于大孔筛板上，收缩筛管的上下两端贯穿大孔筛板，收缩筛管在大孔筛板上方的部分为缩口段。本申请解决了现有技术中洗涤塔采用填料作为传质载体，存在气液接触效果较差、胺液质量差易发泡以及尾气粉尘容易造成填料堵塞的问题。

Description

一种胺液碳捕集系统及方法

技术领域

本申请属于分离技术领域，具体涉及一种胺液碳捕集系统及方法。

背景技术

现有胺液碳捕集技术主要是采用水洗塔、胺液吸收塔、胺液再生塔等实现工业尾气中二氧化碳的捕集，其中水洗塔采用填料塔，水洗塔用30%浓度的NAOH新鲜碱液补塔底循环的方式，利用循环液与尾气逆流接触来吸收尾气中的二氧化硫气体。在同一塔内利用逆喷技术实现除尘和脱硫的目的，其中填料作为气液接触的载体，在烟气饱和的同时对大颗粒粉尘进行洗涤，保证除尘和脱硫效果。

除尘和脱硫后的尾气通过鼓风机输送至贫胺液吸收塔，在吸收塔内贫胺液与尾气接触，贫胺液将尾气中的二氧化碳等气体进行选择性吸收，吸收完二氧化碳的尾气在吸收塔的上段进行再水洗、除雾并脱除残留的粉尘和携带的胺液后排入大气。尾气中的二氧化碳被胺液吸收后成为富胺液。富胺液从吸收塔塔底抽出送入再生塔，富胺液进入再生塔后在高温下完成二氧化碳的解析。解析的高纯度二氧化碳经除雾后进入下一单元。目前该技术存在的主要缺点是：洗涤塔采用填料作为传质载体时，气液接触效果较差，尾气粉尘容易造成填料堵塞，导致洗涤塔压降增大，消耗能量增大，严重时影响系统运行。

发明内容

本申请实施例通过提供一种胺液碳捕集系统及方法，解决了现有技术中洗涤塔采用填料作为传质载体，存在气液接触效果较差以及尾气粉尘容易造成填料堵塞的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种胺液碳捕集系统，包括水洗塔、超重力吸收反应器、复合吸收塔、贫富胺液换热器和再生塔；

尾气输出管的出气口连接于水洗塔下部的尾气进口，水洗塔顶部的出气口连接于超重力吸收反应器的进气口；

胺液输送管的出液口连接于超重力吸收反应器的进液口，超重力吸收反应器的出气口连接于复合吸收塔下部的进气口，复合吸收塔顶部的出气口与大气连通；

超重力吸收反应器的出液口和复合吸收塔的出液口均连接于富胺液回收管的进液口，富胺液回收管的出液口连接于贫富胺液换热器的冷源进口，贫富胺液换热器的冷源出口连接于再生塔的再生液进口；

水洗塔和复合吸收塔的内部从上至下均设置有净化洗涤段和逆喷洗涤段，净化洗涤段包括多层大液滴喷淋洗涤层，每层大液滴喷淋洗涤层均包括液滴喷嘴、大孔筛板和收缩筛管；

收缩筛管的数量为多个，多个收缩筛管均布于大孔筛板上，每个收缩筛管的上方均设置有一个液滴喷嘴，液滴喷嘴喷出的液滴直径范围为30～80um，大孔筛板的孔径为45～55mm；

收缩筛管的上下两端贯穿大孔筛板，收缩筛管在大孔筛板上方的部分为缩口段。

在一种可能的实现方式中，再生塔的解析液出口连接于超重力解析反应器的进液口，超重力解析反应器的出液口连接于贫富胺液换热器的热源进口，贫富胺液换热器的热源出口连接于胺液输送管的循环液进口。

在一种可能的实现方式中，再生塔顶部的出气口连接于塔顶冷却器的进气口，塔顶冷却器的出气口连接于气液分离罐的进气口，气液分离罐的出气口与大气连通。

在一种可能的实现方式中，碱液输出管的出口连接于水洗塔侧壁的洗涤液进口，水洗塔底部的洗涤液出口连接于碱液循环泵的进口，碱液循环泵的出口连接于碱液回收管的进口；

水洗塔顶部的出气口连接于增压风机的进气口，增压风机的出气口连接于超重力吸收反应器的进气口；

富胺液回收管的出液口连接于富液泵的进液口，富液泵的出液口连接于贫富胺液换热器的冷源进口；

超重力解析反应器的出液口连接于贫液泵的进液口，贫液泵的出液口连接于贫富胺液换热器的热源进口；

再生塔底部的解析液出口连接于贫液泵的进液口。

在一种可能的实现方式中，水洗塔和复合吸收塔的内部均还设置有除雾段，除雾段位于净化洗涤段的上方；

复合吸收塔内部在除雾段的上方设置有填料吸收段。

在一种可能的实现方式中，逆喷洗涤段包括多个雾化喷嘴和多层逆喷吸收层，多个雾化喷嘴位于多层逆喷吸收层的上方；

每层逆喷吸收层均包括多个间隔设置的受液板；相邻两层的受液板在竖直方向上交错布置；

受液板包括相连接的左板体和右板体，左板体和右板体以竖直方向对称布置；左板体和右板体上均设置有洗涤孔。

在一种可能的实现方式中，收缩筛管的内壁设置有纤维填料层，收缩筛管的上端内壁设置有环形结构的收割环。

本发明实施例还提供了一种胺液碳捕集方法，采用上述的胺液碳捕集系统，包括以下步骤：

富含二氧化碳的尾气进入水洗塔进行逆流接触洗涤，洗涤后的尾气进入超重力吸收反应器和贫胺液充分接触进行传热、传质，进而将二氧化碳进一步吸收，吸收后的尾气进入复合吸收塔后将剩余的二氧化碳再次洗涤吸收，复合吸收塔顶部排出达标气体；

超重力吸收反应器和复合吸收塔输出的富胺液输送至贫富胺液换热器换热升温，升温后的富胺液输送至再生塔完成富胺液的再生；

尾气在水洗塔和复合吸收塔洗涤时，尾气首先在逆喷洗涤段进行逆喷淋洗涤，然后尾气在穿过净化洗涤段的收缩筛管的过程中通过液滴喷嘴喷出的液滴进行喷淋洗涤，尾气中微小颗粒吸收水分后长大并聚成为大颗粒，随后大颗粒在重力作用下进入大孔筛板的液层中被捕获；

上升的尾气中的微小颗粒和收缩筛管直管段接触，一部分液滴被壁面捕获，另一部分继续上升并和收缩筛管缩口段的内壁不断碰撞，微小颗粒聚集并凝缩，进一步对微小颗粒进行吸收。

在一种可能的实现方式中，上升的尾气从收缩筛管缩口段排出前在收割环的作用下，使其中的液滴再次撞击收缩筛管的壁面，使微小颗粒再次聚集并凝缩。

在一种可能的实现方式中，净化洗涤段的大孔筛板上的液层比收割环高10mm。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明实施例提供了一种胺液碳捕集系统及方法，本发明的尾气输出管输出富含二氧化碳的尾气，水洗塔利用碱液洗涤富含二氧化碳的尾气中的杂质及二氧化硫等含硫气体，超重力吸收反应器中贫胺液与二氧化碳充分接触进行传热、传质，进而将二氧化碳吸收，同时超重力吸收反应器作为复合吸收塔的保护系统，未洗涤的杂质带入复合吸收塔。随后尾气送入复合吸收塔对剩余二氧化碳进行再吸收。复合吸收塔能够完成80%以上二氧化碳的吸收任务，使系统在前段设备故障时也不会出现排放尾气二氧化碳超标的情况。超重力吸收反应器的出液口和复合吸收塔的出液口均连接于富胺液回收管的进液口，吸收了二氧化碳的富胺液通过富胺液回收管进入再生塔，在再生塔内完成富胺液的再生。贫富胺液换热器对富胺液进行升温。尾气进入大孔筛板时经过净化洗涤段的液滴喷嘴喷淋洗涤，使微小颗粒吸收水分后长大并聚成为大颗粒，随后在重力的作用下进入大孔筛板的液层中，最终将其捕获。采用液滴喷嘴喷淋洗涤的目的是消除使用普通雾化喷嘴产生大量的微小颗粒，避免普通雾化喷嘴造成大量小颗粒、液滴和气体形成的气溶胶，而导致系统无法处理气溶胶的问题。尾气进入和流出大孔筛板时都经过喷嘴处大液滴喷淋洗涤，使微小颗粒吸收水分后长大、并聚成为大颗粒，并在重力作用下进入筛板的液层中，将其捕获。本申请利用大液滴喷淋技术将逆喷洗涤段洗涤后的尾气携带的微尘颗粒、不溶物以及气溶胶用大液滴捕获，从而降低尾气中微尘颗粒、不溶物以及气溶胶的携带量。本申请的收缩筛管既可以增加大孔筛板上受液层的高度，来提高传质、传热及溶解效率，也可以利用收缩筛管的缩口段对尾气进行碰撞、聚集及凝缩，从而提高对微小颗粒的吸收效率。气体进入大孔筛板的液层后与循环碱液充分接触进行传质、传热及溶解，随后气流脱离大孔筛板在塔板上方再次与大液滴逆流接触，其中，大液滴喷淋范围必须将收缩筛管排出的气流涵盖，防止局部气体未洗涤进入大孔筛板的液层，从而保证除尘和脱硫的效率。

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是本申请中记载的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的胺液碳捕集系统的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的水洗塔的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的受液板的结构示意图。

图4为本发明实施例提供的大孔筛板和收缩筛管的安装示意图。

图5为本发明实施例提供的收缩筛管的结构示意图。

附图标记：1-水洗塔；2-超重力吸收反应器；3-胺液输送管；4-复合吸收塔；5-贫富胺液换热器；6-再生塔；7-净化洗涤段；8-逆喷洗涤段；9-液滴喷嘴；10-大孔筛板；11-收缩筛管；111-缩口段；12-超重力解析反应器；13-塔顶冷却器；14-气液分离罐；15-碱液循环泵；16-增压风机；17-富液泵；18-贫液泵；19-雾化喷嘴；20-受液板；201-左板体；202-右板体；203-洗涤孔；21-纤维填料层；22-收割环；23-富胺液回收管；24-排液管；25-开孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一部分实施例，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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的胺液碳捕集系统，包括水洗塔1、超重力吸收反应器2、复合吸收塔4、贫富胺液换热器5和再生塔6。

尾气输出管的出气口连接于水洗塔1下部的尾气进口，水洗塔1顶部的出气口连接于超重力吸收反应器2的进气口。

胺液输送管3的出液口连接于超重力吸收反应器2的进液口，超重力吸收反应器2的出气口连接于复合吸收塔4下部的进气口，复合吸收塔4顶部的出气口与大气连通。

超重力吸收反应器2的出液口和复合吸收塔4的出液口均连接于富胺液回收管23的进液口，富胺液回收管23的出液口连接于贫富胺液换热器5的冷源进口，贫富胺液换热器5的冷源出口连接于再生塔6的再生液进口。

水洗塔1和复合吸收塔4的内部从上至下均设置有净化洗涤段7和逆喷洗涤段8，净化洗涤段7包括多层大液滴喷淋洗涤层，每层大液滴喷淋洗涤层均包括液滴喷嘴9、大孔筛板10和收缩筛管11。

收缩筛管11的数量为多个，多个收缩筛管11均布于大孔筛板10上，每个收缩筛管11的上方均设置有一个液滴喷嘴9，液滴喷嘴9喷出的液滴直径范围为30～80um，大孔筛板10的孔径为45～55mm。

收缩筛管11的上下两端贯穿大孔筛板10，收缩筛管11在大孔筛板10上方的部分为缩口段111。

需要说明的是，尾气输出管输出富含二氧化碳的尾气，水洗塔1利用碱液洗涤富含二氧化碳的尾气中的杂质及二氧化硫等含硫气体，水洗塔1的优点是其内构件相对简单、压降小、不易堵塞和洗涤效果好。超重力吸收反应器2中贫胺液与二氧化碳充分接触进行传热、传质，进而将二氧化碳吸收，在超重力吸收反应器2内完成二氧化碳吸收任务的50%左右，同时超重力吸收反应器2作为复合吸收塔的保护系统，未洗涤的杂质带入复合吸收塔。超重力吸收过程是利用混合气体各组分在溶剂中的溶解度不同来分离气体混合物的一种方式，与传统吸收方式的区别在于，超重力吸收反应器2吸收过程是在超重力环境中完成的，极大地强化吸收过程速率和效果，在同等条件下超重力吸收分离技术的传质系数是普通吸收塔的五倍以上。随后尾气送入复合吸收塔4对剩余二氧化碳进行再吸收。复合吸收塔4能够完成80%以上二氧化碳的吸收任务，使系统在前段设备故障时也不会出现排放尾气二氧化碳超标的情况。

超重力吸收反应器2的出液口和复合吸收塔4的出液口均连接于富胺液回收管23的进液口，吸收了二氧化碳的富胺液通过富胺液回收管23进入再生塔6，在再生塔6内完成富胺液的再生。贫富胺液换热器5对富胺液进行升温。

大孔筛板10是原筛板塔的改进型，大孔筛板10的孔径增加至50mm。液滴喷嘴9并非常规技术的雾化喷嘴，液滴喷嘴9喷出的粒径直径较大，液滴喷嘴9喷出的大液滴平均直径为60um。

尾气进入大孔筛板10时经过净化洗涤段7的液滴喷嘴9喷淋洗涤，使微小颗粒吸收水分后长大并聚成为大颗粒，随后在重力的作用下进入大孔筛板10的液层中，最终将其捕获。采用液滴喷嘴9喷淋洗涤的目的是消除使用普通雾化喷嘴产生大量的微小颗粒，避免普通雾化喷嘴造成大量小颗粒、液滴和气体形成的气溶胶，而导致系统无法处理气溶胶的问题。尾气进入和流出大孔筛板10时都经过喷嘴处大液滴喷淋洗涤，使微小颗粒吸收水分后长大、并聚成为大颗粒，并在重力作用下进入筛板的液层中，将其捕获。本申请利用大液滴喷淋技术将逆喷洗涤段8洗涤后的尾气携带的微尘颗粒、不溶物以及气溶胶用大液滴捕获，从而降低尾气中微尘颗粒、不溶物以及气溶胶的携带量。

本申请的收缩筛管11既可以增加大孔筛板10上受液层的高度，来提高传质、传热及溶解效率，也可以利用收缩筛管11的缩口段111对尾气进行碰撞、聚集及凝缩，从而提高对微小颗粒的吸收效率。

气体进入大孔筛板10的液层后与循环碱液充分接触进行传质、传热及溶解，随后气流脱离大孔筛板10在塔板上方再次与大液滴逆流接触，其中，大液滴喷淋范围必须将收缩筛管11排出的气流涵盖，防止局部气体未洗涤进入大孔筛板10的液层，从而保证除尘和脱硫的效率。

本申请的收缩筛管11采用入口大直径，直径范围为DN100～DN200，收缩筛管11采用出口小直径，直径范围为DN50～DN100，入口和出口的收缩比大于二。为控制收缩筛管11在大孔筛板10上部的高度，即保证大孔筛板10液层高度，控制大孔筛板10压降，大直径部分安装在大孔筛板10下部。收缩段的长度根据尾气气速确定，尾气在收缩段的停留时间为0.5～1s具有较好的吸收效果，当停留时间为0.5s时，收缩段长度为1～2m。

本实施例中，再生塔6的解析液出口连接于超重力解析反应器12的进液口，超重力解析反应器12的出液口连接于贫富胺液换热器5的热源进口，贫富胺液换热器5的热源出口连接于胺液输送管3的循环液进口。

需要说明的是，在再生塔6的上部串联一台超重力解析反应器12，能够保证富胺液的再生质量，提高胺液解析二氧化碳的效果。利用超重力吸收反应器2可对解析塔顶部的胺液进行再次强化解析，进而降低解析塔负荷，提高胺液再生质量，使二氧化碳充分解析。

解析后的贫胺液送入吸收系统循环使用，完成整个工艺循环。贫胺液在贫富胺液换热器5与富胺液换热降温。解析完的贫胺液温度高不利于二氧化碳的吸收，而吸收完的富胺液温度低不利于解析，故本发明将二者换热，使贫胺液降温，富胺液升温，实现降低能耗的目的。

本实施例中，再生塔6顶部的出气口连接于塔顶冷却器13的进气口，塔顶冷却器13的出气口连接于气液分离罐14的进气口，气液分离罐14的出气口与大气连通。

需要说明的是，塔顶冷却器13对排出的气体进行降温，通过换热回收能量。降温后的气体通过气液分离罐14分离液体后排出二氧化碳气体。气液分离的目的是回收析出的胺液。

本实施例中，碱液输出管的出口连接于水洗塔1侧壁的洗涤液进口，水洗塔1底部的洗涤液出口连接于碱液循环泵15的进口，碱液循环泵15的出口连接于碱液回收管的进口。

水洗塔1顶部的出气口连接于增压风机16的进气口，增压风机16的出气口连接于超重力吸收反应器2的进气口。

富胺液回收管23的出液口连接于富液泵17的进液口，富液泵17的出液口连接于贫富胺液换热器5的冷源进口。

超重力解析反应器12的出液口连接于贫液泵18的进液口，贫液泵18的出液口连接于贫富胺液换热器5的热源进口。

再生塔6底部的解析液出口连接于贫液泵18的进液口。

需要说明的是，水洗塔1侧壁的洗涤液进口向净化洗涤段7和逆喷洗涤段8输送碱液。碱液循环泵15、富液泵17和贫液泵18保证系统内液体能够顺利循环。

本实施例中，水洗塔1和复合吸收塔4的内部均还设置有除雾段，除雾段位于净化洗涤段7的上方。

复合吸收塔4内部在除雾段的上方设置有填料吸收段。

需要说明的是，除雾段的除雾器的主要作用是回收粒径20～100um的液滴，减少携带损失，防止二次污染。填料吸收段能够对剩余的二氧化碳再次吸收。

本实施例中，逆喷洗涤段8包括多个雾化喷嘴19和多层逆喷吸收层，多个雾化喷嘴19位于多层逆喷吸收层的上方。

每层逆喷吸收层均包括多个间隔设置的受液板20。相邻两层的受液板20在竖直方向上交错布置。

受液板20包括相连接的左板体201和右板体202，左板体201和右板体202以竖直方向对称布置。左板体201和右板体202上均设置有洗涤孔203。

需要说明的是，受液板20呈三角形结构，洗涤孔203直径为10mm，洗涤孔203利于气液传质、传热及洗涤。受液板20便于尾气接触换热，同时受液板20会引导液体在其重力的作用下流至水洗塔1的底部。

富含二氧化碳的尾气从受液板20下部进入逆喷洗涤段8，雾化喷嘴19将碱液液滴充分雾化，粒径大小呈正态分布。喷雾对进入逆喷洗涤段8的尾气充分洗涤，使液滴充分饱和、膨胀后在重力作用下进入下部的洗涤液中，然后随塔底抽出液一起进入过滤器收集。未在逆喷洗涤段8洗涤掉的杂质随尾气进入净化洗涤段7。

本实施例中，收缩筛管11的内壁设置有纤维填料层21，收缩筛管11的上端内壁设置有环形结构的收割环22。

需要说明的是，纤维填料层21的厚度为5mm。尾气通过收缩筛管11时，纤维填料层21对气流中的小颗粒、微尘进行捕获、收纳，从而增加液滴捕获量，提高洗涤效果。

收缩筛管11的缩口段111的侧壁设置有开孔25，开孔25用于气流与液相传热传质，并利于二氧化碳的吸收，从而完成气体与液体的高精度分离。

收割环22就是在收缩筛管11顶部设计的二次缩颈口，收割环利用缩颈原理使气流的流速发生变化，使更多的气流撞击壁面，利于液滴的并聚和回收。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种胺液碳捕集方法，采用了上述的胺液碳捕集系统，包括以下步骤：

富含二氧化碳的尾气进入水洗塔1进行逆流接触洗涤，洗涤后的尾气进入超重力吸收反应器2和贫胺液充分接触进行传热、传质，进而将二氧化碳进一步吸收，吸收后的尾气进入复合吸收塔4后将剩余的二氧化碳再次洗涤吸收，复合吸收塔4顶部排出达标气体。

超重力吸收反应器2和复合吸收塔4输出的富胺液输送至贫富胺液换热器5换热升温，升温后的富胺液输送至再生塔6完成富胺液的再生。

尾气在水洗塔1和复合吸收塔4洗涤时，尾气首先在逆喷洗涤段8进行逆喷淋洗涤，然后尾气在穿过净化洗涤段7的收缩筛管11的过程中通过液滴喷嘴9喷出的液滴进行喷淋洗涤，尾气中微小颗粒吸收水分后长大并聚成为大颗粒，随后大颗粒在重力作用下进入大孔筛板10的液层中被捕获。

上升的尾气中的微小颗粒和收缩筛管11直管段接触，一部分液滴被壁面捕获，另一部分继续上升并和收缩筛管11缩口段111的内壁不断碰撞，微小颗粒聚集并凝缩，进一步对微小颗粒进行吸收。

本实施例中，上升的尾气从收缩筛管11缩口段111通过前在收割环22的作用下，使其中的液滴再次撞击收缩筛管11壁面，使微小颗粒再次聚集并凝缩。

本实施例中，净化洗涤段7的大孔筛板10上的液层比收割环22高10mm。

需要说明的是，大孔筛板10的液层是通过上升的尾气进行支撑，因此不会出现漏液，这样一来能够提高气液换热效率和吸收效率。收割环22还能保证大孔筛板10液层高度，这样的液层高度有利气体与胺液接触，进而利于二氧化碳的吸收。

大孔筛板10的一侧设置有排液管24，排液管24的进液口的高度比收割环22高10mm，排液管24的排液口延伸至下一层的大孔筛板10处，最下端的排液管24的排液口延伸至受液板20处。

尾气在洗涤塔内进行充分逆流接触洗涤，脱除尾气携带的粉尘、二氧化硫等后，通过增压风机16加压送入超重力吸收反应器2吸收尾气中50%以上二氧化碳，然后再进入复合吸收塔4精脱二氧化碳，复合吸收塔4排出尾气中二氧化碳含量小于1%。吸收完二氧化碳的富胺液送入再生塔6，在高温下解析出从尾气中吸收的二氧化碳，同时富胺液再生为贫胺液。由于受再生塔6尺寸、温度、胺液稳定性及工艺条件等限制，往往富胺液在再生塔6内解析不彻底，鉴于上述情况本专利在解析塔顶部并联设计一台超重力解析反应器12，目的是利用超重力解析反应器12良好的解析效果，降低再生塔6负荷，同时提高胺液再生质量，并还可控制解析塔的尺寸，降低投资成本。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (8)

1.一种胺液碳捕集系统，其特征在于：包括水洗塔（1）、超重力吸收反应器（2）、复合吸收塔（4）、贫富胺液换热器（5）和再生塔（6）；

尾气输出管的出气口连接于水洗塔（1）下部的尾气进口，水洗塔（1）顶部的出气口连接于超重力吸收反应器（2）的进气口；

碱液输出管的出口连接于水洗塔（1）侧壁的洗涤液进口，水洗塔（1）底部的洗涤液出口连接于碱液循环泵（15）的进口，碱液循环泵（15）的出口连接于碱液回收管的进口；

胺液输送管（3）的出液口连接于超重力吸收反应器（2）的进液口，超重力吸收反应器（2）的出气口连接于复合吸收塔（4）下部的进气口，复合吸收塔（4）顶部的出气口与大气连通；

超重力吸收反应器（2）的出液口和复合吸收塔（4）的出液口均连接于富胺液回收管（23）的进液口，富胺液回收管（23）的出液口连接于贫富胺液换热器（5）的冷源进口，贫富胺液换热器（5）的冷源出口连接于再生塔（6）的再生液进口；

水洗塔（1）和复合吸收塔（4）的内部从上至下均设置有净化洗涤段（7）和逆喷洗涤段（8），净化洗涤段（7）包括多层大液滴喷淋洗涤层，每层大液滴喷淋洗涤层均包括液滴喷嘴（9）、大孔筛板（10）和收缩筛管（11）；

收缩筛管（11）的数量为多个，多个收缩筛管（11）均布于大孔筛板（10）上，每个收缩筛管（11）的上方均设置有一个液滴喷嘴（9），液滴喷嘴（9）喷出的液滴直径范围为30～80um，大孔筛板（10）的孔径为45～55mm；

收缩筛管（11）的上下两端贯穿大孔筛板（10），收缩筛管（11）在大孔筛板（10）上方的部分为缩口段（111）；

逆喷洗涤段（8）包括多个雾化喷嘴（19）和多层逆喷吸收层，多个雾化喷嘴（19）位于多层逆喷吸收层的上方；

每层逆喷吸收层均包括多个间隔设置的受液板（20）；相邻两层的受液板（20）在竖直方向上交错布置；

受液板（20）包括相连接的左板体（201）和右板体（202），左板体（201）和右板体（202）以竖直方向对称布置；左板体（201）和右板体（202）上均设置有洗涤孔（203）；

收缩筛管（11）的内壁设置有纤维填料层（21），收缩筛管（11）的上端内壁设置有环形结构的收割环（22）。

2.根据权利要求1所述的胺液碳捕集系统，其特征在于：再生塔（6）的解析液出口连接于超重力解析反应器（12）的进液口，超重力解析反应器（12）的出液口连接于贫富胺液换热器（5）的热源进口，贫富胺液换热器（5）的热源出口连接于胺液输送管（3）的循环液进口。

3.根据权利要求2所述的胺液碳捕集系统，其特征在于：再生塔（6）顶部的出气口连接于塔顶冷却器（13）的进气口，塔顶冷却器（13）的出气口连接于气液分离罐（14）的进气口，气液分离罐（14）的出气口与大气连通。

4.根据权利要求3所述的胺液碳捕集系统，其特征在于：

水洗塔（1）顶部的出气口连接于增压风机（16）的进气口，增压风机（16）的出气口连接于超重力吸收反应器（2）的进气口；

富胺液回收管（23）的出液口连接于富液泵（17）的进液口，富液泵（17）的出液口连接于贫富胺液换热器（5）的冷源进口；

超重力解析反应器（12）的出液口连接于贫液泵（18）的进液口，贫液泵（18）的出液口连接于贫富胺液换热器（5）的热源进口；

再生塔（6）底部的解析液出口连接于贫液泵（18）的进液口。

5.根据权利要求4所述的胺液碳捕集系统，其特征在于：水洗塔（1）和复合吸收塔（4）的内部均还设置有除雾段，除雾段位于净化洗涤段（7）的上方；

复合吸收塔（4）内部在除雾段的上方设置有填料吸收段。

6.一种胺液碳捕集方法，其特征在于，采用如权利要求1至5任一项所述的胺液碳捕集系统，包括以下步骤：

富含二氧化碳的尾气进入水洗塔（1）进行逆流接触洗涤，洗涤后的尾气进入超重力吸收反应器（2）和贫胺液充分接触进行传热、传质，进而将二氧化碳进一步吸收，吸收后的尾气进入复合吸收塔（4）后将剩余的二氧化碳再次洗涤吸收，复合吸收塔（4）顶部排出达标气体；

超重力吸收反应器（2）和复合吸收塔（4）输出的富胺液输送至贫富胺液换热器（5）换热升温，升温后的富胺液输送至再生塔（6）完成富胺液的再生；

尾气在水洗塔（1）和复合吸收塔（4）洗涤时，尾气首先在逆喷洗涤段（8）进行逆喷淋洗涤，然后尾气在穿过净化洗涤段（7）的收缩筛管（11）的过程中通过液滴喷嘴（9）喷出的液滴进行喷淋洗涤，尾气中微小颗粒吸收水分后长大并聚成为大颗粒，随后大颗粒在重力作用下进入大孔筛板（10）的液层中被捕获；

上升的尾气中的微小颗粒和收缩筛管（11）直管段接触，一部分液滴被壁面捕获，另一部分继续上升并和收缩筛管（11）缩口段（111）的内壁不断碰撞，微小颗粒聚集并凝缩，进一步对微小颗粒进行吸收。

7.根据权利要求6所述的胺液碳捕集方法，其特征在于：上升的尾气从收缩筛管（11）缩口段（111）排出前在收割环（22）的作用下，使其中的液滴再次撞击收缩筛管（11）的壁面，使微小颗粒再次聚集并凝缩。

8.根据权利要求7所述的胺液碳捕集方法，其特征在于：净化洗涤段（7）的大孔筛板（10）上的液层比收割环（22）高10mm。