CN217202370U - 一种ccs碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统。本实用新型中所述原水过滤器的出口与原水换热器的进口连接，所述原水换热器的出口与脱盐液循环水箱的进口连接，所述脱盐液循环水箱的出口与脱盐液循环泵的进口连接，所述脱盐液循环泵的出口分别与电渗析膜堆的进口和脱盐液换热器的进口连接，所述脱盐液换热器的出口脱盐液循环水箱的二级换热进口连接，所述电渗析膜堆的出口与脱盐液循环水箱的回水口连接，所述浓缩液循环水箱的出口与浓缩液循环泵的进口连接，所述浓缩液循环泵的出口与电渗析膜堆的进口连接，所述电渗析膜堆的出口与浓缩液循环水箱的回水口连接。

Description

一种CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统

技术领域

本实用新型涉及一种CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统。

背景技术

随着世界经济与人类文明的快速发展，二氧化碳的排放量也在逐年的快速增加，大量二氧化碳排放到大气中，造成温室效应加剧，冰川消融，海平面上升等等世界性环境问题。

为了解决二氧化碳对人类继续发展带来的严重影响，许多碳减排以及碳处理技术孕育而生，其中最为火热，为世界各国所认可的二氧化碳处理技术诞生，即CCS以及其相关技术。

CCS是碳捕获与封存（carbon capture and storage,CCS）技术的简称是指将CO₂从工业或相关排放源中分离出来，输送到封存地点，并长期与大气隔绝的过程。这种技术被认为是未来大规模减少温室气体排放、减缓全球变暖最经济、可行的方法。

对于CCS的定义有许多，被广泛接受的定义是“一个从工业和能源相关的生产活动中分离二氧化碳，运输到储存地点，长期与大气隔绝的过程”。

过程：CCS的产业链由四部分组成，即捕集、运输、存储和监测及用于增加石油采收率（EOR）。

捕集：燃烧后处理（在燃烧后捕捉），能够满足常规的电厂，是最容易理解的技术。氧化燃料（让燃料在纯氧中燃烧），理论上很有希望但现实应用较少。如果试点成功，氧化燃料可能与燃烧后处理竞争市场。燃烧前处理（在燃烧前捕捉），很有可能提供混合的电力、氢气和低碳燃料/原料。

运输：将CO₂从排放源压缩后运输到存储地点，最可行的方式是管道，但是对于更长距离来说，需要用船运。

存储和检测：储存不仅包括将CO₂保存在深层地下，还要对泄露进行监测。油气田已经过深入广泛的地质分析，最适合储存CO₂的地点是枯竭的油气田。

用于增加石油采收率（EOR/EGR）：CCS产业链的最后一环，可选并有潜在收益。具体过程是，注入CO₂，将那些开采难度大的石油或天然气“推向”生产井。EOR/EGR商业运行证明这种方法可以将枯竭油气田寿命预期延长20年（如加拿大的Weyburn）。当然，这一环节还需进一步检验证明CO₂在地下保持不扩散。

在CCS产业链的第一重要步骤是碳捕捉，没有适合商业发展的碳捕捉技术，后续都是空谈，所以最为重要的是如何将二氧化碳捕捉固定下来，目前碳捕捉技术主要有：

1）燃烧后捕捉（post-combustion capture，简称 PCC）：顾名思义，就是在工艺的燃烧部分之后进行捕捉。由于一般对 CO₂的捕捉多用于发电厂，因此往往在电厂燃烧段之后放置一吸收分离装置，使用溶剂对 CO₂进行吸收，最后则吹脱出 CO₂气体并压缩，进入运输管道。

2）燃烧前捕捉（pre-combustion capture或integrated gasificationcombined-cycle，简称 IGCC）：与 PCC 相反的，在IGCC 中首先通入氧气或者空气，将煤炭和生物质燃料等原料气化，再进入燃烧段进行反应，与此同时通入一定的水蒸气，最终的产物有 CO2、CO、H₂、N₂以及硫化物等。由于此时的混合合成气（syngas）气压很高（约30-50个大气压），对 CO₂的分离就变得容易很多。最后 CO₂经过吸收/吸附/膜分离等技术处理后被压缩和运输，进入下一个步骤。剩下的气体则或被排空（N2等），或被再次利用（CO、H₂等）。

3）氧气燃烧（Oxy-combustion)：该方法主要是通过将空气中的氮气与氧气分离，使用纯氧对燃料进行燃烧，从而可以提高燃烧效率（大约提高17%-35%）[2]，提高 CO₂的纯度，降低 CO等副产物的产生。

碳捕捉中PCC 主要的优点在于改造幅度最小，从而意味着最小的改造资金投入，一般认为是比较经济的做法，在欧盟地区得到普遍的采用。该方法主要使用0.3g/g 的乙醇胺（C₂H₇NO)溶剂对 CO₂进行吸收，从而也带来一些问题，比如：乙醇胺溶液的再生需要耗费巨大的能量，溶剂的挥发对环境的影响以及其降解产物的影响等。目前利用各种有机胺溶液作为二氧化碳的吸附溶剂是一种相对成熟的二氧化碳捕捉技术，但有机胺溶液在实际长时间运行生产中，会出现吸收能力与释放能力下降的问题，主要原因除了本身有机溶剂的挥发降解损耗以外，还有不断地循环性使用中其溶液中的杂质与氯化盐分大大增加，从而降低了有机胺对二氧化碳的吸收释放能力。如何去除有机胺液中的杂质以及多余盐分，提高有机胺的长期使用寿命，降低运行生产成本将是CCS碳捕捉技术中一个关键所在。

目前含盐水脱盐的主要工艺除电渗析（ED）技术外还有有反渗透（RO）等压力膜技术。

反渗透（RO）等技术是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压，就可以使用大于渗透压的反渗透压力，即反渗透法，达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。而反渗透不可适用于有机溶液脱盐最大的问题在于有机物和盐分永远处于浓水测，盐分不通过膜的同时，有机物液不能通过，所以应用于工业水处理的RO技术并不适用CCS中碳捕捉有机胺液中盐分的脱除。

而电渗析（ED）技术恰恰不同之处在于，电渗析在将原液中的盐分离子脱盐浓缩时，不使有机胺等有机物通过电渗析的离子交换膜片，从而形成将原液中的盐分浓缩去除，而留下纯净脱盐后的有机胺溶液。

反渗透脱盐时是盐分和有机物都在同一侧，即浓水侧。

电渗析脱盐时是盐分在浓盐水侧，即浓水侧。但有机物在淡水侧。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其结构特点在于：包括原水过滤器、原水换热器、循环泵、电渗析膜堆、脱盐液换热器、清洗水泵、浓缩液外输泵、脱盐液外输泵、加药泵、水箱、高频直流电源和电控柜，所述循环泵包括脱盐液循环泵、浓缩液循环泵、阴极液循环泵和阳极液循环泵，所述加药泵包括氢氧化钠加药泵和盐酸加药泵，所述水箱包括脱盐液循环水箱、浓缩液循环水箱、阴极液循环水箱、阳极液循环水箱、清洗水箱、脱盐液外输水箱、浓缩液外输水箱、氢氧化钠加药水箱和盐酸加药水箱；所述原水过滤器的出口与原水换热器的进口连接，所述原水换热器的出口与脱盐液循环水箱的进口连接，所述脱盐液循环水箱的出口与脱盐液循环泵的进口连接，所述脱盐液循环泵的出口分别与电渗析膜堆的进口和脱盐液换热器的进口连接，所述脱盐液换热器的出口脱盐液循环水箱的二级换热进口连接，所述电渗析膜堆的出口与脱盐液循环水箱的回水口连接，所述浓缩液循环水箱的出口与浓缩液循环泵的进口连接，所述浓缩液循环泵的出口与电渗析膜堆的进口连接，所述电渗析膜堆的出口与浓缩液循环水箱的回水口连接，所述阴极液循环水箱的出口与阴极液循环泵的进口连接，所述阴极液循环泵的出口与电渗析膜堆的进口连接，所述电渗析膜堆的出口与阴极液循环水箱的回水口连接，所述阳极液循环水箱的出口与阳极液循环泵的进口连接，所述阳极液循环泵的出口与电渗析膜堆的进口连接，所述电渗析膜堆的出口与阳极液循环水箱的回水口连接，所述高频直流电源与电渗析膜堆连接，所述脱盐液循环水箱的溢流口与脱盐液外输水箱的进口连接，所述脱盐液外输水箱的出口与脱盐液外输泵的进口连接，所述脱盐液外输泵的出口与电渗析系统脱盐液外排总口连接，所述浓缩液循环水箱的溢流口与浓缩液外输水箱的进口连接，所述浓缩液外输水箱的出口与浓缩液外输泵的进口连接，所述浓缩液外输泵的出口与电渗析系统浓缩液外排总口连接，所述清洗水箱的出口与清洗水泵的进口连接，所述清洗水泵的出口与电渗析膜堆的进口连接，所述电渗析膜堆的出口与清洗水箱的回水口连接，所述盐酸加药水箱的进口与电渗析系统盐酸箱补充总口连接，所述盐酸加药水箱的出口与盐酸加药泵的进口连接，所述盐酸加药泵的出口分别与阴极液循环水箱的加药口和清洗水箱的加药口连接，所述氢氧化钠加药水箱的出口与氢氧化钠加药泵的进口连接，所述氢氧化钠加药泵的出口分别与浓缩液外输水箱的加药口和清洗水箱的加药口连接。

进一步地，所述原水过滤器的数量为两个，其中一个为常用的原水过滤器，另一个为备用的原水过滤器。

进一步地，所述脱盐液循环泵、浓缩液循环泵、阴极液循环泵和阳极液循环泵的数量为两个，其中一个为常用的脱盐液循环泵、浓缩液循环泵、阴极液循环泵和阳极液循环泵，另一个为备用的脱盐液循环泵、浓缩液循环泵、阴极液循环泵和阳极液循环泵。

进一步地，所述脱盐液外输水箱上设置有高低液位开关。

进一步地，所述浓缩液外输水箱上设置有高低液位开关。

相比现有技术，本实用新型具有以下优点：该CCS碳捕捉有机胺液净化系统，不仅可去除有机胺液中的大量盐分，产出高TDS浓水，还解决了有机胺液长期运行使用性能下降的问题，且可去除来水中＞5 微米的颗粒物质、胶体等杂质，处理后的低TDS有机胺溶液可回至胺液系统中继续使用，提高胺液的性能，大大增加胺液的使用寿命。

电渗析膜堆占地面积非常小，同时设计一体式撬装辅助设备，分体式的电渗析膜堆，便于后期的运行维护，整套系统自动化程度高，监控数据实时显示与记录，可实现远程一键启动、一键停止、自动运行管理等，现场操作简便，基本无需人工过多操作，而且设备长期运行不会产生废弃物，不增加二次污染与再次处理的运行负担。

附图说明

图1是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的主视结构示意图。

图2是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的后视1结构示意图。

图3是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的后视2结构示意图。

图4是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的左视1结构示意图。

图5是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的左视2结构示意图。

图6是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的右视结构示意图。

图7是本实用新型实施例的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的俯视结构示意图。

图中：原水过滤器1、原水换热器2、循环泵3、电渗析膜堆4、脱盐液换热器5、清洗水泵6、浓缩液外输泵7、脱盐液外输泵8、加药泵9、水箱10、高频直流电源11、电控柜12、

脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33、阳极液循环泵34、

氢氧化钠加药泵91、盐酸加药泵92、

脱盐液循环水箱101、浓缩液循环水箱102、阴极液循环水箱103、阳极液循环水箱104、清洗水箱105、脱盐液外输水箱106、浓缩液外输水箱107、氢氧化钠加药水箱108、盐酸加药水箱109、

电渗析系统原水接口N-1、

电渗析系统换热器冷却水出水总口N-2、

电渗析系统换热器冷却水进水总口N-3、

电渗析系统工艺水进水总口N-4、

电渗析系统盐酸箱补充总口N-5、

电渗析系统阴极液箱室外放空管道口N-6、

电渗析系统阳极液箱室外放空管道口N-7、

电渗析系统排污总口N-8、

电渗析系统脱盐液外排总口N-9、

电渗析系统浓缩液外排总口N-10。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图7所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实施例中的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，包括原水过滤器1、原水换热器2、循环泵3、电渗析膜堆4、脱盐液换热器5、清洗水泵6、浓缩液外输泵7、脱盐液外输泵8、加药泵9、水箱10、高频直流电源11和电控柜12，原水过滤器1的数量为两个，其中一个为常用的原水过滤器1，另一个为备用的原水过滤器1。

本实施例中的循环泵3包括脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33和阳极液循环泵34，脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33和阳极液循环泵34的数量为两个，其中一个为常用的脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33和阳极液循环泵34，另一个为备用的脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33和阳极液循环泵34。

加药泵9包括氢氧化钠加药泵91和盐酸加药泵92。

水箱10包括脱盐液循环水箱101、浓缩液循环水箱102、阴极液循环水箱103、阳极液循环水箱104、清洗水箱105、脱盐液外输水箱106、浓缩液外输水箱107、氢氧化钠加药水箱108和盐酸加药水箱109。

本实施例中的原水过滤器1的出口与原水换热器2的进口连接，原水换热器2的出口与脱盐液循环水箱101的进口连接。

本实施例中的脱盐液循环水箱101的出口与脱盐液循环泵31的进口连接，脱盐液循环泵31的出口分别与电渗析膜堆4的进口和脱盐液换热器5的进口连接，脱盐液换热器5的出口脱盐液循环水箱101的二级换热进口连接，电渗析膜堆4的出口与脱盐液循环水箱101的回水口连接。

本实施例中的浓缩液循环水箱102的出口与浓缩液循环泵32的进口连接，浓缩液循环泵32的出口与电渗析膜堆4的进口连接，电渗析膜堆4的出口与浓缩液循环水箱102的回水口连接。

本实施例中的阴极液循环水箱103的出口与阴极液循环泵33的进口连接，阴极液循环泵33的出口与电渗析膜堆4的进口连接，电渗析膜堆4的出口与阴极液循环水箱103的回水口连接。

阳极液循环水箱104的出口与阳极液循环泵34的进口连接，阳极液循环泵34的出口与电渗析膜堆4的进口连接，电渗析膜堆4的出口与阳极液循环水箱104的回水口连接。

本实施例中的高频直流电源11与电渗析膜堆4连接。

本实施例中的脱盐液循环水箱101的溢流口与脱盐液外输水箱106的进口连接，脱盐液外输水箱106的出口与脱盐液外输泵8的进口连接，脱盐液外输泵8的出口与电渗析系统脱盐液外排总口N-9连接，脱盐液外输水箱106上设置有高低液位开关。

本实施例中的浓缩液循环水箱102的溢流口与浓缩液外输水箱107的进口连接，浓缩液外输水箱107的出口与浓缩液外输泵7的进口连接，浓缩液外输泵7的出口与电渗析系统浓缩液外排总口N-10连接，浓缩液外输水箱107上设置有高低液位开关。

本实施例中的清洗水箱105的出口与清洗水泵6的进口连接，清洗水泵6的出口与电渗析膜堆4的进口连接，电渗析膜堆4的出口与清洗水箱105的回水口连接。

本实施例中的盐酸加药水箱109的进口与电渗析系统盐酸箱补充总口N-5连接，盐酸加药水箱109的出口与盐酸加药泵92的进口连接，盐酸加药泵92的出口分别与阴极液循环水箱103的加药口和清洗水箱105的加药口连接。

本实施例中的氢氧化钠加药水箱108的出口与氢氧化钠加药泵91的进口连接，氢氧化钠加药泵91的出口分别与浓缩液外输水箱107的加药口和清洗水箱105的加药口连接。

具体的说，一、原水进水过滤换热系统的连接方式如下：

含盐有机胺液通过电渗析系统原水接口N-1利用316不锈钢连接管道（管道上设有316不锈钢自动阀门和手动阀门）与原水过滤器1的数量为2台（一用一备）连接。

原水过滤器1的数量为2台一用一备，原水过滤器1的出口与原水换热器2的进口利用316不锈钢管道（管道上设置手动316不锈钢阀门）相连接，为过滤后的含盐有机胺溶液降温。

经过换热后原水换热器2的出口与脱盐液循环水箱101的进口通过UPVC塑料管道相连接。管道上配置在线流量计，相互连锁保证系统进水量一定，初始设定正常进水处理量为3m³/h。

其作用为：原水进水过滤换热系统为系统原水（胺液）进水的过滤与降温系统，主要除去来水中的SS等颗粒物，并将原水换热温度控制在35度以下。其中原水进水设置自动阀门，原水换热器2的出口配置在线流量计，相互连锁保证系统进水量一定，初始设定正常进水处理量为3m³/h。原水换热器2的进口侧配置自动阀门，原水换热器2的出口配置温度变送器，自动阀门开闭与原水换热器2的出口温度连锁。

主要包括：

1、主要设备：

1）原水过滤器，2台，5um，5m³/h，一根大通量滤芯；

2）原水换热器：板式换热器，316L不锈钢，换热面积9.5m2；

2、主要仪表：

1）原水流量计：转轮式，4-20mA；

2）温度变送器：0-100度，PT100，热电阻，4-20mA；

3）电导率表：0-500ms，4-20mA；

3、主要自动阀门

1）原水进水自动阀：电动球阀，316L不锈钢，铝合金执行器，DN40。

2）原水换热冷却水进水自动阀：UPVC，塑料执行器，DN40。

具体的说，二、脱盐浓缩极液循环系统的连接方式如下：

1）脱盐液循环系统

脱盐液循环水箱101的出口与脱盐液循环泵31的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置UPVC手动阀）。脱盐液循环泵31的出口与电渗析膜堆4的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置手动阀门、带限位开关的浮子流量计、压力表等）。脱盐液循环泵31的出口与脱盐液换热器5的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置温度变送器），脱盐液换热器5的出口与脱盐液循环水箱101的二级换热进口相连接。电渗析膜堆4的脱盐液出口与脱盐液循环水箱101的脱盐液回水口通过UPVC管道相连接。

2）浓缩液循环系统

浓缩液循环水箱102的出口与浓缩液循环泵32的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置UPVC手动阀）。浓缩液循环泵32的出口与电渗析膜堆4的浓缩液进口通过UPVC管道相连接（管道上设置手动阀门、带限位开关的浮子流量计、压力表等）。电渗析膜堆4的浓缩液出口与浓缩液循环水箱102的浓缩液回水口通过UPVC管道相连接。

3）阴极液循环系统

阴极液循环水箱103的出口与阴极液循环泵33的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置UPVC手动阀）。阴极液循环泵33的出口与电渗析膜堆4的阴极液进口通过UPVC管道相连接（管道上设置手动阀门、带限位开关的浮子流量计、压力表等）。电渗析膜堆4的阴极液出口与阴极液循环水箱103的阴极液回水口通过UPVC管道相连接。

4）阳极液循环系统

阳极液循环水箱104的出口与阳极液循环泵34的进口通过UPVC管道相连接（管道上设置UPVC手动阀）。阳极液循环泵34的出口与电渗析膜堆4的阳极液进口通过UPVC管道相连接（管道上设置手动阀门、带限位开关的浮子流量计、压力表等）。电渗析膜堆4的阳极液出口与阳极液循环水箱104的阳极液回水口通过UPVC管道相连接。

5直流电源供电系统

高频直流电源11的正负极接线口与电渗析膜堆4的正负极接线口通过16平方铜电缆连接。

其作用为：脱盐浓缩循环系统，通过脱盐液循环泵31、浓缩液循环泵32、阴极液循环泵33和阳极液循环泵34，将液体在电渗析膜堆4与水箱10之间进行循环，通过电渗析膜堆4的阴、阳极加载直流电运行来去除脱盐液（原水胺液）中的盐分，浓缩至浓缩液侧。

主要包括：

1、主要设备：

1）脱盐、浓缩水箱：300L，PE；

2）阴极、阳极水箱：200L，PE；

3）脱盐、浓缩循环泵：各2台，15 m³/h，20 mH ， 2.2 Kw，磁力式；

4）阴极、阳极循环泵：各2台，3 m³/h，20 mH ， 0.55Kw，磁力式；

5）风机：Q=6m³/h，隔膜式风机；

6）直流电源：DC250V，120A；

7）脱盐液换热器：板式换热器，316L不锈钢，换热面积5.4m²；

2、主要仪表

1）循环流量计：配套低限位报警开关；

2）空气流量计：0-10m3/h，配套低限位报警开关；

3）脱盐液电导率计：0-500ms，4-20mA；

4）浓缩液电导率计：0-500ms，4-20mA；

5）阴极液PH计：0-14，4-20mA；

6）脱盐液温度变送器：0-100度，PT100，热电阻，4-20mA；

7）阴阳极液液位开关：高低液位开关（H，L）；

8）就地压力表与温度表等。

3、主要自动阀门：

1）脱盐液换热冷却水进水自动阀：UPVC，塑料执行器，DN40。

具体的说，三、最终溶液外输系统的连接方式如下：

1）最终脱盐液（除去盐分后的有机胺溶液）外输系统

脱盐液循环水箱101的溢流口与脱盐液外输水箱106的脱盐液进水口通过UPVC塑料管道连接。脱盐液外输水箱106的出口与脱盐液外输泵8的进口通过UPVC管道想连接。脱盐液外输泵8的出口与电渗析系统脱盐液外排总口N-9连接，脱盐液（除盐后的有机胺液）出口利用316不锈钢管道相连接（管道上设置不锈钢手动阀门1个和自动阀门1个）。

脱盐液外输水箱106上设置高低液位开关。

2）最终浓缩液（高浓度盐液）外输系统

浓缩液循环水箱102的溢流口与浓缩液外输水箱107的脱盐液进水口通过UPVC塑料管道连接。浓缩液外输水箱107的出口与浓缩液外输泵7的进口通过UPVC管道想连接。浓缩液外输泵7的出口与电渗析系统浓缩液外排总口N-10连接，浓缩液外排总口利用UPVC管道相连接（管道上设置不锈钢手动阀门1个和自动阀门1个）。

浓缩液外输水箱107上设置高低液位开关。

其作用为：脱盐液从脱盐液循环水箱101溢流至脱盐液外输水箱106（除盐后胺液暂存箱），通过高压变频磁力泵打出电渗析膜堆4输送至胺液原管道，并设置水箱自回流方便流量与泵运行时间的调节，溢流管径DN65。浓缩液从浓缩液循环水箱102溢流至浓缩液外输水箱107（高浓度盐水），根据运行情况通过脱盐液循环泵31输送出系统或至脱盐液循环水箱101（可进行二级电渗析再脱盐处理增加系统回收率），并设置水箱自回流管路。

主要包括：

1、主要设备：

1）脱盐液溢流水箱：1000L，PE；

2）浓缩液溢流水箱：1000L，PE；

3）脱盐、浓缩水箱：300L，PE；

4）脱盐液外排泵：1台，12 m³/h，80mH ，15Kw，磁力式；

5）浓缩液外排泵：1台，3 m³/h，20mH ，0.55Kw，磁力式；

2、主要仪表

1）脱盐液外输流量计：转轮式，4-20mA；

2）浓缩液外输流量计：转轮式，4-20mA；

3）浓缩液外排水箱PH计：0-14，4-20mA；

4）浓水至脱盐液循环水箱流量计：2-3m³/h，就地浮子式；

5）脱盐、浓缩外排水箱液位开关：高高、高、低液位开关（HH，H，L）；

6）就地泵出口压力表等。

3、主要自动阀门：

1）脱盐液外输自动阀：电动球阀，316L不锈钢，铝合金执行器，DN32。

具体的说，四、清洗系统的连接方式如下：

清洗水箱105的出口与清洗水泵6通过UPVC管道（管道上设置UPVC手动阀门）连接。清洗水泵6的出口与电渗析膜堆4的脱盐液、浓缩液、阴极液、阳极液进水口通过UPVC管道相连接（管道上设置手动阀门与带限位开关的浮子流量计）。电渗析膜堆4的脱盐液、浓缩液、阴极液、阳极液出水口与清洗水箱105的清洗液回水口通过UPVC管道相连接。

其作用为：主要目的为当电渗析内部发生无机物结垢污堵或有机物污堵时清洗用。清洗水箱105配置有盐酸加药管道与氢氧化钠加药管道，根据不同情况的污堵配置所需清洗液。清洗系统为手动设置，清洗时手动开启电渗析膜堆4的进水管道清洗阀门，关闭4路循环泵出口阀门，关闭4路循环水回水箱阀门，开启清洗水泵6使清洗液在电渗析膜堆4与清洗水箱105中循环。

主要包括：

1、主要设备：

1）清洗水箱：300L，PE；

2）清洗水泵：1台，3 m³/h，20mH ，0.55Kw，磁力式；

2、主要仪表

1）清洗流量计：就地浮子式，0.3-3m³/h；

2）就地泵出口压力表。

3、主要自动阀门：无。

具体的说，五、加药系统的连接方式如下：

1）盐酸加药

电渗析系统盐酸箱补充总口N-5与盐酸加药水箱109的盐酸进口通过UPVC管道相连接。（管道上设置手动阀门）。盐酸加药水箱109与两台盐酸加药泵92的进口通过防腐PVDF软管相连接。两台盐酸加药泵92的出口分别与阴极液循环水箱103的加酸进口和清洗水箱105的加酸进口通过PVC管道相连接。

2）氢氧化钠加药

氢氧化钠加药水箱108与氢氧化钠加药泵91的进口通过防腐PVDF软管相连接。两台氢氧化钠加药泵91的出口分别与清洗水箱105的的加酸进口和浓缩液外输水箱107的氢氧化钠加药进口通过PVC管道相连接。

其作用为：加药系统包括，盐酸加药系统与氢氧化钠加酸系统。盐酸加酸系统主要与阴极液ph计连锁自动为电渗析阴极液箱加酸使阴极液ph保持在2-3，另在清洗时为清洗水箱105补加盐酸。氢氧化钠加药系统仅在浓缩液外输水箱107高盐溶液集满后再次进行二次脱盐前调节ph时向浓缩液外排水箱投加氢氧化钠保持ph在10-12左右，增加二次脱盐时的有机胺回收率。

主要包括：

1、主要设备：

1）盐酸液箱：100L，PE；

2）氢氧化钠溶液箱：100L，PE；

3）加药泵：盐酸加药2台，氢氧化钠加药2台，电磁隔膜计量泵，2～10bar，3～9L /h* 0.4MPa * 20 W。

2、主要仪表：无

3、主要自动阀门：无。

该CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统的运行说明：

开机前准备工作：

1) 脱盐液循环水箱101、浓缩液循环水箱102、阴极液循环水箱103、阳极液循环水箱104、氢氧化钠加药水箱108、盐酸加药水箱109、等储罐内准备好规定的液体。

2) 通过电渗析膜堆4自用水共进管，向电渗析膜堆4内的脱盐室、浓缩室、阳极室、阴极室各室内加注纯水，各室之间不要出现水位差。（初次启动，保证 ED 膜堆及进水管道内满水）。

3) 确认各手动阀门处于规定状态。

4) 将控制盘的主电源、各泵的供电回路开关置为 ON。

5) 将泵、电源、风机、电动阀等设备的面盘上的选择旋钮开关设为“自动”状态。

首先过滤与降温：

通过管道带压过来的有机胺溶液经过过滤精度＜5微米的原水过滤器1过滤，使得溶液浊度小于1NTU，而后进入原水换热器2将50℃左右的原水降温至25℃-30℃之间。而后原水进入脱盐液循环水箱101。

其次除盐与浓缩：

电渗析系统的电渗析膜堆4中设置数百个交错排列的阴、阳离子交换膜，膜片中间设置隔板，从而行成成数百个腔室。阴离子交换膜只允许阴离子通过而截留阳离子，阳离子交换膜只允许阳离子通过而截留阴离子。

在电控柜12上点击操作画面一键启动后，系统自动启动运行，电渗析系统配置的脱盐液循环泵31将脱盐液循环水箱101的含盐有机胺液提升至电渗析膜堆4的脱盐液进水流道，膜堆脱盐液出水循环回到电渗析脱盐液循环水箱101，此为第一循环过程。

电渗析系统配置的浓缩液循环泵32将浓缩液循环水箱102的浓缩液提升至电渗析膜堆4的浓缩液进水流道，膜堆浓缩液出水循环回到浓缩液循环水箱102，此为第二循环过程。

电渗析系统配置的阴极液循环泵33和阳极液循环泵34将阴极液循环水箱103和阳极液循环水箱104的极液提升至电渗析膜堆4的阴、阳极液进水流道，经过电渗析膜堆4后，膜堆阴、阳极液出水循环回到阴极液循环水箱103和阳极液循环水箱104，此为第三循环过程。

电渗析系统配置的高频直流电源11输出并接入电渗析膜堆4后，第一循环过程中脱盐液中的阴、阳盐分离子，在直流电源的作用下，分别向第二循环过程中的浓缩液侧迁移。在反复循环处理的过程中，使原水有机胺液中的盐分得以去除。

再而脱盐液与浓缩液外送：

在持续不断的运行过程中，有机胺原液连续进入脱盐液循环水箱101，然后进行上面叙述的运行，同时脱盐液循环水箱101上设置了溢流管道，可将脱盐处理完后的溶液溢流入脱盐液外输水箱106，而后通过脱盐液外输泵8将过滤脱盐净化后的有机胺液送入有机胺运行的CCS碳捕捉的系统当中去。

随着系统的运行浓缩液循环水箱102中的浓盐水越来越多，通过浓缩液循环水箱102上设置的溢流管道，将浓盐水溢流至浓缩液外输水箱107，而后通过浓缩液外输泵7将浓水外输至渣堆进行消化或可进入后端蒸发结晶单元进行固化处理。

其他配套系统：

当系统发生污堵时，可以利用清洗水箱105与清洗水泵6对电渗析膜堆4进行酸清洗、碱清洗或清水冲洗。

碱洗时氢氧化钠加药水箱108中的液碱经过氢氧化钠加药泵91打入清洗水箱105进行药剂配置。

酸洗时盐酸加药水箱109中的盐酸经过盐酸加药泵92打入清洗水箱105进行药剂配置。同时盐酸加药泵92与阳极液循环水箱104中设置的阴极液PH计连锁控制阳极液循环水箱104中阴极液PH在3-4之间。

电渗析系统原水接口N-1：连接外部需要待处理的含盐有机胺液产出口，口径DN40，316不锈钢材质法兰。

电渗析系统换热器冷却水出水总口N-2：连接外部工业冷却水回水总管，口径DN40，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统换热器冷却水进水总口N-3：连接外部工业冷却水进水总管，口径DN40，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统工艺水进水总口N-4：连接外部除盐水进水总管，口径DN25，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统盐酸箱补充总口N-5：连接外部盐酸供给总管，口径DN15，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统阴极液箱室外放空管道口N-6：连接外部放空管，口径DN25，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统阳极液箱室外放空管道口N-7：连接外部放空管，口径DN25，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统排污总口N-8：连接外部排污总管，口径DN25，UPVC塑料材质法兰。

电渗析系统脱盐液外排总口N-9：连接外部有机胺溶液系统主管道，口径DN25，316不锈钢材质法兰。

电渗析系统浓缩液外排总口N-10：连接外部电渗析浓缩液排放总管，口径DN25，UPVC塑料材质法兰。

装置情况如下：

电渗析撬装型号：QZXT-DW3E型电渗析撬装系统

电渗析膜堆型号：DW3E型

嵌入膜对数：100对

阴离子交换膜：AMVN（标准均相膜）

阳离子交换膜：CMVN（标准均相膜）

整流器：DC250V×120A

设备整体尺寸：宽3500mm*长7000mm*高2100mm

将电渗析系统应用于CCS技术中的有机胺液脱盐处理；采用过滤技术与电渗析技术相结合，来达到有机胺液SS与盐分去除的目的；用此系统净化有机胺液，提高胺液的性能，增加胺液的使用寿命，且有机胺的回收率可达到到98%以上，且浓水含盐量可达18%以上。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其特征在于：包括原水过滤器（1）、原水换热器（2）、循环泵（3）、电渗析膜堆（4）、脱盐液换热器（5）、清洗水泵（6）、浓缩液外输泵（7）、脱盐液外输泵（8）、加药泵（9）、水箱（10）、高频直流电源（11）和电控柜（12），所述循环泵（3）包括脱盐液循环泵（31）、浓缩液循环泵（32）、阴极液循环泵（33）和阳极液循环泵（34），所述加药泵（9）包括氢氧化钠加药泵（91）和盐酸加药泵（92），所述水箱（10）包括脱盐液循环水箱（101）、浓缩液循环水箱（102）、阴极液循环水箱（103）、阳极液循环水箱（104）、清洗水箱（105）、脱盐液外输水箱（106）、浓缩液外输水箱（107）、氢氧化钠加药水箱（108）和盐酸加药水箱（109）；所述原水过滤器（1）的出口与原水换热器（2）的进口连接，所述原水换热器（2）的出口与脱盐液循环水箱（101）的进口连接，所述脱盐液循环水箱（101）的出口与脱盐液循环泵（31）的进口连接，所述脱盐液循环泵（31）的出口分别与电渗析膜堆（4）的进口和脱盐液换热器（5）的进口连接，所述脱盐液换热器（5）的出口脱盐液循环水箱（101）的二级换热进口连接，所述电渗析膜堆（4）的出口与脱盐液循环水箱（101）的回水口连接，所述浓缩液循环水箱（102）的出口与浓缩液循环泵（32）的进口连接，所述浓缩液循环泵（32）的出口与电渗析膜堆（4）的进口连接，所述电渗析膜堆（4）的出口与浓缩液循环水箱（102）的回水口连接，所述阴极液循环水箱（103）的出口与阴极液循环泵（33）的进口连接，所述阴极液循环泵（33）的出口与电渗析膜堆（4）的进口连接，所述电渗析膜堆（4）的出口与阴极液循环水箱（103）的回水口连接，所述阳极液循环水箱（104）的出口与阳极液循环泵（34）的进口连接，所述阳极液循环泵（34）的出口与电渗析膜堆（4）的进口连接，所述电渗析膜堆（4）的出口与阳极液循环水箱（104）的回水口连接，所述高频直流电源（11）与电渗析膜堆（4）连接，所述脱盐液循环水箱（101）的溢流口与脱盐液外输水箱（106）的进口连接，所述脱盐液外输水箱（106）的出口与脱盐液外输泵（8）的进口连接，所述脱盐液外输泵（8）的出口与电渗析系统脱盐液外排总口（N-9）连接，所述浓缩液循环水箱（102）的溢流口与浓缩液外输水箱（107）的进口连接，所述浓缩液外输水箱（107）的出口与浓缩液外输泵（7）的进口连接，所述浓缩液外输泵（7）的出口与电渗析系统浓缩液外排总口（N-10）连接，所述清洗水箱（105）的出口与清洗水泵（6）的进口连接，所述清洗水泵（6）的出口与电渗析膜堆（4）的进口连接，所述电渗析膜堆（4）的出口与清洗水箱（105）的回水口连接，所述盐酸加药水箱（109）的进口与电渗析系统盐酸箱补充总口（N-5）连接，所述盐酸加药水箱（109）的出口与盐酸加药泵（92）的进口连接，所述盐酸加药泵（92）的出口分别与阴极液循环水箱（103）的加药口和清洗水箱（105）的加药口连接，所述氢氧化钠加药水箱（108）的出口与氢氧化钠加药泵（91）的进口连接，所述氢氧化钠加药泵（91）的出口分别与浓缩液外输水箱（107）的加药口和清洗水箱（105）的加药口连接。

2.根据权利要求1所述的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其特征在于：所述原水过滤器（1）的数量为两个，其中一个为常用的原水过滤器（1），另一个为备用的原水过滤器（1）。

3.根据权利要求1所述的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其特征在于：所述脱盐液循环泵（31）、浓缩液循环泵（32）、阴极液循环泵（33）和阳极液循环泵（34）的数量为两个，其中一个为常用的脱盐液循环泵（31）、浓缩液循环泵（32）、阴极液循环泵（33）和阳极液循环泵（34），另一个为备用的脱盐液循环泵（31）、浓缩液循环泵（32）、阴极液循环泵（33）和阳极液循环泵（34）。

4.根据权利要求1所述的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其特征在于：所述脱盐液外输水箱（106）上设置有高低液位开关。

5.根据权利要求1所述的CCS碳捕集中有机胺溶液净化除盐系统，其特征在于：所述浓缩液外输水箱（107）上设置有高低液位开关。

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