CN218011980U - 一种船舶co2捕捉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种船舶CO₂捕捉装置，吸收塔的底部与闪蒸罐相连，吸收塔的顶部与吸收塔顶冷却器相连，闪蒸罐的底部与贫富液换热器、调节阀一、再生塔依次连接，再生塔的顶部与再生塔顶冷却器、再生塔顶分离器依次相连，再生塔的底部与贫富液换热器、贫液冷却器、调节阀二、溶液贮槽依次连接，再生塔顶分离器的泄放口与泄放阀、溶液贮槽依次相连，溶液贮槽与贫液泵、流量控制阀、吸收塔依次相连，溶液过滤器的两端与贫液泵的两端相连。本实用新型有效地减少了船舶烟气中的CO₂排放含量，在要求时间内使船舶满足全球制定的碳达峰和碳中和目标，降低船舶的碳排放交易税实行的成本，实现对全球气候的防护。

Description

一种船舶CO2捕捉装置

技术领域

本实用新型涉及船舶温室气体排放技术领域，尤其涉及一种船舶CO₂捕捉装置。

背景技术

近年来，由于温室气体排放，气候变化日益严重，全球制定了碳达峰和碳中和的时间期限。

船舶作为主要温室气体(CO₂)排放源之一，捕捉船舶排烟中的CO₂，将其深埋于地下或海底，是船舶达到碳达峰和碳中和目标的比较有前途的方法之一。当前已经有陆地燃煤发电厂开始着手捕捉CO₂以减少温室气体排放，但在船舶系统中还没有人考虑捕捉CO₂。如果碳排放交易税实行，有关当局至少向航行在国际航线上的船舶增收CO₂排放税，增税标准可能根据船型和主副机功率等制定不同税率，也可能根据船舶在规定时间内的燃料消耗量制定。为了鼓励CO₂捕捉，CO₂排放税的成本一定会高于投资捕捉CO₂装置而增加的成本。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种船舶CO₂捕捉装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种船舶CO₂捕捉装置，包括吸收塔，吸收塔的底部与闪蒸罐相连，吸收塔的顶部与吸收塔顶冷却器相连，闪蒸罐的顶部分别与调节阀三、调节阀四相连，氮气输入口依次与调节阀三、调节阀四、放散管相连，闪蒸罐的液位监测口与调节阀一通过信号连接，闪蒸罐的底部与贫富液换热器、调节阀一、再生塔依次连接，再生塔的顶部与再生塔顶冷却器、再生塔顶分离器依次相连，再生塔与导热油管进出口相连，再生塔的温控与温控阀通过信号连接，再生塔的液位与调节阀二通过信号连接，再生塔的底部与贫富液换热器、贫液冷却器、调节阀二、溶液贮槽依次连接，再生塔顶分离器的气相空间分别与调节阀五、调节阀六相连，氮气输入口依次与调节阀五、调节阀六、CO₂压缩机相连，再生塔顶分离器的液位与泄放阀通过信号连接，再生塔顶分离器的泄放口与泄放阀、溶液贮槽依次相连，溶液贮槽与贫液泵、流量控制阀、吸收塔依次相连，溶液过滤器的两端与贫液泵的两端相连。

进一步的，吸收塔的温度低于再生塔的再生温度。

本实用新型有效地减少了船舶烟气中的CO₂排放含量，在要求时间内使船舶满足全球制定的碳达峰和碳中和目标，降低船舶的碳排放交易税实行的成本，实现对全球气候的防护。

附图说明

图1是CO₂捕捉原理图1；

图2是CO₂捕捉原理图2；

图3是图1的局部放大视图1；

图4是图1的局部放大视图2；

图5是图2的局部放大视图1；

图6是图2的局部放大视图2；

图7是图2的局部放大视图3。

其中：1、吸收塔；2、吸收塔顶冷却器；3、溶液过滤器；4、贫液泵；5、闪蒸罐；6、再生塔；7、再生塔顶冷却器；8、再生塔顶分离器；9、贫液冷却器；10、贫富液换热器；11、溶液贮槽；12、调节阀一；13、温控阀；14、调节阀二；15、泄放阀；16、流量控制阀；17、调节阀三；18、调节阀四；19、调节阀五；20、调节阀六。

具体实施方式

下面结合附图1-7对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

一种船舶CO₂捕捉装置，包括吸收塔1，吸收塔1的底部与闪蒸罐5相连，吸收塔1的顶部与吸收塔顶冷却器2相连，闪蒸罐5的顶部分别与调节阀三17、调节阀四18相连，氮气输入口依次与调节阀三17、调节阀四18、放散管相连，闪蒸罐5的液位监测口与调节阀一12通过信号连接，闪蒸罐5的底部与贫富液换热器10、调节阀一12、再生塔6依次连接，再生塔6的顶部与再生塔顶冷却器7、再生塔顶分离器8依次相连，再生塔6与导热油管进出口相连，再生塔6的温控与温控阀13通过信号连接，再生塔6的液位与调节阀二14通过信号连接，再生塔6的底部与贫富液换热器10、贫液冷却器9、调节阀二14、溶液贮槽11依次连接，吸收塔1的温度低于再生塔6的再生温度，再生塔顶分离器8的气相空间分别与调节阀五19、调节阀六20相连，氮气输入口依次与调节阀五19、调节阀六20、CO₂压缩机相连，再生塔顶分离器8的液位与泄放阀15通过信号连接，再生塔顶分离器8的泄放口与泄放阀15、溶液贮槽11依次相连，溶液贮槽11与贫液泵4、流量控制阀16、吸收塔1依次相连，溶液过滤器3的两端与贫液泵4的两端相连。

我司开发的船舶CO₂捕捉工艺过程为，冷却后烟气首先进入洗涤降温塔，通过在塔中循环淡水或海水，将烟气中的灰分和其它杂质洗掉，且烟气温度降至50度以下；之后烟气进入CO₂捕捉装置与吸收塔1底部烟气进口连接，吸收塔1中循环的TETA-MDEA溶液，将烟气中的CO₂吸收到溶液中，这样烟气中只剩下氮和少量氧，即无温室气体的清洁排烟；吸收塔1顶部烟气出口与吸收塔顶冷却器2热侧进口连接，利用吸收塔顶冷却器2中的循环水进行降温，而后可排出至烟窗。

溶液贮槽11排出的吸收溶液与贫液泵4进口连接，贫液泵4出口与吸收塔1顶部吸收液进口连接，贫液泵4出口的吸收液可经过溶液过滤器3处理再次连接至贫液泵4进口，吸收塔1底部吸收液出口与闪蒸罐5吸收液进口连接，吸收液由闪蒸罐5吸收液出口排出。

由闪蒸罐5吸收液出口排出的吸收溶液连接至贫富液换热器10富液进口，与贫富液换热器10富液出口排出并经过再生塔6加热释放气体后的吸收溶液在贫富液换热器10中进行热量交换，富液吸收热量升温，贫富液换热器10贫液出口的吸收溶液经过贫液冷却器9进一步冷却后进入溶液贮槽11。再生塔6顶部的分离气体排出经过再生塔顶冷却器7由循环水降温，经过再生塔顶分离器8分离CO₂与吸收溶液，分离出的CO₂将进入分离干燥循环处理，吸收溶液排放至溶液贮槽11。释放CO₂的吸收溶液由溶液贮槽11将连接至贫液泵4进口，再次进行循环吸收CO₂。

系统中循环的吸收溶液是按照一定比例配比调整浓度和配比，增加或减少循环溶液流量，用于改变系统可捕捉CO₂的量，配比和浓度一定的情况下，溶液流量越大，可吸收的CO₂越多。此部分为本领域技术人员可自行实施的现有技术，不作具体说明。

系统可以设置成CO₂全部捕捉或部分捕捉。系统配置两台以上贫液泵4，用于动力装置负荷较低时调整溶液循环流量。

当CO₂捕捉装置运行时，系统配置多台贫液泵4时，贫液泵4可根据对CO₂的捕捉形式及捕捉量，进行贫液泵4的运行调节。冷却后的烟气中的CO₂在吸收塔1中被循环吸收溶液带走，只剩下少量氮和氧的清洁排烟排放到烟窗，实现无温室气体排放的目标。贫液泵4提供吸收溶液的循环动力，同时吸收溶液一路经过吸收塔4的变为富液排出进入闪蒸罐5，液体将进入再生循环的贫富液换热器10，闪蒸气被氮气带走至放散管，吸收溶液长时间循环可能产生或携带其他杂质，贫液泵4排出的另一路溶液进入溶液过滤器3去除杂质，重新回到贫液泵4吸口再次循环，运行调节的功能可降低系统运行能耗。

吸收循环中排出的富液，在贫富液换热器10中被经过再生塔6释放CO₂及被导热油加热的贫液进行预加热，在再生塔6顶部释放的CO₂气体经过再生塔顶冷却器7冷却，使吸收溶液液化，进而在再生塔顶分离器8中分离CO₂与吸收溶液，释放的CO₂气体被氮气带走至CO₂压缩机进入脱水、液化循环，吸收溶液则排出至溶液贮槽11，贮存的吸收溶液与管路中外加的消泡剂作用，减少溶液的发泡概率，重新进入吸收循环的贫液泵4进口反复利用。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种船舶CO₂捕捉装置，其特征在于，包括吸收塔(1)，吸收塔(1)的底部与闪蒸罐(5)相连，吸收塔(1)的顶部与吸收塔顶冷却器(2)相连，闪蒸罐(5)的顶部分别与调节阀三(17)、调节阀四(18)相连，氮气输入口依次与调节阀三(17)、调节阀四(18)、放散管相连，闪蒸罐(5)的液位监测口与调节阀一(12)通过信号连接，闪蒸罐(5)的底部与贫富液换热器(10)、调节阀一(12)、再生塔(6)依次连接，再生塔(6)的顶部与再生塔顶冷却器(7)、再生塔顶分离器(8)依次相连，再生塔(6)与导热油管进出口相连，再生塔(6)的温控与温控阀(13)通过信号连接，再生塔(6)的液位与调节阀二(14)通过信号连接，再生塔(6)的底部与贫富液换热器(10)、贫液冷却器(9)、调节阀二(14)、溶液贮槽(11)依次连接，再生塔顶分离器(8)的气相空间分别与调节阀五(19)、调节阀六(20)相连，氮气输入口依次与调节阀五(19)、调节阀六(20)、CO₂压缩机相连，再生塔顶分离器(8)的液位与泄放阀(15)通过信号连接，再生塔顶分离器(8)的泄放口与泄放阀(15)、溶液贮槽(11)依次相连，溶液贮槽(11)与贫液泵(4)、流量控制阀(16)、吸收塔(1)依次相连，溶液过滤器(3)的两端与贫液泵(4)的两端相连。

2.根据权利要求1所述的船舶CO₂捕捉装置，其特征在于，所述吸收塔(1)的温度低于再生塔(6)的再生温度。

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