CN218221814U - 一种用于模块化碳捕集撬块系统的co2吸收设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，由塔釜段、气液传质段I、现场观察段、气液传质段II、塔顶段组成，具体包括塔釜段、设备连接、气液传质段I、现场实时观察和监控部件、设备与框架固定连接部件、气液传质段II、塔顶段。本发明提供的用于模块化碳捕集系统的CO₂吸收设备可实现分体多段进行制作、运输和现场组装、与小型的碳捕集系统框架进行自由安装和拆卸，可现场实时对设备内部CO₂吸收情况进行直观的观察和监控。保证CO₂的捕集高效、连续、稳定，同时保证CO₂捕集率＞90％。

Description

一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO2吸收设备

技术领域

本实用新型涉及碳捕集领域，具体涉及一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备。

背景技术

大量化石燃料排放的二氧化碳是导致全球气候变暖主要原因，对排放的二氧化碳进行捕集利用和封存是应对气候变化的重要举措。目前对二氧化碳进行捕集主要是在化石燃料燃烧后采用化学吸收法碳捕集技术。

中大型碳捕集系统中的CO₂吸收设备规格尺寸大、现场需对设备进行场地的规划预留、对设备基础进行单独的设计浇筑；同时考虑风载，雪载以及地震载荷等环境载荷对设备单独进行设计和制作，设备的制作成本高。且无法实现设备的整体搬迁，不能移动和转场使用，设备运行过程中只能通过各种传感器的模拟信号对设备内部运行状态以及物料状态进行间接监控，无法直观的观测到设备内部的运行状态和物料状态。

在现有技术中，有一种用于有机胺二氧化碳捕集的填料吸收塔及碳捕集吸收系统公布号 CN113332855A，该方法包括吸收塔壳体；吸收塔壳体内自上到下依次设置有贫液喷口、若干填料层及浆液池，其中，相邻填料层之间设置有催化层，吸收塔壳体底部的侧面设置有烟气入口，吸收塔壳体的顶部设置有净烟气出口，催化层中的活性组分为K离子、Na离子及 Mg离子的一种或多种，该吸收塔及系统能够加速CO₂的吸收速度，解决有机胺吸收溶剂与 CO2反应速度慢的问题，但其无法实现设备的整体搬迁，不能移动和转场使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于供一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，实现与小型的、模块化的、撬装式的碳捕集系统装置进行串/并连接固定，使碳捕集系统连续、高效的运行。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，包括：

塔釜段，气液传质段Ⅰ，现场观察段，气液传质段Ⅱ，塔顶段，所述气液传质段Ⅰ固定连接在塔釜段顶部，所述现场观察段固定连接在气液传质段Ⅰ顶部，所述气液传质段Ⅱ固定连接在现场观察段顶部，所述塔顶段固定连接在气液传质段Ⅱ顶部。

所述的设备直径为DN300mm～DN1400mm，材质为碳钢或不锈钢，厚度4mm～14mm。

所述设备还包括设备连接部件，所述设备连接部件包括法兰、紧固件、密封垫片，所述设备每段之间通过法兰、紧固件、密封垫片进行连接。

所述吸收设备的塔釜段高度为1000mm～3000mm，气液传质段I高度为 1000mm～6000mm，现场观察段高度为100mm～1000mm，气液传质段II高度为 1000mm～6000mm，塔顶段高度为500mm～3000mm。

所述设备还包括与框架固定连接部件，所述设备每段与系统框架通过2～6套固定连接部件连接。

所述的固定连接部件每套包括1件过渡板、2件筋板、1件底板，所述底板、过渡板与筋板通过焊接固定；所述固定连接部件与设备焊接固定，与系统框架通过螺栓固定。

所述的过渡板材质为与设备主体材质相同的碳钢或不锈钢，筋板和底板的材质为Q235B 材料。

所述现场观察段包括现场实时观察部件和监控部件，所述现场实时观察部件和监控部件的壳体采用可视的钢化硼硅玻璃整体制作成型，两端设备连接部件用的法兰材质为碳钢或不锈钢。

所述紧固件为力学性能不低于35CrMo材质的碳钢螺柱、螺母，所述密封垫片为缠绕式垫片或非金属平垫片。

实用新型提供的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备有益效果在于：

1、本设备可实现与小型的、模块化的、撬装式的碳捕集系统装置进行串/并连接固定，使碳捕集系统连续、高效的运行。

2、本设备与撬装式碳捕集系统框架进行连接固定，无需现场针对CO₂吸收设备进行场地的规划预留、以及基础的设计和浇筑。同时无需校核外界环境载荷对设备稳定运行产生的影响，从而减少了设备的制作和现场安装的成本。

3、本设备采用分段式结构，能够有效的降低停车检修及内件维护保养和更换的成本和时间费用。同时分段式设备可以随碳捕集模块或撬装系统进行的整体移动，进行转场地操作和运行。

4、本设备中的现场实时观察和监控部件，可在设备正常运行的过程中对CO₂吸收液的分布及流动进行肉眼可见的实时监测，即时的对原料气和吸收液进行调整，保证CO₂的捕集效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机连接，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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备进行说明，该设备包括：塔釜段1，气液传质段Ⅰ3，现场观察段4，气液传质段Ⅱ6，塔顶段7，气液传质段Ⅰ3通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在塔釜段1顶部，现场观察段4 通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在气液传质段Ⅰ3顶部，所述气液传质段Ⅱ6通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在现场观察段顶部，所述塔顶段通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在气液传质段Ⅱ6顶部。

上述的设备直径为DN300mm，材质为碳钢或不锈钢，厚度4mm。

上述的吸收设备的塔釜段1高度为1000mm，气液传质段I3高度为1000mm，现场观察段4高度为100mm，气液传质段II6高度为1000mm，塔顶段7高度为500mm。

上述的设备还包括框架固定连接部件5，设备每段与系统框架通过2套固定连接部件5 连接，每套固定连接部件包括1件过渡板、2件筋板、1件底板；底板、过渡板与2件筋板通过焊接固定；连接部件与设备焊接固定，与系统框架通过螺栓固定。

上述的过渡板材质为与设备主体材质相同的碳钢或不锈钢，筋板和底板的材质为Q235B 材料。

上述现场观察段4包括现场实时观察部件和监控部件，所述现场实时观察部件和监控部件的壳体采用可视的钢化硼硅玻璃整体制作成型，两端设备连接部件2用的法兰材质为碳钢或不锈钢。

所述紧固件为力学性能为35CrMo材质的碳钢螺柱、螺母，所述密封垫片为缠绕式垫片或非金属平垫片。

其中烟气送入CO₂吸收设备进行脱碳，烟气由吸收塔下部入口进入，吸收剂在吸收塔中由上往下喷淋)，烟气与吸收液逆向接触，吸收液吸收烟气中的CO₂，脱除了CO₂的烟气从吸收塔01顶部排出，吸收塔01内的贫胺液吸收烟气中CO₂形成富胺液积于吸收塔01内侧底部，现场观察段可在设备正常运行的过程中对CO₂吸收液的分布及流动进行肉眼可见的实时监测，分段式设备可以随碳捕集模块或撬装系统进行的整体移动，进行转场地操作和运行。

实施例2

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备进行说明，该设备包括：塔釜段1，气液传质段Ⅰ3，现场观察段4，气液传质段Ⅱ6，塔顶段7，气液传质段Ⅰ3通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在塔釜段1顶部，现场观察段4 通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在气液传质段Ⅰ3顶部，所述气液传质段Ⅱ6通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在现场观察段顶部，所述塔顶段通过法兰、紧固件、密封垫片固定连接在气液传质段Ⅱ6顶部。

上述的设备直径为DN1400mm，材质为碳钢或不锈钢，厚度14mm。

上述的吸收设备的塔釜段1高度为3000mm，气液传质段I3高度为6000mm，现场观察段4高度为1000mm，气液传质段II6高度为6000mm，塔顶段7高度为3000mm。

上述的设备还包括框架固定连接部件5，设备每段与系统框架通过6套固定连接部件5 连接，每套固定连接部件包括1件过渡板、2件筋板、1件底板；底板、过渡板与2件筋板通过焊接固定；连接部件与设备焊接固定，与系统框架通过螺栓固定。

上述的过渡板材质为与设备主体材质相同的碳钢或不锈钢，筋板和底板的材质为Q235B 材料。

上述现场观察段4包括现场实时观察部件和监控部件，所述现场实时观察部件和监控部件的壳体采用可视的钢化硼硅玻璃整体制作成型，两端设备连接部件2用的法兰材质为碳钢或不锈钢。

所述紧固件为力学性能为35CrMo材质的碳钢螺柱、螺母，所述密封垫片为缠绕式垫片或非金属平垫片。

其中烟气送入CO₂吸收设备进行脱碳，烟气由吸收塔下部入口进入，吸收剂在吸收塔中由上往下喷淋)，烟气与吸收液逆向接触，吸收液吸收烟气中的CO₂，脱除了CO₂的烟气从吸收塔01顶部排出，吸收塔01内的贫胺液吸收烟气中CO₂形成富胺液积于吸收塔01内侧底部，现场观察段可在设备正常运行的过程中对CO₂吸收液的分布及流动进行肉眼可见的实时监测，分段式设备可以随碳捕集模块或撬装系统进行的整体移动，进行转场地操作和运行。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，包括：

塔釜段(1)，气液传质段Ⅰ(3)，现场观察段(4)，气液传质段Ⅱ(6)，塔顶段(7)，所述气液传质段Ⅰ(3)固定连接在塔釜段(1)顶部，所述现场观察段(4)固定连接在气液传质段Ⅰ(3)顶部，所述气液传质段Ⅱ(6)固定连接在现场观察段(4)顶部，所述塔顶段(7)固定连接在气液传质段Ⅱ(6)顶部。

2.根据权利要求1所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述的设备直径为DN300mm～DN1400mm，材质为碳钢或不锈钢，厚度4mm～14mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述设备还包括设备连接部件(2)，所述设备连接部件(2)包括法兰、紧固件、密封垫片，所述设备每段之间通过法兰、紧固件、密封垫片进行连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述吸收设备的塔釜段(1)高度为1000mm～3000mm，气液传质段I(3)高度为1000mm～6000mm，现场观察段(4)高度为100mm～1000mm，气液传质段II(6)高度为1000mm～6000mm，塔顶段(7)高度为500mm～3000mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述设备还包括与框架固定连接部件(5)，所述设备每段与系统框架通过2～6套固定连接部件(5)连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述的固定连接部件(5)每套包括1件过渡板、2件筋板、1件底板，所述底板、过渡板与筋板通过焊接固定；所述固定连接部件(5)与设备焊接固定，与系统框架通过螺栓固定。

7.根据权利要求6所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述的过渡板材质为与设备主体材质相同的碳钢或不锈钢，筋板和底板的材质为Q235B材料。

8.根据权利要求7所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述现场观察段(4)包括现场实时观察部件和监控部件，所述现场实时观察部件和监控部件的壳体采用可视的钢化硼硅玻璃整体制作成型，两端设备连接部件(2)用的法兰材质为碳钢或不锈钢。

9.根据权利要求8所述的一种用于模块化碳捕集撬块系统的CO₂吸收设备，其特征在于，所述紧固件为力学性能为35CrMo材质的碳钢螺柱、螺母，所述密封垫片为缠绕式垫片或非金属平垫片。

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