基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二氧化碳捕集回收領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳是導(dǎo)致全球氣候變暖的溫室氣體的主要成分之一，對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)達(dá)到55%?，F(xiàn)今二氧化碳捕純化技術(shù)工藝仍以吸收塔和解吸塔為主體，使用醇胺溶液做吸收劑，經(jīng)過化學(xué)吸收和解吸，獲得高純度的二氧化碳?xì)怏w。在解吸過程中主要能耗為解吸塔底的煮沸器，當(dāng)解吸塔里的溶液量很大時(shí)，這時(shí)溶液中的含水量也很多，則水分氣化所需要的能量也會(huì)提高，這將直接導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的耗能增加和二氧化碳捕集成本的提高。因此降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗具有重要的意義。
[0003]在原有的利用醇胺溶液捕集二氧化碳的系統(tǒng)中，我們一般都會(huì)把過量的醇胺溶液和二氧化碳?xì)怏w混合反應(yīng)吸收之后的所有溶液都直接導(dǎo)入解吸塔中進(jìn)行解吸。我們忽略了這其中含有沒有進(jìn)行反應(yīng)的醇胺溶液和大量的水是不需要進(jìn)行解吸的，這將導(dǎo)致我們的解吸塔必須做的很大，而且解吸過程所需要能量也將提升，因此整個(gè)吸收解吸的裝置成本大大提尚Ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)，其能減小解吸塔的規(guī)模，節(jié)約了能源，降低了成本，且能夠捕集到高
純度的二氧化碳。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)，其包括:吸收塔、第一氣液分離器、富液栗、第一冷卻器、換熱器、第二冷卻器、第二氣液分離器、解吸塔、煮沸器、貧液栗以及循環(huán)栗。
[0006]吸收塔具有:吸收塔第一入口，連通于外部的二氧化碳原料氣；吸收塔第一出口，設(shè)置于吸收塔的頂部;吸收塔第二入口，位于吸收塔的上部;吸收塔第二出口，設(shè)置于吸收塔的底部的上側(cè)；吸收塔第三入口，位于吸收塔的上部；以及吸收塔第三出口，位于吸收塔的底部的下側(cè)。
[0007]第一氣液分離器具有:第一氣液分離器入口，連通于吸收塔第一出口；第一氣液分離器第一出口 ；以及第一氣液分離器第二出口，連通于吸收塔第三入口。
[0008]富液栗具有:富液栗入口，連通吸收塔第三出口；以及富液栗出口。
[0009]第一冷卻器具有:第一冷卻器入口 ；第一冷卻器出口，連通于吸收塔第二入口。
[0010]換熱器具有:換熱器第一入口，連通富液栗出口；換熱器第一出口；換熱器第二入口 ；以及換熱器第二出口，連通于第一冷卻器入口。
[0011 ] 第二冷卻器具有:第二冷卻器入口 ；以及第二冷卻器出口。
[0012]第二氣液分離器具有:第二氣液分離器入口，連通第二冷卻器出口；第二氣液分離器第一出口 ；以及第二氣液分離器第二出口。
[0013]解吸塔具有:解吸塔第一入口，位于解吸塔的上部，連通換熱器第一出口；解吸塔第一出口，位于解吸塔的底部;解吸塔第二入口，位于解吸塔的上部，連通于第二氣液分離器第二出口；解吸塔第二出口，位于解吸塔的頂部，連通于第二冷卻器入口 ；解吸塔第三入口，位于解吸塔的下部；以及解吸塔第三出口，位于解吸塔的下部。
[0014]煮沸器具有:煮沸器入口，連通于解吸塔第三出口 ；以及煮沸器出口，連通于解吸塔第三入口。
[0015]貧液栗具有:貧液栗入口，連通于解吸塔第一出口 ；以及貧液栗出口，連通于換熱器第二入口。
[0016]循環(huán)栗具有:循環(huán)栗入口，連通于吸收塔第二出口 ；以及循環(huán)栗出口，連通于第一冷卻器入口。
[0017]其中，外部的二氧化碳原料氣經(jīng)由吸收塔第一入口進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)與經(jīng)由吸收塔第二入口供入的從吸收塔的上部噴淋而下的吸收劑逆流接觸，吸收劑吸收二氧化碳原料氣中的二氧化碳被變?yōu)楦灰海嘞碌脑蠚饨?jīng)由吸收塔第一出口、第一氣液分離器入口進(jìn)入第一氣液分離器中并進(jìn)行氣液分離。
[0018]在第一氣液分離器中分離出的氣體經(jīng)由第一氣液分離器第一出口排出，分離出的液體經(jīng)由第一氣液分離器第二出口、吸收塔第三入口進(jìn)入吸收塔中循環(huán)使用。
[0019]收集在吸收塔的底部的富液分層為上下兩層，上層為不富含二氧化碳的富液，下層為富含二氧化碳的富液。不富含二氧化碳的富液經(jīng)由吸收塔第二出口以及循環(huán)栗入口進(jìn)入循環(huán)栗，然后在循環(huán)栗的作用下經(jīng)由循環(huán)栗出口以及第一冷卻器入口進(jìn)入第一冷卻器中；富含二氧化碳的富液經(jīng)由吸收塔第三出口以及富液栗入口進(jìn)入富液栗，然后在富液栗的作用下經(jīng)由富液栗出口以及換熱器第一入口進(jìn)入換熱器中進(jìn)行熱交換，以吸熱升溫。
[0020]進(jìn)行熱交換后的富液經(jīng)由換熱器第一出口以及解吸塔第一入口進(jìn)入解吸塔，再經(jīng)由解吸塔第三出口、煮沸器入口進(jìn)入煮沸器而被加熱解吸，分解為二氧化碳和貧液，二氧化碳和貧液經(jīng)由煮沸器出口和解吸塔第三入口再次進(jìn)入解吸塔，二氧化碳向上運(yùn)動(dòng)經(jīng)由解吸塔第二出口以及第二冷卻器入口進(jìn)入第二冷卻器，在第二冷卻器中冷卻后經(jīng)由第二冷卻器出口、第二氣液分離器入口進(jìn)入第二氣液分離器中并進(jìn)行氣液分離，在第二氣液分離器中分離出的氣體經(jīng)由第二氣液分離器第一出口排出，分離出的液體經(jīng)由第二氣液分離器第二出口、解吸塔第二入口重新進(jìn)入解吸塔中循環(huán)使用。
[0021]解吸塔底部聚集的貧液經(jīng)由解吸塔第一出口以及貧液栗入口進(jìn)入貧液栗，然后在貧液栗的作用下經(jīng)由貧液栗出口以及換熱器第二入口進(jìn)入換熱器中與上述的流經(jīng)換熱器的富液進(jìn)行熱交換，以放熱降溫;進(jìn)行熱交換后的貧液經(jīng)由換熱器第二出口以及第一冷卻器入口進(jìn)入第一冷卻器，并與進(jìn)入第一冷卻器的不富含二氧化碳的富液一起作為吸收劑經(jīng)由第一冷卻器出口以及吸收塔第二入口重新進(jìn)入吸收塔。
[0022]本發(fā)明的有益效果如下:
[0023]在根據(jù)本發(fā)明的基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)中，收集在吸收塔的底部的富液分為上下兩層，上層不富含二氧化碳的富液經(jīng)由吸收塔第二出口、循環(huán)栗入口、循環(huán)栗、循環(huán)栗出口、第一冷卻器入口、第一冷卻器以及吸收塔第二入口重新進(jìn)入吸收塔中而循環(huán)利用；只有下層富含二氧化碳的富液經(jīng)由吸收塔第三出口、富液栗、換熱器以及解吸塔第一入口進(jìn)入解吸塔中進(jìn)行解吸，從而減小了解吸塔的規(guī)模，節(jié)約了能源，降低了成本，且能夠捕集到高純度的二氧化碳。
【附圖說明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統(tǒng)的工藝流程示意圖。
[0025]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0026]11吸收塔
[0027]11A1吸收塔第一入口
[0028]11B1吸收塔第一出口
[0029]11A2吸收塔第二入口
[0030]11B2吸收塔第二出口
[0031]11 A3吸收塔第三入口
[0032]11B3吸收塔第三出口
[0033]12第一氣液分離器
[0034]12A第一氣液分離器入口
[0035]12B1第一氣液分離器第一出口
[0036]12B2第一氣液分離器第二出口
[0037]13富液泵
[0038]13A富液栗入口
[0039]13B富液栗出口
[0040]14第一冷卻器
[0041]14A第一冷卻器入口
[0042]14B第一冷卻器出口
[0043]15換熱器
[0044]15A1換熱器第一入口
[0045]15B1換熱器第一出口
[0046]15A2換熱器第二入口
[0047]15B2換熱器第二出口
[0048]16第二冷卻器
[0049]16A第二冷卻器入口
[0050]16B第二冷卻器出口[0051 ]17第二氣液分離器
[0052]17A第二氣液分離器入口
[0053]17B1第二氣液分離器第一出口
[0054]17B2第二氣液分離器第二出口
[0055]18解吸塔
[0056]18A1解吸塔第一入口
[0057]18B1解吸塔第一出口
[0058]18A2解吸塔第二入口
[0059]18B2解吸塔第二出口
[0060]18A3解吸塔第三入口[0061 ]1