[實用新型]一種分級吸收再生的煙氣脫碳系統

無效

• 申請號: 200920032409.6
• 申請日: 2009-03-31
• 公開（公告）號: CN201445896U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 許世森;黃斌;郜時旺;劉練波;蔡銘;牛紅偉;陶繼業
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張震國

技術領域

本實用新型屬于煙氣凈化技術領域，具體涉及一種分級吸收再生的煙氣脫碳系統。

背景技術

氣候變暖問題是影響整個人類發展的問題，CO₂是氣候變暖的主要貢獻者，而燃煤電站是CO₂最大的排放源，它的比例在我國超過了50％。任何想要大規?？刂艭O₂的排放，應對氣候變暖，都必須著力于燃煤電站的CO₂捕集。

燃煤電廠捕碳主要有燃燒前捕集、富氧燃燒技術和燃燒后捕集。燃燒前捕碳主要用于IGCC電站，后兩者則可運用于對傳統電廠的改造。其中，富氧燃燒技術不僅需要增加制氧設備，還需對已有的發電本體進行改造，燃燒后捕碳則不用對本體進行改造，具有更廣泛的適應性。由于傳統電站煙氣具有大流量，低分壓等特點，采用具有堿性的醇胺溶液，如乙醇胺(MEA)是最適合于這種煙氣特點的技術。

近年來，全球變暖給政府和能源企業帶來的壓力迅速增高，很多西方國家已經開始推動實質性的脫碳工作。隨著我國碳排放量超過美國以及國際減排的呼聲的加強，電站捕碳很有可能成為我國中短期所需的技術。我國現有電站中3/4以上為火力發電，現在還沒有商業運行的IGCC電站。所以，開發適合傳統電廠的醇胺吸收法捕碳技術，是最為迫切的需求。

利用醇胺溶液從煙氣中進行碳捕集的技術在化工行業已經成熟。但是，由于電廠煙氣具有氣量大，分壓低等特點，該技術運用于電廠最大的問題是能耗高，體積大。要降低能耗，緊湊體積，一方面可以開發新型高效的吸收劑，另一方面可以通過開發新型的系統。

實驗研究發現，對于傳統的捕碳技術，吸收塔在塔下1/3至1/2處已經吸收了90％左右的CO₂，剩下的一半塔高僅脫出約5％；對于再生系統，現有的吸收劑一般在付出較少的能量時，就有大部分的CO₂再生出來，而要繼續再生，則需要付出之前成倍的能耗成本。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種比傳統技術具有更低能耗的分級吸收再生的煙氣脫碳系統，以滿足傳統燃煤電廠，化工行業等對脫碳效率要求不高，但需大幅降低能耗的CO₂捕集系統。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：由吸收系統，再生系統和熱交換系統組成，所述的吸收系統包括與引風機相連通的吸收塔以及設置在吸收塔底部的富液槽、中部的吸收塔填料和上端的吸收塔除霧器；

所述的再生系統包括再生塔以及設置在再生塔底部的貧液槽和上端的再生塔除霧器，貧液槽的上端設置有上、下兩級積液槽，上、下兩級積液槽之間及上積液槽的上端分別設置有再生塔填料，再生塔的上端和下端還分別與再生氣分離器、溶液煮沸器相連通；

富液槽通過富液泵與熱交換系統一號貧富液換熱器相連通，一號貧富液換熱器輸出一路與下積液槽的上端的再生塔填料上形成的空腔相連通，另一路通過二號貧富液換熱器與上部積液槽的上端的再生塔填料形成的空腔相連通；

貧液槽依次通過一號貧液泵、一號貧富液換熱器和一號貧液冷卻器與吸收塔的上端相連通，上積液槽依次通過二號貧液泵，二號貧富液換熱器與吸收塔的中部相連通。

本實用新型的一號貧富液換熱器與上積液槽相連通的管路上設置有第一閥門，二號貧富液換熱器與上部積液槽的上端的再生塔填料形成的空腔相連通的管路上設置有第二閥門，一號貧液冷卻器與吸收塔相連通的管路上設置有第四閥門，二號貧富液換熱器與吸收塔相連通的管路上設置有第三閥門；溶液煮沸器的入口與下積液槽相連通，溶液煮沸器的出口與貧液槽相連通；再生氣分離器的入口與再生塔除霧器的出口通過再生氣冷卻器相連通，再生氣分離器的一個出口通過回流補液泵與一號貧液冷卻器后的貧液管道相連通并通過第四閥門進入吸收塔。