[發明專利]二氧化碳分離回收系統和重沸器輸入熱量測量方法

有效

• 申請號: 201110324009.4
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102527194A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 大橋幸夫;小川斗;北村英夫;平田東彥
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;C01B31/20;G01K17/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 張偉;王英

技術領域

此處描述的實施例總體上涉及二氧化碳分離回收系統和重沸器輸入熱量測量方法。

背景技術

在近些年中，關于使用大量礦物燃料的熱電站，一直對下面的分離和回收二氧化碳的方法進行持續研究，即通過使得燃燒廢氣與基于胺的吸收液互相接觸而對包含在燃燒廢氣中的二氧化碳進行分離與回收；并且一直對存儲已回收的二氧化碳而非排出已回收的二氧化碳的方法進行持續研究。

具體地，已知的二氧化碳回收系統包括吸收塔和再生塔。在二氧化碳回收系統中，吸收塔使得包含在燃燒廢氣中的二氧化碳被吸收到基于胺的吸收液，而再生塔被供應了具有從吸收塔吸收了二氧化碳的吸收液(富液)并且通過對富液加熱使二氧化碳氣體從富液中排出而使吸收液再循環。二氧化碳回收系統將再循環的吸收液(貧液)供應到吸收塔以便重新使用再循環的吸收液(貧液)。

在從富液排出二氧化碳的步驟中，設置在再生塔附近的重沸器對再生塔中的吸收液進行循環和加熱。經常將所產生的要在熱電站、工廠等中使用的水蒸汽的一部分供應到作為加熱介質的重沸器。在該情況中，根據在重沸器入口處的水蒸汽的熱量與在重沸器出口處的水的熱量之間的差值來確定從重沸器的加熱介質供應到再生塔吸收液的熱量。通過測量水蒸汽的溫度和壓力而確定的每單位重量保持的熱量(焓：kJ/kg)與水蒸汽的質量流率(kg/sec)的乘積來計算在重沸器入口處的水蒸汽熱量。另外，通過測量水的溫度和壓力而確定的每單位重量保持的熱量(焓：kJ/kg)與水的質量流率(kg/sec)的乘積來計算在重沸器出口處的水的熱量。

然而，供應到重沸器的部分水蒸汽不凝結(不變為水)，而是保持水蒸汽的形式。即，在重沸器出口處存在的流體是水蒸汽和水共存的氣-液二相流體。而且，水蒸汽和水的流率之間的比例依照二氧化碳回收系統的工作狀況而變化。還沒有確立準確地測量水蒸汽和水的流率之間的比例的方法。

出于該原因，利用相關技術中的確定重沸器入口處的水蒸汽的熱量和重沸器出口處的水的熱量之間差值的上述方法，很難準確地測量從重沸器的加熱介質供應到再生塔吸收液的熱量。

發明內容

根據一個實施例，二氧化碳分離回收系統包括：使包含在燃燒廢氣中的二氧化碳被吸收到吸收液的吸收塔、使吸收液再生的再生塔、連接到再生塔并通過使用加熱介質對再生塔的吸收液加熱的重沸器、以及測量從加熱介質供應到吸收液的熱量的測量設備。該測量設備包括對從重沸器排出的加熱介質進行冷卻的冷卻器，并且該測量設備通過從供應到重沸器的加熱介質保持的熱量中減去由冷卻器冷卻的加熱介質保持的熱量和從冷卻器的加熱介質除去的熱量來獲得從加熱介質供應到吸收液的熱量。

附圖說明

圖1是示出根據本發明第一實施例的二氧化碳分離回收系統的示意結構圖；

圖2是示出根據本發明第二實施例的二氧化碳分離回收系統的示意結構圖；以及

圖3是示出根據本發明第三實施例的二氧化碳分離回收系統的示意結構圖。

具體實施方式

以下將參考附圖來描述本發明的實施例。

(第一實施例)

圖1是示出根據本發明第一實施例的二氧化碳分離回收系統的示意結構圖。此處，通過使用能夠吸收二氧化碳的吸收液體，二氧化碳分離回收系統對在由礦物燃料燃燒產生的燃燒廢氣中包含的二氧化碳進行回收。

如圖1所示，二氧化碳分離回收系統1包括吸收塔3和再生塔5。吸收塔3使包含在燃燒廢氣2a中的二氧化碳被吸收到吸收液中。再生塔5被供應了已經從吸收塔3吸收了二氧化碳的吸收液(在下文中，被稱為富液4a)；通過對富液4a加熱從吸收液排出包含水蒸汽的二氧化碳氣體；排出包含二氧化碳氣體和水蒸汽的廢氣2d；并且使吸收液再生。

例如，將在諸如熱電站等發電設施中產生的燃燒廢氣2a通過廢氣引入管道8供應到吸收塔3的下部，并且從吸收塔3的頂部排出二氧化碳已經被除去的燃燒廢氣2b。

吸收塔3包括用于存儲由吸收液吸收二氧化碳而產生的富液4a的吸收塔罐3a。同樣地，再生塔5包括用于存儲由富液4a排出二氧化碳氣體而再生的吸收液(在下文中，被稱為貧液4b)的再生塔罐5a。

此處，例如，將通過使胺化合物溶解在水中而獲得的胺化合物水溶液用作能夠吸收二氧化碳的吸收液。