[發明專利]二氧化碳捕獲系統

在審

• 申請號: 201410609008.8
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105477990A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 劉佳霖;高涵綺;汪上曉
• 申請（專利權）人: 汪上曉
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/62;B01D53/96
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;常大軍

技術領域

本發明涉及一種氣體凈化系統，尤其涉及一種二氧化碳捕獲系統。

背景技術

十九世紀工業革命以來，大量的石化能源燃燒，全球平均溫度明顯上升。 根據國際政府氣候變更會(IntergovernmentalPanelonClimateChange, IPCC)組織，人類活動所產生的溫室氣體在大氣中的濃度以二氧化碳(Carbon Dioxide,CO2)居首，其濃度的變化已由工業革命前的280ppm，增加到目前 的394ppm以上，引發了全球暖化的問題。

為了因應全球暖化的議題，京都議定書(KyotoProtocol)明確要求簽約國 在2012年時，其溫室效應氣體總排放量須比1990為基準平均減少5.2％，因 此CO2排放減量也成為各界須重視的課題。

例如在「M.ZhangandY.Guo,"ProcesssimulationsofNH₃abatement systemforlarge-scaleCO₂captureusingaqueousammoniasolution," InternationalJournalofGreenhouseGasControl,vol.18,pp.114-127, 2013.」的文獻中，及揭示一種二氧化碳捕捉系統，其包含有一二氧化碳吸收 塔、一氨吸收塔、一二氧化碳氣提塔以及一氨氣提塔，其主為使用化學吸收的 方式，利用氨為吸收劑，以捕捉一廢氣中的二氧化碳，而具有高吸收負載量的 優點，不過由于在該二氧化碳氣提塔與該氨氣提塔皆需各自設置一加熱器與一 冷凝器，使得能源的耗費成為一待改善的問題。

而在美國發明專利公開第US20130177489號中，則揭示一種CO₂移除系統， 其包括一用于自一煙道氣移除CO₂的吸收器。該CO₂移除系統包括與該吸收器 連通的再生器。該再生器自離子溶液分離CO₂且將再生的離子溶液供應至該吸 收器。該CO₂移除系統包括與該再生器連通的二氧化碳水洗滌系統。該二氧化 碳水洗滌系統接收來自該再生器的二氧化碳與氨的混合物并使該氨與該CO₂分 離。該CO₂移除系統包括與該吸收器及該二氧化碳水洗滌系統連通的氨水洗滌 系統。該氨水洗滌系統自該煙道氣移除氨。該CO₂移除系統包括與該氨水洗滌 系統、該再生器及/或該二氧化碳水洗滌系統連通的膜分離器。藉由設置該膜 分離器，減少該CO₂移除系統的所需能量，以降低整體能量的消耗。

然而，該膜分離器的設置，雖然可降低整體能量的消耗，不過同時也增加 設備設置的成本，而仍然有改善的空間。

發明內容

本發明的主要目的，在于解決現有的二氧化碳捕捉系統，于一氨氣提塔與 一二氧化碳氣提塔皆需各別設置一加熱器與一冷凝器而能耗偏高，或是需額外 設置一膜分離器降低能耗，卻造成設備成本增加的問題。

為達上述目的，本發明提供一種二氧化碳捕獲系統，包含有一二氧化碳吸 收部、一氨吸收部、一二氧化碳汽提部、一氨汽提部以及一加熱部。該二氧化 碳吸收部接收一煙道氣流，該二氧化碳吸收部含有一第一吸收劑，并具有一第 一底段以及一第一頂段；該氨吸收部與該二氧化碳吸收部連通，該氨吸收部含 有一第二吸收劑，并具有一第二底段以及一第二頂段，其中，該煙道氣流輸入 該二氧化碳吸收部與該第一吸收劑反應，形成一由該第一頂段輸出的貧二氧化 碳氣流以及一由該第一底段輸出的富二氧化碳流體，該貧二氧化碳氣流輸入該 氨吸收部與該第二吸收劑反應，形成由該第二頂段輸出的一凈化氣流以及一由 該第二底段輸入該二氧化碳吸收部的富氨循環水。

該二氧化碳汽提部與該二氧化碳吸收部和該氨吸收部連通，并具有一第三 底段以及一第三頂段；該氨汽提部與該二氧化碳汽提部及該氨吸收部連通，該 氨汽提部具有一第四底段以及一第四頂段，其中，該富二氧化碳流體輸入該二 氧化碳汽提部進行一蒸餾分離，形成一由該第三頂段輸出的二氧化碳氣流以及 一分別流入該二氧化碳吸收部以及該氨汽提部的第一再生劑。

而該加熱部與該第四底段連接，其中，該第一再生劑于該氨汽提部受到該 加熱部的該蒸餾分離，形成一由該第四頂段輸入該二氧化碳汽提部的富氨氣流 以及一流入該氨吸收部的第二再生劑。