[發明專利]基于雙相吸收體系的二氧化碳捕集系統

在審

• 申請號: 201510940922.5
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105457447A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 陸詩建;李清方;張建;陸胤君;張新軍;張啟陽;尚明華;黃少偉;張媛媛;劉海麗;文海力;栗兆生
• 申請（專利權）人: 中石化節能環保工程科技有限公司
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 張向琨

技術領域

本發明涉及二氧化碳捕集回收領域，尤其涉及一種基于雙相吸收體系的 二氧化碳捕集系統。

背景技術

二氧化碳是導致全球氣候變暖的溫室氣體的主要成分之一，對溫室效應 的貢獻達到55％?，F今二氧化碳捕純化技術工藝仍以吸收塔和解吸塔為主體， 使用醇胺溶液做吸收劑，經過化學吸收和解吸，獲得高純度的二氧化碳氣體。 在解吸過程中主要能耗為解吸塔底的煮沸器，當解吸塔里的溶液量很大時， 這時溶液中的含水量也很多，則水分氣化所需要的能量也會提高，這將直接 導致整個系統的耗能增加和二氧化碳捕集成本的提高。因此降低整個系統的 能耗具有重要的意義。

在原有的利用醇胺溶液捕集二氧化碳的系統中，我們一般都會把過量的 醇胺溶液和二氧化碳氣體混合反應吸收之后的所有溶液都直接導入解吸塔 中進行解吸。我們忽略了這其中含有沒有進行反應的醇胺溶液和大量的水是 不需要進行解吸的，這將導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，因此整個吸收解吸的裝置成本大大提高。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的一個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，其能減小解吸塔的規模，節約了能源，降低 了成本，且能夠捕集到高純度的二氧化碳。

為了實現上述目的，本發明提供了一種基于雙相吸收體系的二氧化碳捕 集系統，其包括：吸收塔、第一氣液分離器、富液泵、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、貧液泵以及循環泵。

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，設置于吸收塔的底部的上側；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。

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。

富液泵具有：富液泵入口，連通吸收塔第三出口；以及富液泵出口。

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。

換熱器具有：換熱器第一入口，連通富液泵出口；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。

第二冷卻器具有：第二冷卻器入口；以及第二冷卻器出口。

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。

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。

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。

貧液泵具有：貧液泵入口，連通于解吸塔第一出口；以及貧液泵出口， 連通于換熱器第二入口。

循環泵具有：循環泵入口，連通于吸收塔第二出口；以及循環泵出口， 連通于第一冷卻器入口。

其中，外部的二氧化碳原料氣經由吸收塔第一入口進入吸收塔，在吸收 塔內與經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為富液，余下的原料氣 經由吸收塔第一出口、第一氣液分離器入口進入第一氣液分離器中并進行氣 液分離。

在第一氣液分離器中分離出的氣體經由第一氣液分離器第一出口排出， 分離出的液體經由第一氣液分離器第二出口、吸收塔第三入口進入吸收塔中 循環使用。

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由吸收塔第二 出口以及循環泵入口進入循環泵，然后在循環泵的作用下經由循環泵出口以 及第一冷卻器入口進入第一冷卻器中；富含二氧化碳的富液經由吸收塔第三 出口以及富液泵入口進入富液泵，然后在富液泵的作用下經由富液泵出口以 及換熱器第一入口進入換熱器中進行熱交換，以吸熱升溫。