[發明專利]一種低能耗煙氣捕集回收二氧化碳的裝置及氣體回收工藝

有效

• 申請號: 201711214315.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN107754568B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 沈建沖
• 申請（專利權）人: 沈建沖
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種低能耗煙氣捕集回收二氧化碳的裝置及氣體回收工藝，包括吸收塔、解吸塔、富液泵、真空閃蒸裝置、氣提解吸裝置、解吸塔頂氣熱量回收裝置和吸收劑濃度調節裝置，吸收塔的頂端側面上通過第一貧液管連接有貧液泵，貧液泵通過第二貧液管連接真空閃蒸裝置，解吸塔通過解吸塔頂氣熱量回收裝置連接富液泵，吸收劑濃度調節裝置連接在解吸塔頂氣熱量回收裝置和第二貧液管之間。其回收工藝是溶劑吸收煙氣中的二氧化碳，經富液加熱器利用再生氣加熱后進入解吸塔，熱貧液混合后在真空下閃蒸，閃蒸氣進入解吸塔氣提，解吸出二氧化碳。本發明減少了換熱器的數量，熱量回收徹底，避免貧富液換熱器經常堵塞清理的問題，熱量利用率高，設備投資少。

技術領域

本發明涉及節能減排技術領域，尤其涉及一種低能耗煙氣捕集回收二氧化碳的裝置及氣體回收工藝。

背景技術

大氣中的二氧化碳是引起地球溫室效應的主要成分，燃煤電站是產生二氧化碳的最大污染源，燃煤電站的二氧化碳捕集利用，是一項長期而重要的任務。

二氧化碳捕捉與封存技術CCS技術是目前唯一能夠大幅降低化石燃料發電產生的二氧化碳排放的有效解決方案，被廣泛認為是應對全球氣候變化、控制溫室氣體排放的重要技術之一。

燃煤電站煙道氣具有含二氧化碳濃度低、煙氣量大的特點，目前的捕集工藝均采用胺液化學吸收工藝，吸收后的胺液經高溫再生后經壓縮機升壓再提純，從而回收煙道氣中的二氧化碳。

如圖1所示，為現有技術中二氧化碳捕集的裝置，采用一套吸收塔(2001)在40℃左右吸收煙氣進管道(1)進入的煙氣中的二氧化碳，吸收飽和的溫度為50～55℃富液，富液通過富液管(2)和富液管(3)經富液泵(2002)加壓到0.3mpa左右，經貧富液換熱器(2003)利用解吸塔釜出來的溫度為105～110℃的熱貧液經貧液管(5)加熱到80～95℃后，送入解吸塔(2005)塔上部解吸，熱貧液被冷卻到60～70℃后進入貧液水冷器(2004)中，利用冷卻水降溫到40℃后進入吸收塔(2001)工作；解吸塔釜再沸器2006利用蒸汽管10中的蒸汽加熱貧液到110～120℃后進入解吸塔(2005)內，以提供解吸所需的熱量，蒸汽冷凝液外排；塔解吸頂的再生氣通過再生氣管12經冷凝器2007利用冷卻水降溫到40℃左右，溶劑和水冷凝下來后經凝液管14返回塔內，分水后的再生氣主要含二氧化碳，進入二氧化碳提純工序。冷凝器(2007)和水冷器(2004)均利用循環冷卻水降溫。

現有技術中的技術方案存在一些缺點：

(1)換熱器數量多，設備投資成本高(經測算現有二氧化碳捕集系統換熱器投資占總投資比例高達17％左右)；

(2)水冷器和解吸冷凝器均需要大量冷卻水，導致循環冷卻水用量非常大(經測算現有二氧化碳捕集系統循環冷卻水能耗占總能耗的3％)；

(3)現有工藝采用解吸再沸器利用低壓蒸汽間接加熱，熱效率低，尤其是大量的100℃的冷凝水熱量無法使用，導致能耗高；

(4)現有工藝因原料煙氣1中帶入的水量與排出的煙氣19中帶出的水量不平衡，導致吸收劑濃度不穩定，影響吸收效率；

(5)現有工藝中解吸塔頂再生氣12的熱量(溫度95～100℃)無法利用，導致系統能耗高；

(6)現有工藝中解吸塔釜溫度高達105～110℃的熱貧液熱量回收不徹底，僅回收42.8％左右的熱量(105℃降到60℃)，其余的熱量需靠冷卻水撤走，這也增加了循環水的用量。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術所存在的不足而提供一種低能耗煙氣捕集回收二氧化碳的裝置及氣體回收工藝的技術方案，通過氣提解吸、真空閃蒸回收熱量技術捕集煙氣中的二氧化碳，減少了換熱器的數量，熱量回收徹底，避免貧富液換熱器經常堵塞清理的問題，熱量利用率高，省去了再沸器，設備投資少。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：