[發明專利]一種二氧化碳捕集再生塔頂余熱回收系統和工藝

在審

• 申請號: 202010586659.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111701402A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 陸詩建;趙東亞;高守禮;白宏山;陳坤;王家鳳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;F22B1/18
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所(普通合伙) 37223
• 代理人: 楊娜

一種二氧化碳捕集再生塔頂余熱回收系統和工藝，屬于再生塔余熱回收技術領域。二氧化碳捕集工藝的再生塔頂排出的主要成分為二氧化碳的再生氣還攜帶大量熱量，本系統利用溴化鋰溶液的吸放熱性質，以溴化鋰溶液為傳熱介質，成功的將這一部分熱量收集并應用。主要包括：再生塔、再生氣出口、蒸發器、發生器、氣液分離器、溶液增壓泵、溶液熱交換器、吸收器、冷凝器、冷劑泵、水包、噴淋泵、氣水分離器、調壓閥、煮沸器外部蒸汽管線、溶液煮沸器。能夠將100℃以上的再生氣能量轉化為144℃的水蒸氣能量從而利用到溶液煮沸器。

技術領域

一種二氧化碳捕集再生塔頂余熱回收系統和工藝，屬于再生塔余熱回收技術領域。

背景技術

近二十年來，全球變暖、溫室效應已備受世人矚目，二氧化碳捕集與封存技術已成為國際上熱門的話題。化學吸收法捕集CO₂技術的主要不足之處是捕集系統能耗過高， 為了減少CO₂捕集能耗，降低CO₂捕集成本，國內外學者正不斷對現有流程進行優化與開發，開發新的CO₂捕集再生工藝。

CO₂捕集后的富液會進入再生塔脫除其中的CO₂收集制成CO₂成品氣，而脫除CO₂后的吸收劑貧液返回吸收塔繼續吸收CO₂。其中，從再生塔頂部被脫出的CO₂往往還帶有較高的余溫，一般都在100℃以上，從而造成大量的能量被浪費，急需合適的工藝收集并利用這一部分能量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種能持續運轉且不影響原二氧化碳捕集再生工藝的二氧化碳捕集再生塔塔頂余熱回收節能系統和工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種二氧化碳捕集再生塔塔頂余熱回收系統，包括：再生塔、蒸發器、發生器、氣液分離器、溶液增壓泵、吸收器、冷凝器、冷劑泵、水包、噴淋泵、氣水分離器、調壓閥、煮沸器外部蒸汽管線、溶液煮沸器。

再生氣出口在再生塔的頂部，通過管道連通到氣液分離器，途中依次穿過蒸發器、發生器；蒸發器分別用管道經過冷劑泵連通冷凝器底部和用管道連通吸收器頂部；發生器內有溴化鋰水溶液，與冷凝器共用一個倉，用兩張隔板隔開，使內部蒸汽呈“之”字形自發生器流向冷凝器，發生器下部通過管道經溶液增壓泵連通氣水分離器；而發生器上部通過管道經噴淋泵連通吸收器底部；吸收器內設置有水包，水包上部和下部分別用管道連通氣水分離器；氣水分離器通過煮沸器外部蒸汽管線連通溶液煮沸器，煮沸器外部蒸汽管線上設有調壓閥。

優選的，還包括風冷器，再生氣出口出來的管線經風冷器連通氣液分離器。

優選的，所述的冷凝器內設置循環水管線。

優選的，所述的水包下部的管線設有可以從外界補水的補水孔。由于水蒸氣攜帶熱量源源不斷的流失，因此需要比較方便的補水方法。

優選的，還包括溶液熱交換器，發生器下部管道依次經過溶液增壓泵、溶液熱交換器連通氣水分離器，而發生器上部通過管道依次經溶液熱交換器、噴淋泵連通吸收器底部。溶液熱交換器內來自吸收器下部與發生器下部的管道交錯相織以擴大熱交換效率。

由于溴化鋰稀溶液在吸收器內已被冷卻，溫度較低，為了節省加熱稀溶液的熱量，提高整個裝置的熱效率，在系統中增加了一個溶液熱交換器，讓發生器流出的高溫濃溶液與吸收器流出的低溫稀溶液進行熱交換，提高稀溶液進入發生器的溫度，使稀溶液進入發生器即可更快的開始吸熱揮發。

一種二氧化碳捕集再生塔頂余熱回收工藝，其特征在于：