[發(fā)明專利]一種船載二氧化碳捕集與封存裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111153727.X | 申請日： | 2021-09-29 |
| 公開（公告）號： | CN113731134B | 公開（公告）日： | 2023-07-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 唐曉佳;朱益民;田悅;樊銘鵬;闖恒超 | 申請（專利權(quán)）人： | 大連海事大學(xué) |
| 主分類號： | B01D53/62 | 分類號： | B01D53/62;B01D53/78;B01D53/96 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212 | 代理人： | 趙淑梅;李馨 |
| 地址： | 116026 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 二氧化碳 封存 裝置 方法 | ||
1.一種船載二氧化碳捕集與封存方法，其特征在于，利用船載二氧化碳捕集與封存裝置，所述裝置包括：船端系統(tǒng)和岸端系統(tǒng)；
所述船端系統(tǒng)包括：脫碳塔（2）、循環(huán)池（3）、固液分離器（5）、噴霧干燥器（6）、儲罐I（7）、儲罐II（8）和儲罐III（9）；其中，所述脫碳塔（2）自下部的進(jìn)氣口至頂部的排氣口之間依次設(shè)置有噴淋吸收區(qū)（2.4）和除霧器（2.5）；所述脫碳塔（2）底部的吸收液出口與循環(huán)池（3）相連，所述循環(huán)池（3）的出口經(jīng)循環(huán)泵（4）后分兩路相連：第一路與噴淋吸收區(qū)（2.4）的進(jìn)口相連，第二路通過調(diào)節(jié)閥（14）與固液分離器（5）的進(jìn)口相連；所述固液分離器（5）的固相出口與噴霧干燥器（6）的進(jìn)料口相連，所述噴霧干燥器（6）的出料口與儲罐III（9）相連；所述儲罐I（7）、儲罐II（8）與循環(huán)池（3）相連；
所述岸端系統(tǒng)包括：煅燒爐（10）、壓縮機(jī)（11）、儲罐IV（12）和水化反應(yīng)器（13）；所述煅燒爐（10）的排氣口依次與壓縮機(jī)（11）、儲罐IV（12）相連；所述煅燒爐（10）的出口與水化反應(yīng)器（13）進(jìn)口相連；船舶靠岸后，所述煅燒爐（10）與儲罐III（9）相連；所述水化反應(yīng)器（13）的出口與儲罐II（8）相連；
所述方法包括以下步驟：
S1、經(jīng)脫硫、脫硝、除塵后的船舶廢氣經(jīng)船用內(nèi)燃機(jī)排氣管（1）由脫碳塔（2）下部的進(jìn)氣口進(jìn)入，與氨基酸鹽和氫氧化鎂組成的噴淋吸收液接觸反應(yīng)脫除二氧化碳，隨后經(jīng)除霧器去除夾帶液滴由脫碳塔（2）頂部的排氣口排入大氣；
S2、吸收二氧化碳后的噴淋吸收液經(jīng)脫碳塔（2）底部的吸收液出口進(jìn)入循環(huán)池（3），經(jīng)循環(huán)泵（4）提升后其中一路進(jìn)入脫碳塔的噴淋吸收區(qū)（2.4）進(jìn)行循環(huán)噴淋，另一路進(jìn)入固液分離器（5）進(jìn)行分離，分離得到的清液為氨基酸鹽溶液，回用至脫碳塔并用于沖洗除霧器和維持塔內(nèi)液位平衡，分離得到的碳酸鎂進(jìn)入噴霧干燥器（6），經(jīng)干燥后儲存在儲罐III（9）中；
S3、船舶靠岸時，將儲罐III（9）與煅燒爐（10）連接，將儲罐III（9）中的碳酸鎂轉(zhuǎn)移至煅燒爐（10），經(jīng)煅燒后分解為氧化鎂和高純CO2，得到的氧化鎂經(jīng)水化反應(yīng)器（13）制得氫氧化鎂漿料，儲存在儲罐Ⅱ（8）中，作為噴淋吸收液循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述裝置還包括廢氣冷卻系統(tǒng)，所述廢氣冷卻系統(tǒng)包括噴淋冷卻管（2.1）、冷卻噴淋泵（2.2）；所述噴淋冷卻管（2.1）與脫碳塔（2）下部的進(jìn)氣口相連，所述噴淋冷卻管（2.1）的底部設(shè)置有冷卻液排放口（2.3），所述噴淋冷卻管（2.1）與冷卻噴淋泵（2.2）與相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述裝置還包括氣-氣式換熱器（6.1），所述氣-氣式換熱器（6.1）與噴霧干燥器（6）的進(jìn)氣口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述除霧器（2.5）上設(shè)置有除霧器清洗噴嘴（2.6），所述除霧器清洗噴嘴（2.6）與固液分離器（5）的液相出口相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述方法還包括：所述步驟S1中經(jīng)脫硫、脫硝、除塵后的船舶廢氣進(jìn)入廢氣冷卻系統(tǒng)中進(jìn)行冷卻，冷卻液為海水，由冷卻液噴淋泵（2.2）泵送至噴淋冷卻管（2.1）對高溫廢氣進(jìn)行冷卻，之后海水經(jīng)冷卻液排放口（2.3）直接排海。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述步驟S3中將得到的高純CO2冷卻、壓縮、液化儲存在儲罐IV（12）中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述噴淋吸收液中氫氧化鎂固含量為5~15?wt%，氨基酸鹽濃度為0.5~1?mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的捕集與封存方法，其特征在于，所述氨基酸鹽為甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、肌氨酸、賴氨酸的鉀鹽、鈉鹽或鋰鹽的一種或多種。
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