[實用新型]一種二氧化碳分離裝置和二氧化碳捕集系統

有效

• 申請號: 202223345904.7
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN219050843U
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 彭紅;李仁鵬
• 申請（專利權）人: 無錫市易聚環保科技發展有限公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276
• 代理人: 朱華慶

本實用新型涉及一種二氧化碳分離裝置和二氧化碳捕集系統，它包括：再生塔，中部位置設置有升氣帽和集液板，升氣帽和集液板上下的空間形成為上作業空間和下作業空間，上作業空間和下作業空間中分別設置有第二噴淋機構和第一噴淋機構，下作業空間中噴淋有機胺富液，并通過第一再沸器加熱，上作業空間中噴淋由下作業空間抽取上去的貧液，并通過第二再沸器加熱。排出的二氧化碳和水蒸汽被壓縮后給第二再沸器供熱，從而有效利用了排氣的熱量。且上作業空間和下作業空間能夠形成二級的有機胺加熱，使有機胺中的二氧化碳充分地脫除。

技術領域

本實用新型屬于環保領域，涉及煙氣二氧化碳捕集技術，具體涉及一種二氧化碳分離裝置以及具有其的二氧化碳捕集系統。

背景技術

碳捕集封存技術（CCS，Carbon?Capture?and?Storage）逐漸成為實現工業領域大幅碳減排的重要手段。CCS工藝過程如圖1所示，主要包括CO₂吸收、CO₂分離脫附、CO₂壓縮液化及存儲封存等。

CCS主要原理是將一定量的有機胺溶液噴入CO₂吸收塔，吸收后的含碳有機胺富液經換熱后進入再生塔，再由再沸器經蒸汽加熱后使富液在再生塔中將高濃度CO₂脫附出來，脫附出來的CO₂伴隨水蒸汽一同經氣液分離器，從而得到高純度的CO₂進行壓縮液化后對其封存或利用。

當前CCS主要問題就是能耗過高，其中大部分的能耗用于前述提到的CO₂的脫附及分離過程。傳統工藝中僅靠一個再沸器將再生塔中的溶液進行再加熱，且維持同一個溫度（如110℃），而隨著有機胺的含碳量的不同，其所需加熱的溫度也不同，因此該工藝無法做到根據具體需求調節蒸汽量，造成蒸汽消耗的大量浪費；另一方面溶液經再生塔后會有大量的相對低溫水蒸汽伴隨CO₂一起排出，需對其進行冷卻分離后再壓縮，使得這部分水蒸汽的能量無法利用，造成大量的能源浪費。

因此，如何通過工藝創新進一步提高CO₂脫附效率、提高能量利用率是解決CCS能耗問題的一個重要研究方向。

通常解決能耗高的問題，是利用排氣的高溫供給其它需加熱的物質或利用其它的熱源供給再沸器。如中國專利文獻“CN112933894A”將“二氧化碳捕集與低加凝結水耦合”，利用排氣的高溫對低加凝結水加熱，從而有效利用熱能。如中國專利文獻“CN103372365A”利用水泥窯余熱供給再沸器，使得無需提供單獨的蒸汽給再沸器，節省了蒸汽的使用。如中國專利文獻“CN105585015A”將地熱能供給再沸器，也節省了供給再沸器所需的蒸汽。

而中國專利文獻“CN204952598U”則利用排出的熱氣壓縮后供給再沸器，利用了壓縮氣的高溫來加熱再沸器，是一種新的思路，但是仍存在不足，即兩個再沸器由于功率不一樣，存在供溫能力差距，從而不能很好協同。

實用新型內容

本實用新型目的是要提供一種二氧化碳分離裝置和二氧化碳捕集系統，解決了如何節省能源消耗的問題。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：

本實用新型提供了一種二氧化碳分離裝置，它包括：

再生塔，所述再生塔內中部位置設置有升氣帽和集液板，升氣帽和集液板上下的空間形成為上作業空間和下作業空間，下作業空間頂部設置有用于噴淋有機胺富液的第一噴淋機構，上作業空間的頂部設置有用于噴淋有機胺貧液的第二噴淋機構，所述第二噴淋機構通過貧液輸送管道連接至所述再生塔底部；

第一再沸器，所述第一再沸器具有能夠換熱的管程和殼程，且殼程兩端分別連接下作業空間底部的集液區和集液區上方的空間，管程由外部供給蒸汽從而對下作業空間集液區內的液體加熱后釋出至下作業空間內；