CN102698568A - 一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生*** - Google Patents

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刘练波
郜时旺
许世森
牛红伟
张竹砚
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Abstract

一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，包括吸收装置，吸收装置的输出分成两路，一路和贫富液换热器的富液入口连通，另一路和再生塔的第一入口连通，富液闪蒸罐富液入口与贫富液换热器富液出口连通，富液闪蒸罐富液出口和再生塔的第二入口连通，再生塔底部贫液出口和贫富液换热器贫液进口连通，再生塔顶部气体出口和富液闪蒸罐顶部气体出口连通后再和再生气分离装置的气体入口连通，再生气分离装置的液体出口和贫富液换热器的贫液出口连通后再和吸收装置的入口连通，本发明提高二氧化碳的解吸率及溶液的再生度，降低进入吸收装置贫液温度，提高贫液的二氧化碳捕集效率。

Description

一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***
技术领域
本发明涉及烟气二氧化碳捕集技术领域，具体涉及一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***。
背景技术
近年来，全球变暖给政府和能源企业带来的压力迅速增高，很多西方国家已经开始推动实质性的脱碳工作。随着我国碳排放量超过美国以及国际减排的呼声的加强，电厂二氧化碳捕集很有可能成为我国中短期所需的技术。我国现有电站中3/4以上为火力发电，现在还没有商业运行的IGCC电站。所以，开发适合传统电厂的醇胺吸收法捕碳技术，是最为迫切的需求。
利用醇胺溶液从烟气中进行二氧化碳捕集的技术在化工行业已经成熟。但是，由于电站烟气具有气量大，分压低等特点，该技术运用于电站最大的问题是能耗高，蒸汽消耗量大。要减少消耗，提高效率，需要通过开发新型的***及子***来提高该技术的可大规模推广性。
试验研究发现，对于传统的二氧化碳捕集技术，溶液在再生过程中会消耗大量蒸汽，造成***能耗大，且由于再生方式单一，影响二氧化碳解吸度，仍然有约40％的二氧化碳得不到释放而随着溶液进入吸收塔，造成溶液吸收能力不够，从整体上降低了二氧化碳的捕集负荷及单位二氧化碳的捕集蒸汽消耗。同时，传统工艺中提纯气体在经过气液分离后往往通过高扬程泵将分离后的液体送入再生塔顶，其作用是维持***水平衡，同时降低塔顶温度，但消耗了较多的泵功。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，具有充分利用富液换热前的冷却作用及换热后的溶液中的二氧化碳易析出的特点，提高二氧化碳的解吸率及溶液的再生度，降低进入吸收装置贫液温度，提高贫液的二氧化碳捕集效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，包括吸收装置5，吸收装置5的输出分成两路，一路和贫富液换热器1的富液入口管路连通，另一路和再生塔3的第一入口管路连通，富液闪蒸罐2富液入口与贫富液换热器1富液出口管路连通，富液闪蒸罐2富液出口和再生塔3的第二入口管路连通，再生塔3底部贫液出口和贫富液换热器1贫液进口管路连通，再生塔3顶部气体出口和富液闪蒸罐2顶部气体出口连通后再和再生气分离装置4的气体入口管路连通，再生气分离装置4的液体出口和贫富液换热器1的贫液出口连通后再和吸收装置5的入口管路连通。
所述贫富液换热器1为板式或管壳式液-液换热器。
所述再生塔3为填料或板式蒸馏塔。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、来自吸收装置5的富液分成两部分，其中流量的一路直接进入再生塔3顶部，由于该富液没有经过换热，温度约为50～60℃，进入再生塔3顶部后可降低塔顶温度，减少水分蒸发离塔，同时由于该部分富液量较少，也可充分利用塔顶余热实现充分再生，解析二氧化碳。
2、另一部分富液则经过贫富液换热器1充分回收贫液的热量，在进入再生塔3进行溶液再生前首先经过富液闪蒸罐2，利用回收的热量在富液闪蒸罐2内再生出部分二氧化碳气体，该部分解析出的二氧化碳气体直接与再生塔3顶出口的再生气汇合后排出，降低了再生塔3内的二氧化碳分压，有利于溶液的二氧化碳的进一步解析，提高二氧化碳的解吸率及溶液的再生度。
3、在富液闪蒸罐2中已经部分再生的富液进入再生塔3内进一步再生。
4、再生后的气体经过再生气分离装置4冷却分离后，液体通过自流方式与贫富液换热器1的贫液出口与贫液混合，随后送入吸收装置5；既解决了由于部分富液直接进入富液闪蒸罐2而造成贫富液换热器1冷却负荷不够的问题，也进一步降低了贫液温度，提高贫液在吸收装置中的二氧化碳捕集效率；同时减少了将分离后液体送入再生塔3顶部的泵功。
附图说明
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如附图所示，一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，包括吸收装置5，吸收装置5的输出分成两路，一路和贫富液换热器1的富液入口管路连通，另一路和再生塔3的第一入口管路连通，富液闪蒸罐2富液入口与贫富液换热器1富液出口管路连通，富液闪蒸罐2富液出口和再生塔3的第二入口管路连通，再生塔3底部贫液出口和贫富液换热器1贫液进口管路连通，再生塔3顶部气体出口和富液闪蒸罐2顶部气体出口连通后再和再生气分离装置4的气体入口管路连通，再生气分离装置4的液体出口和贫富液换热器1的贫液出口连通后再和吸收装置5的入口管路连通。
所述贫富液换热器1为板式或管壳式液-液换热器。
所述再生塔3为填料或板式蒸馏塔。
本发明的工作原理为;
来自吸收装置5的富液分成两部分，其中一路直接进入再生塔3顶部，由于该富液没有经过换热，温度约为50～60℃，进入再生塔3顶部后可降低塔顶温度，减少水分蒸发离塔，同时由于该部分富液量较少，也可充分利用塔顶余热实现充分再生，解析二氧化碳，另一部分富液则经过贫富液换热器1充分回收贫液的热量，在进入再生塔3进行溶液再生前首先经过富液闪蒸罐2，利用回收的热量在富液闪蒸罐2内再生出部分二氧化碳气体，该部分解析出的二氧化碳气体直接与再生塔3顶出口的再生气汇合后排出，降低了再生塔3内的二氧化碳分压。在富液闪蒸罐2中已经部分再生的富液进入再生塔3内进一步再生。最后，再生后的气体经过再生气分离装置4冷却分离后，液体被送入贫富液换热器1的贫液出口与贫液混合，随后送入吸收装置5；既解决了由于部分富液直接进入富液闪蒸罐2而造成贫富液换热器1冷却负荷不够的问题，也进一步降低了贫液温度，提高贫液在吸收装置中的二氧化碳捕集效率。

Claims (3)

1.一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，包括吸收装置（5），其特征在于：吸收装置（5）的输出分成两路，一路和贫富液换热器（1）的富液入口管路连通，另一路和再生塔（3）的第一入口管路连通，富液闪蒸罐（2）富液入口与贫富液换热器（1）富液出口管路连通，富液闪蒸罐（2）富液出口和再生塔（3）的第二入口管路连通，再生塔（3）底部贫液出口和贫富液换热器（1）贫液进口管路连通，再生塔（3）顶部气体出口和富液闪蒸罐（2）顶部气体出口连通后再和再生气分离装置（4）的气体入口管路连通，再生气分离装置（4）的液体出口和贫富液换热器（1）的贫液出口连通后再和吸收装置（5）的入口管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，其特征在于：所述贫富液换热器（1）为板式或管壳式液-液换热器。
3.根据权利要求1所述的一种强化冷却及多级再生的二氧化碳捕集再生***，其特征在于：所述再生塔（3）为填料或板式蒸馏塔。
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