CN113750744A - 分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶，所述分离分离烟气中二氧化碳的***包括吸收装置、解吸装置以及烟气通道，其中，所述烟气通道用于使至少部分烟气先通入所述解吸装置加热所述富液吸收剂至解吸温度后，再通入所述吸收装置。本发明通过所述至少部分烟气为所述富液吸收剂富液吸收剂至所述贫液吸收剂的解吸提供能量，减少了能耗并降低了结构复杂性和结构尺寸，成本低且易实现；同时还能降低通入所述吸收装置中烟气的温度，有助于提升烟气中二氧化碳的吸收效率；进而，还能降低排出的脱碳烟气的温度，尤其适用于船舶中，有利于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，实现热隐身功能。

Description

分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶
技术领域
本发明涉及船舶尾气净化技术领域，具体涉及一种分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶。
背景技术
当前全球气候变暖已经成为国际社会广泛关注的环境问题，温室气体CO2的排放是全球气候变暖的主要因素之一，而化石燃料的燃烧则是大气中CO2的主要源头，人类生产生活中的各种设备，尤其是如汽车、船舶等交通运输工具以及发电机等能源转换设备，每年需要燃烧大量的碳氢燃料，向大气排放着大量CO2气体，造成全球平均气温不断攀升。与此同时，碳元素是地球生命的基石，众多植物、微生物以CO2作为能量来源，CO2有维持地球生物链的能量需求的重要作用。因此，如果能够实现CO2的回收与利用，将具有显著的环保意义与经济效益。
从目前的工艺技术来看，汽车的CO2排放随着新能源车的大力推广已经有所缓和，电厂的CO2排放因为引入了二氧化碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage,CCS)技术也已经取得初步成效，但是CCS技术存在能耗高、成本大、占用空间大的缺点，因而在有限的空间内，如在船舶中，CO2的回收与利用由于空间的限制仍存在着较大的技术难度。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶，实现至少一种如下技术目的：实现有限空间内烟气中二氧化碳解吸；降低烟气中二氧化碳解吸的成本。
为了实现至少一种上述目的，本发明提供一种分离烟气中二氧化碳的***，包括吸收装置、解吸装置以及烟气通道，其中，所述吸收装置用于接收烟气并通过贫液吸收剂吸收所述烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气；所述解吸装置连通至所述吸收装置，所述富液吸收剂能够输入所述解吸装置，所述解吸装置用于解吸出所述富液吸收剂中的二氧化碳，以形成供所述吸收装置使用的所述贫液吸收剂，所述贫液吸收剂能够从所述解吸装置中排出并进入所述吸收装置；所述烟气通道连通至所述解吸装置，所述烟气通道用来接收所述烟气中的至少部分烟气并将所述至少部分烟气输入至所述解吸装置中；其中，在所述解吸装置中，所述至少部分烟气利用其余热加热所述富液吸收剂至解吸温度形成所述贫液吸收剂，所述解吸装置能够输出所述贫液吸收剂至所述吸收装置并且将所述至少部分烟气输出至所述吸收装置。
可选地，所述吸收装置中设有用于输入所述烟气的第一入口和用于输入所述贫液吸收剂的第二入口，所述第一入口低于所述第二入口，以使所述烟气和所述贫液吸收剂具有相对的流向。
可选地，所述解吸装置中设有用于供所述至少部分烟气由下至上流通的第一换热通道和供所述富液吸收剂由上至下流通的第二换热通道，所述第一换热通道和所述第二换热通道的其中一者位于另一者的周向内侧。
可选地，所述烟气通道包括第一通道以及第二通道，其中，所述第一通道连通至所述解吸装置，以用于向所述解吸装置提供所述至少部分烟气；所述第二通道连通所述解吸装置和所述吸收装置，以将由所述解吸装置排出的所述至少部分烟气通入所述吸收装置。
可选地，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括冷却除杂装置，所述冷却除杂装置设置于所述吸收装置的上游，用于在所述烟气进入所述吸收装置前对所述烟气进行冷却和除杂。
可选地，所述冷却除杂装置还包括泵结构，所述泵结构用于向所述冷却除杂结构泵入用于作为冷却除杂剂的海水。
可选地，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括贫富液换热器，所述贫富液换热器设置于所述吸收装置和所述解吸装置之间，用于实现所述吸收装置形成的所述富液吸收剂和所述解吸装置形成的所述贫液吸收剂之间的换热。
可选地，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括二氧化碳存储装置，所述二氧化碳存储装置与所述解吸装置相连，以用于接收并存储由所述富液吸收剂中解吸出的二氧化碳。
可选地，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括检测单元以及烟气流量调节单元，其中，所述检测单元用于检测通往所述解吸装置的所述富液吸收剂的第一流量；所述烟气流量调节单元用于根据所述第一流量调节通往所述解吸装置的所述至少部分烟气的第二流量。
可选地，所述解吸装置包括加热结构，所述加热结构用于与所述至少部分烟气共同加热所述富液吸收剂至解吸温度以形成所述贫液吸收剂。
本发明还提供一种解吸烟气中二氧化碳的方法，包括二氧化碳吸收步骤和富液吸收剂解吸步骤，其中，所述二氧化碳吸收步骤具体如下：利用贫液吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气；所述富液吸收剂解吸步骤具体如下：利用所述烟气中的至少部分烟气的余热加热所述富液吸收剂，以解吸所述富液吸收剂中的二氧化碳并形成所述贫液吸收剂，所述至少部分烟气在加热所述富液吸收剂后进行所述二氧化碳吸收步骤。
可选地，所述解吸烟气中二氧化碳的方法还包括换热步骤：对所述富液吸收剂和贫液吸收剂进行热交换，以降低所述贫液吸收剂的温度并提高所述富液吸收剂的温度。
可选地，所述解吸烟气中二氧化碳的方法根据在所述二氧化碳吸收步骤中形成的所述富液吸收剂的第一流量调节所述至少部分烟气的第二流量。
本发明还提供一种船舶，包括所述分离烟气中二氧化碳的***，所述分离烟气中二氧化碳的***用于解吸所述船舶的动力设备所产生的烟气中的二氧化碳。
本发明具有至少如下有益效果：
本发明提供一种分离烟气中二氧化碳的***、方法及船舶，通过所述烟气通道的设置，使得所述至少部分烟气先流向所述解吸装置，以通过高温的所述至少部分烟气加热所述解吸装置中的富液吸收剂至解吸温度，并解吸出二氧化碳并形成贫液吸收剂，即通过所述至少部分烟气为所述富液吸收剂至所述贫液吸收剂的解吸提供能量，减少了能耗并降低了结构复杂性和结构尺寸，成本低且易实现；同时还能降低通入所述吸收装置中烟气的温度，有助于提升吸收烟气中二氧化碳的效果；进而，还能降低排出的脱碳烟气的温度，尤其适用于船舶中，有利于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，实现热隐身功能。
附图说明
图1示例性示出一种分离烟气中二氧化碳的***的示意图。
图中：1.冷却除杂装置 11.第六入口 12.第七入口 13.第六出口14.第七出口 2.吸收装置 21.第一入口 22.第二入口 23.第一出口 24.第二出口 3.第一泵结构 4.第二泵结构 5.解吸装置 51.第三入口 52.第四入口 53.第三出口 54.第四出口 55.第五出口6.二氧化碳存储装置 7.换热装置 8.烟气通道 81.第一通道 82.第二通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示，本实施例提供一种分离烟气中二氧化碳的***，包括吸收装置2、解吸装置5以及烟气通道8，所述烟气通道8用于使至少部分烟气能先输入所述解吸装置5后，再输入所述吸收装置2。
可以理解的是，在下述实施例中，可采用合适配比的烷烃醇胺与烯烃醇胺或其他物质作为用于吸收二氧化碳的吸收剂，例如可采用烷基醇胺作为用于吸收二氧化碳的吸收剂，具体地还可采用乙醇胺、三乙烯二乙醇胺等作为用于吸收二氧化碳的吸收剂，而贫液吸收剂是指二氧化碳含量未饱和可用于吸收二氧化碳的吸收剂，富液吸收剂是所述贫液吸收剂在所述吸收装置2中吸收二氧化碳后形成的吸收剂。
其中，所述吸收装置2用于接收烟气并通过贫液吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气，所述脱碳烟气可向外排放。
在一些实施例中，在所述吸收装置2内，所述烟气大致地具有沿所述吸收装置2由下至上的流通路径，所述贫液吸收剂大致地具有沿所述吸收装置2由上至下的流通路径，从而使得所述烟气和所述贫液吸收剂具有相对的流向，进而保证所述烟气和所述贫液吸收剂沿所述吸收装置2流动时能充分地接触。
进一步地讲，所述吸收装置2中设有用于通入所述烟气的第一入口21和用于通入所述贫液吸收剂的第二入口22，所述第一入口21低于所述第二入口22，从而当所述烟气通入所述吸收装置2后，所述烟气由于密度较低将由下至上运动，而所述贫液吸收剂则受重力作用由上至下运动，进而使得所述烟气能与所述贫液吸收剂充分接触，从而使得所述贫液吸收剂能充分地吸收所述烟气中的二氧化碳，并形成所述富液吸收剂和所述脱碳烟气。
具体地讲，参见图1所示，所述吸收装置2为吸收塔，所述吸收塔的底部设有用于输入所述烟气的第一入口21，所述至少部分烟气和未流经所述解吸装置5的剩余烟气均能由所述第一入口21进入所述吸收塔，所述吸收塔的顶部设有用于排出所述脱碳烟气的第一出口23，所述烟气进入所述吸收塔后能大致地由下至上完整地流经所述吸收塔在竖直方向上的长度，从而使得所述烟气在所述吸收塔内具有较长的流通路径，进而能更充分地对所述烟气中的二氧化碳进行吸收。
同时，所述吸收塔顶部的一侧设有用于通入所述贫液吸收剂的第二入口22，所述吸收塔底部的一侧设有用于排出所述富液吸收剂的第二出口24，所述贫液吸收剂进入所述吸收塔后大致地能由上至下地完整地经过所述吸收塔在竖直方向上的长度，从而使得所述贫液吸收剂在所述吸收塔内具有较长的流通路径并能充分地与所述烟气相接触，以充分地吸收所述烟气中的二氧化碳并形成富液吸收剂和脱碳烟气。
在一些实施例中，所述吸收装置2内设有第一喷淋器，所述第一喷淋器用于接收进入所述吸收装置2的贫液吸收剂并向吸收装置2内喷淋所述贫液吸收剂，从而使得所述贫液吸收剂呈小颗粒状，进而能更好地与所述烟气相接触以实现对所述烟气中二氧化碳的吸收。
在一些实施例中，所述解吸装置5中设有用于供所述至少部分烟气由下至上流通的第一换热通道和供所述富液吸收剂由上至下流通的第二换热通道，所述第一换热通道和所述第二换热通道的其中一者位于另一者的周向内侧，从而使得所述至少部分烟气和所述富液吸收剂具有相对的流向，进而保证所述至少部分烟气和所述富液吸收剂之间的充分换热。
具体地讲，所述解吸装置5为解吸塔，所述解吸塔的底部设有用于输入所述至少部分烟气的第三入口51，所述解吸塔的顶部设有用于排出所述至少部分烟气的第三出口53，从而在所述解吸塔内形成一由所述第三入口51至所述第三出口53的第一换热通道，所述至少部分烟气通入所述解吸塔后由于密度较低因而大致地能由下至上完整地流经所述解吸塔在竖直方向上的长度，从而使得所述至少部分烟气在所述解吸塔内具有较长的流通路径，进而实现更充分的换热。
同时，所述解吸塔顶部的一侧设有用于输入所述富液吸收剂的第四入口52，所述解吸塔底部的一侧设有用于排出所述贫液吸收剂的第四出口54，所述解吸塔内在所述第四入口52和所述第四出口54之间设有第二换热通道，所述第二换热通道位于所述第一换热通道的周向内侧，所述富液吸收剂进入所述解吸塔后由于重力作用因而大致地能由上至下完整地流经所述解吸塔在竖直方向上的长度，从而使得所述富液吸收剂在所述解吸塔内具有较长的流通路径，进而能充分地从通入所述解吸塔中的所述至少部分烟气中获取热量。
在进一步的实施例中，所述解吸装置5内在所述第四入口52和所述第四出口54之间设有螺旋状的所述第二换热通道，从而能增加所述富液吸收剂在所述解吸塔内和所述至少部分烟气之间的换热面积和换热时间，进而能更充分地从输入所述解吸装置5的所述至少部分烟气中获取热量。
可以理解的是，在其他实施例中，也可将所述第二换热通道设置于所述第一换热通道的周向内侧，同样可以实现所述至少部分烟气和所述富液吸收剂之间的换热，其原理和效果与上述实施例是相同的，本实施例不再多做赘述。但应当注意的是，将换热管道设置为螺旋状是为了增加换热面积和换热时间，因此，通常将位于周向内侧的所述换热管道设置为螺旋状。
在一些实施例中，所述解吸装置5中还设置有气液分离器，用于更好地实现所述贫液吸收剂和解吸出的二氧化碳的分离，以为所述吸收装置2提供高质量的所述贫液吸收剂，进而更好地实现吸收剂的循环使用。
具体地讲，在所述解吸塔(即解吸装置5)的第四出口54的上游设有所述气液分离器，例如离心式气液分离器，所述气液分离器的入口连接所述换热管道，所述气液分离器的液相出口连通至所述第四出口54，所述气液分离器的气相出口连通至用于排出二氧化碳的第五出口55。在经过与所述至少部分烟气的换热后，所述富液吸收剂被加热至解吸温度，从而二氧化碳从所述富液吸收剂中解吸出并形成液态的所述贫液吸收剂和气态的二氧化碳，液态的所述贫液吸收剂经由所述第四出口54排出，气态的二氧化碳经由所述第五出口55排出。
所述烟气通道8连通至所述解吸装置5，所述烟气通道8用于接收所述烟气中的所述至少部分烟气并将所述至少部分烟气输入至所述解吸装置5中，以利用所述至少部分烟气加热所述富液吸收剂至解吸温度后，再输出至所述吸收装置2。
进一步地讲，所述烟气通道8包括第一通道81和第二通道82，其中，所述第一通道81连通至所述解吸装置5，用于向所述解吸装置5提供高温的所述至少部分烟气，以加热所述解吸装置5中的所述富液吸收剂至解吸温度；所述第二通道82连通所述解吸装置5和所述吸收装置2，以将由所述解吸装置5排出的所述至少部分烟气通入所述吸收装置2进行二氧化碳的吸收。需要注意的是，所述的连通可以是直接连通，还可以是间接连通。
具体地讲，参见图1所示，所述第一通道81连通至所述解吸装置5的第三入口51，以向所述解吸装置5提供高温的所述至少部分烟气；所述第二通道82的进口连通至所述解吸装置5的第三出口53以接收所述解吸装置5排出的所述至少部分烟气，并且所述第二通道82的出口间接地连通至所述吸收装置2的第一入口21，以将所述至少部分烟气通入所述吸收装置2。
再进一步地讲，在一些实施例中，由于所述至少部分烟气的温度相对较低或者其他原因使得所述富液吸收剂中的二氧化碳无法被充分地解吸出，故而，为使所述富液吸收剂所吸收的二氧化碳能被更充分地解吸出，所述解吸装置5还包括有加热结构，所述加热结构用于与所述至少部分烟气共同加热所述富液吸收剂以充分地解吸出所述富液吸收剂中的二氧化碳，使得所形成的所述贫液吸收剂在后续循环使用中能实现更好的吸收二氧化碳效果。
具体地讲，在解吸塔(即所述解吸装置5)中输入高温水蒸气来与所述至少部分烟气共同加热所述富液吸收剂至解吸温度，例如，在所述解析塔的底部设置有再沸器，所述再沸器生成的所述高温水蒸气由下至上流经所述解析塔，即与所述富液吸收剂具有相对的流向，从而实现对所述富液吸收剂的加热，使得所述富液吸收剂中的二氧化碳可更充分地被解吸出。
由此可知，本发明通过所述烟气通道8的设置，使得所述至少部分烟气先流向所述解吸装置5，以通过高温的所述至少部分烟气加热所述解吸装置5中的富液吸收剂至解吸温度，并解吸出二氧化碳并形成贫液吸收剂，即通过所述至少部分烟气为所述富液吸收剂至所述贫液吸收剂的解吸提供能量，减少了能耗并降低了结构复杂性和结构尺寸，成本低且易实现；同时还能降低进入所述吸收装置2中烟气的温度，有助于提升吸收烟气中二氧化碳的效果；进而，还能降低排出的脱碳烟气的温度，并且***中部件温度均较低，有利于减少热辐射，尤其在应用至船舶时，有助于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，实现热隐身功能。
此外，由于现有的所述吸收剂在接近常温时具有较高的二氧化碳吸收效率，因此由于所述至少部分烟气在为所述富液吸收剂加热升温的过程中温度得以降低，还有助于减少降温冷却总体的所述烟气的功耗。
在一些实施例中，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括冷却除杂装置1，所述冷却除杂装置1设置于所述吸收装置2的上游，以用于在所述烟气进入所述吸收装置2前，将所述烟气冷却至所述贫液吸收剂适宜吸收二氧化碳的吸收温度，并去除所述烟气中的杂质。
进一步地讲，在所述冷却除杂装置1内通入有用于对所述烟气进行冷却除杂的冷却除杂剂，所述烟气具有由下至上的流通路径，所述冷却除杂剂具有由上至下的流通路径，从而使得所述烟气和所述冷却除杂剂具有相对的流向，进而使得所述烟气和所述冷却除杂剂能充分接触，以实现对所述烟气的冷却和除杂。
再进一步地讲，所述冷却除杂装置1中设有用于输入所述烟气的第六入口11和用于输入所述冷却除杂剂的第七入口12，所述第六入口11低于所述第七入口12，从而当所述烟气进入所述冷却除杂装置1后，所述烟气由于密度较低将由下至上运动，而所述冷却除杂剂则受重力作用由上至下运动，进而使得所述烟气能与所述冷却除杂剂充分接触，从而使得所述冷却除杂剂能充分地吸收所述烟气中的热量以降低所述烟气至适宜被所述贫液吸收剂吸收的温度，并去除所述烟气中的杂质。
具体地讲，参见图1所示，所述冷却除杂装置1为冷却除杂塔，所述冷却除杂塔的底部设有用于输入所述烟气的第六入口11，所述冷却除杂塔的顶部设有用于排出冷却除杂后的所述烟气的第六出口13，所述第二通道82连通至所述第六入口11以间接地连接至所述吸收装置2，所述第六出口13连接至所述吸收装置2的第一入口21。所述至少部分烟气和未流经所述解吸装置5的剩余烟气混合后的烟气通入所述冷却除杂塔后大致地能由下至上完整地流经所述冷却除杂塔在竖直方向上的长度，从而使得所述烟气在所述冷却除杂塔内具有较长的流通路径，进而能更充分地对所述烟气进行冷却和除杂。
同时，所述冷却除杂塔的顶部设有用于输入所述冷却除杂剂的第七入口12，所述冷却除杂塔的底部设有用于排出所述冷却除杂剂的第七出口14，所述冷却除杂剂进入所述冷却除杂塔后大致地能由上至下地完整地经过所述冷却除杂塔在竖直方向上的长度，从而使得所述冷却除杂剂在所述冷却除杂塔内具有较长的流通路径并能充分地与所述烟气相接触，以充分地吸收所述烟气的热量并对所述烟气进行除杂。
在进一步的实施例中，所述冷却除杂装置1内设有第二喷淋器，所述第二喷淋器用于接收由所述第七入口12进入所述冷却除杂装置1的冷却除杂剂并向冷却除杂装置1内喷淋所述冷却除杂剂，从而使得所述冷却除杂剂呈小颗粒状，进而能更好地与所述烟气相接触以实现对所述烟气的冷却和除杂。
在进一步的实施例中，所述冷却除杂装置1还包括泵结构，所述泵结构用于向所述冷却除杂结构泵入用于作为冷却除杂剂的海水。其尤其适用于船舶上的所述分离烟气中二氧化碳的***，以便降低对所述烟气进行冷却除杂的成本。
由此可知，本发明通过冷却除杂装置1的设置，有助于降低输入所述吸收装置2中烟气的温度，以提升吸收烟气中二氧化碳的效果；进而，还能降低排出的脱碳烟气的温度，有利于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，实现热隐身功能。同时，由于至少部分所述烟气已在所述解吸装置5中经过换热，从而至少部分所述烟气的温度被降低，进而可降低通过所述冷却除杂装置1对所述烟气进行冷却的功耗。
在一些实施例中，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括7，所述换热装置7设置于所述吸收装置2和所述解吸装置5之间，用于实现所述吸收装置2形成的所述富液吸收剂和所述解吸装置5形成的所述贫液吸收剂之间的换热。
进一步地讲，由所述吸收装置2排出的所述富液吸收剂先输入作为所述换热装置7的贫富液换热器后再输入所述解吸装置5，由所述解吸装置5排出的所述贫液吸收剂先输入所述换热装置7后再输入所述吸收装置2，在所述换热装置7中，温度较高的所述贫液吸收剂向所述富液吸收剂传递热量，从而使得所述贫液吸收剂的温度降低以便吸收二氧化碳，并使得所述富液吸收剂的温度升高，以便后续继续对其加热以解吸出二氧化碳。
具体地讲，参见图1所示，所述吸收装置2用于排出所述富液吸收剂的第二出口24连通至所述换热装置7后再连通至所述解吸装置5的用于输入所述富液吸收剂的第四入口52，所述解吸装置5用于排出所述贫液吸收剂的的第四出口54连通至所述换热装置7后再连通至所述吸收装置2的用于输入所述贫液吸收剂的第二入口22，所述贫液吸收剂和所述富液吸收剂能在所述换热装置7中实现热交换。
更具体地讲，所述吸收装置2用于排出所述富液吸收剂的第二出口24处连接有第一泵结构3，以便将所述富液吸收剂泵入所述换热装置7和所述解吸装置5，所述解吸装置5用于排出所述贫液吸收剂的的第四出口54处连接有第二泵结构4，以便将所述贫液吸收剂泵入所述换热装置7和所述吸收装置2。
由此可知，本发明通过在所述吸收装置2和所述解吸装置5之间设置所述换热装置7，实现了所述贫液吸收剂和所述富液吸收剂之间的热量交换，使得所述贫液吸收剂的温度得以降低以便吸收二氧化碳，并使所述富液吸收剂的温度得以提升以便解吸二氧化碳，进而具有实现闭环***内能量的传递与再平衡的效果，有助于减少整体***的能耗。
在一些实施例中，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括二氧化碳存储装置6，所述二氧化碳存储装置6与所述解吸装置5相连，以用于接收并存储由所述富液吸收剂中解吸出的二氧化碳。
具体地讲，参见图1所示，所述二氧化碳存储装置6包括二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐连通至所述解吸装置5用于排出解吸出的二氧化碳的第五出口55，所述解吸装置5排出的气态二氧化碳输入所述二氧化碳储罐并进行储存。
在其他实施例中，所述二氧化碳存储装置6包括相连的气液转化结构和二氧化碳储罐，所述气液转化结构连通至所述解吸装置5用于排出解吸出的二氧化碳的第五出口55，所述解吸装置5排出的气态二氧化碳经过所述气液转化结构的降温和/或加压将气态二氧化碳转化为液态二氧化碳之后，再输送至所述二氧化碳储罐存储。
在一些实施例中，所述分离烟气中二氧化碳的***还包括检测单元和烟气流量调节单元。其中，所述检测单元用于检测通往所述解吸装置5的富液吸收剂的第一流量，例如可采用设置在所述第二出口24下游与所述第四入口52上游之间的流量传感器；所述烟气流量调节单元用于根据所述第一流量调节通往所述解吸装置5的所述至少部分烟气的第二流量，例如通过控制用于驱动所述至少部分所述烟气进入所述第一通道81的风机的功率实现该效果。
由此可知，本发明通过所述检测单元和烟气流量调节单元的设置，可根据所述富液吸收剂的流量来调节所述用于加热所述富液吸收剂的所述至少部分烟气的流量，能够充分保证加热的效果并具有较高的***自动化程度。
本实施例还提供一种解吸烟气中二氧化碳的方法，所述解吸烟气中二氧化碳的方法包括二氧化碳吸收步骤和富液吸收剂解吸步骤。
其中，所述二氧化碳吸收步骤具体如下：利用贫液吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气；
所述富液吸收剂解吸步骤具体如下：利用所述烟气中的至少部分烟气的余热加热所述富液吸收剂，以解吸所述富液吸收剂中的二氧化碳并形成所述贫液吸收剂，所述至少部分烟气在加热所述富液吸收剂后进行所述二氧化碳吸收步骤。
在一些实施例中，所述解吸烟气中二氧化碳的方法还包括换热步骤：对所述富液吸收剂和贫液吸收剂进行热交换，以降低所述贫液吸收剂的温度并提高所述富液吸收剂的温度。
在一些实施例中，所述解吸烟气中二氧化碳的方法根据在所述二氧化碳吸收步骤中形成的所述富液吸收剂的第一流量调节所述至少部分烟气的第二流量。
在一些实施例中，由于所述烟气的温度较低或者其他原因，所述烟气无法直接加热富液吸收剂至充分解吸再生的温度，因而在所述富液吸收剂解吸步骤中，还通过加热结构加热所述富液吸收剂，即通过加热结构的加热和所述至少部分烟气的余热共同加热所述富液吸收剂至二氧化碳可更为充分地由所述富液吸收剂中解吸出的解吸温度。
具体地讲，向所述解吸装置中输入高温蒸汽，所述高温蒸汽和所述富液吸收剂具有相对的流向，例如所述高温蒸汽从下往上运动，所述富液吸收剂从上往下运动，在通过所述至少部分烟气初步加热所述富液吸收剂的基础上，再通过所述高温蒸汽和所述富液吸收剂的换热最终实现所述富液吸收剂的解吸再生。并且，由于输入所述至少部分烟气对所述富液吸收剂进行加热，提高了所述富液吸收剂的温度，所述高温蒸汽的使用量则可相应地减少，即提升所述富液吸收剂温度的功耗将较小。
由此可知，本发明所提供解吸烟气中二氧化碳的方法，通过高温的所述至少部分烟气加热所述富液吸收剂至解吸温度，并解吸出二氧化碳并形成贫液吸收剂，即通过所述至少部分烟气为所述富液吸收剂至所述贫液吸收剂的解吸提供能量，不仅无需另外设置加热装置就能实现吸收剂的解吸，减少了能耗并降低了结构复杂性和结构尺寸，成本低且易实现；同时还能降低至少部分所述烟气的温度，有助于提升后续吸收二氧化碳的效果；进而，还能降低排出的脱碳烟气的温度，有利于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，实现热隐身功能。
本实施例还提供一种船舶，包括所述分离烟气中二氧化碳的***，用于解吸所述船舶的动力设备所产生的尾气中的二氧化碳。
可以理解的是，所述的分离烟气中二氧化碳的***装载于所述船舶上时，上述分离烟气中二氧化碳的***的具体结构均可被应用，因此其具体的技术效果是相同的，本实施例不再赘述。
更进一步地，所述分离烟气中二氧化碳的***由于结构紧凑，尤其适用于例如船舶等狭小空间，且所述所述分离烟气中二氧化碳的***应用于所述船舶中时，由于排出的脱碳烟气的温度较低，接近常温，还有利于减少船舶的热辐射，避免被雷达监控，有实现船舶热隐身的功能。

Claims (14)

1.一种分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，包括：
吸收装置，所述吸收装置用于接收烟气并通过贫液吸收剂吸收所述烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气；
解吸装置，连通至所述吸收装置，所述富液吸收剂能够输入所述解吸装置，所述解吸装置用于解吸出所述富液吸收剂中的二氧化碳，以形成供所述吸收装置使用的所述贫液吸收剂，所述贫液吸收剂能够从所述解吸装置中排出并进入所述吸收装置；以及
烟气通道，连通至所述解吸装置，所述烟气通道用来接收所述烟气中的至少部分烟气并将所述至少部分烟气输入至所述解吸装置中；
其中，在所述解吸装置中，所述至少部分烟气利用其余热加热所述富液吸收剂至解吸温度以形成所述贫液吸收剂，所述解吸装置能够输出所述贫液吸收剂至所述吸收装置并且将所述至少部分烟气输出至所述吸收装置。
2.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，所述吸收装置中设有用于输入所述烟气的第一入口和用于输入所述贫液吸收剂的第二入口，所述第一入口低于所述第二入口，以使所述烟气和所述贫液吸收剂具有相对的流向。
3.如权利要求1或2所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，所述解吸装置中设有用于供所述至少部分烟气由下至上流通的第一换热通道和供所述富液吸收剂由上至下流通的第二换热通道，所述第一换热通道和所述第二换热通道的其中一者位于另一者的周向内侧。
4.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，所述烟气通道包括：
第一通道，所述第一通道连通至所述解吸装置，以用于向所述解吸装置提供所述至少部分烟气；以及
第二通道，所述第二通道连通所述解吸装置和所述吸收装置，以将由所述解吸装置排出的所述至少部分烟气通入所述吸收装置。
5.如权利要求1或4所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，还包括冷却除杂装置，所述冷却除杂装置设置于所述吸收装置的上游，用于在所述烟气进入所述吸收装置前对所述烟气进行冷却和除杂。
6.如权利要求5所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，所述冷却除杂装置还包括泵结构，所述泵结构用于向所述冷却除杂结构泵入用于作为冷却除杂剂的海水。
7.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，还包括贫富液换热器，所述贫富液换热器设置于所述吸收装置和所述解吸装置之间，用于实现所述吸收装置形成的所述富液吸收剂和所述解吸装置形成的所述贫液吸收剂之间的换热。
8.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，还包括二氧化碳存储装置，所述二氧化碳存储装置与所述解吸装置相连，以用于接收并存储由所述富液吸收剂中解吸出的二氧化碳。
9.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，还包括：
检测单元，用于检测通往所述解吸装置的所述富液吸收剂的第一流量；以及
烟气流量调节单元，用于根据所述第一流量调节通往所述解吸装置的所述至少部分烟气的第二流量。
10.如权利要求1所述的分离烟气中二氧化碳的***，其特征在于，所述解吸装置包括加热结构，所述加热结构用于与所述至少部分烟气共同加热所述富液吸收剂以形成所述贫液吸收剂。
11.一种解吸烟气中二氧化碳的方法，其特征在于，包括如下步骤：
二氧化碳吸收步骤：利用贫液吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，以形成富液吸收剂和脱碳烟气；
富液吸收剂解吸步骤：利用所述烟气中的至少部分烟气的余热加热所述富液吸收剂，以解吸所述富液吸收剂中的二氧化碳并形成所述贫液吸收剂，所述至少部分烟气在加热所述富液吸收剂后进行所述二氧化碳吸收步骤。
12.如权利要求11所述的解吸烟气中二氧化碳的方法，其特征在于，还包括换热步骤：对所述富液吸收剂和所述贫液吸收剂进行热交换，以降低所述贫液吸收剂的温度并提高所述富液吸收剂的温度。
13.如权利要求11所述的解吸烟气中二氧化碳的方法，其特征在于，根据在所述二氧化碳吸收步骤中形成的所述富液吸收剂的第一流量调节所述至少部分烟气的第二流量。
14.一种船舶，其特征在于，包括：
如权利要求1-10任一项所述的分离烟气中二氧化碳的***，用于解吸由所述船舶的动力设备产生的烟气中的二氧化碳。
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