专利汇可以提供基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种基于废热 回收利用 的化学吸收法二 氧 化 碳 捕集系统,其包括吸收塔、 富液 泵 、第一贫富液换热器、富液分流器、第二贫富液换热器、 热泵 系统、 解吸 塔、煮沸器、 贫液 泵以及贫液冷却器。烟气进入吸收塔且从下往上运动,吸收剂进入吸收塔中且往下喷淋,吸收剂与烟气逆流 接触 ,从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液;富液进入富液泵,然后进入第一贫富液换热器以吸热升温;完成第一热交换的富液进入富液分流器中以分流成两路,第一路富液进入热泵系统以吸热升温,然后第一路富液进入解吸塔;第二路富液进入第二贫富液换热器以吸热升温,然后第二路富液进行解吸塔;第一路富液和第二路富液在解吸塔被加 热解 吸并分解为贫液和二氧化碳。,下面是基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统专利的具体信息内容。
1.一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,包括:
吸收塔(11),包括:
吸收塔第一入口(11A1),位于吸收塔(11)的下部,供烟气进入,烟气带有二氧化碳;
吸收塔第二入口(11A2),位于吸收塔(11)的上部,供吸收剂进入;
吸收塔第一出口(11B1),位于吸收塔(11)的底部,供富液流出;
吸收塔第二出口(11B2),位于吸收塔(11)的顶部;
富液泵(12),包括:
富液泵入口(12A),连通吸收塔第一出口(11B1);
富液泵出口(12B);
第一贫富液换热器(13),包括:
第一贫富液换热器第一入口(13A1),连通富液泵出口(12B);
第一贫富液换热器第二入口(13A2);
第一贫富液换热器第一出口(13B1);
第一贫富液换热器第二出口(13B2);
富液分流器(14),包括:
富液分流器入口(14A),连通第一贫富液换热器第一出口(13B1);
富液分流器第一出口(14B1);
富液分流器第二出口(14B2);
第二贫富液换热器(15),包括:
第二贫富液换热器第一入口(15A1),连通富液分流器第二出口(14B2);
第二贫富液换热器第二入口(15A2);
第二贫富液换热器第一出口(15B1);
第二贫富液换热器第二出口(15B2),连通第一贫富液换热器第二入口(13A2);
热泵系统(16),包括蒸发器(161)、压缩机(162)、冷凝器(163)以及节流阀(164),蒸发器(161),包括:
蒸发器第一入口(161A1);
蒸发器第二入口(161A2);
蒸发器第一出口(161B1);
蒸发器第二出口(161B2);
压缩机(162),包括:
压缩机入口(162A),连通蒸发器第二出口(161B2);
压缩机出口(162B);
冷凝器(163),包括:
冷凝器第一入口(163A1),连通富液分流器第一出口(14B1);
冷凝器第二入口(163A2),连通压缩机出口(162B);
冷凝器第一出口(163B1);
冷凝器第二出口(163B2);
节流阀(164),设置于冷凝器(163)与蒸发器(161)之间,一端受控连通冷凝器第二出口(163B2),另一端受控连通蒸发器第二入口(161A2);
解吸塔(17),包括:
解吸塔第一入口(17A1),位于解吸塔(17)上部,连通冷凝器第一出口(163B1);
解吸塔第二入口(17A2),位于解吸塔(17)的上部并低于解吸塔第一入口(17A1),连通第二贫富液换热器第一出口(15B1);
解吸塔第三入口(17A3),位于解吸塔(17)的中部并低于解吸塔第二入口(17A2);
解吸塔第四入口(17A4),位于解吸塔(17)的下部并低于解吸塔第三入口(17A3);
解吸塔第一出口(17B1),位于解吸塔(17)顶部,连通蒸发器第一入口(161A1);
解吸塔第二出口(17B2),位于解吸塔(17)底部;
解吸塔第三出口(17B3),位于解吸塔(17)的下部;
煮沸器(18),包括:
煮沸器第一入口(18A1),连通解吸塔第三出口(17B3);
煮沸器第二入口(18A2),供外部的饱和蒸汽流入;
煮沸器第一出口(18B1),连通解吸塔第四入口(17A4);
煮沸器第二出口(18B2);
贫液泵(19),包括:
贫液泵入口(19A),连通第一贫富液换热器第二出口(13B2);
贫液泵出口(19B);
贫液冷却器(20),一侧连通于贫液泵出口(19B),另一侧连通于吸收塔第二入口(11A2);
其中,烟气经由吸收塔第一入口(11A1)进入吸收塔(11)中且从下往上运动,吸收剂经由吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中且往下喷淋,往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触,从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液,富液向下沉降,脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动;
富液经由吸收塔第一出口(11B1)、富液泵入口(12A)进入富液泵(12),然后经由富液泵出口(12B)、第一贫富液换热器第一入口(13A1)进入第一贫富液换热器(13)内进行第一热交换,以吸热升温;
完成第一热交换的富液经由第一贫富液换热器第一出口(13B1)、富液分流器入口(14A)进入富液分流器(14)中,以分流成两路,
第一路富液经由富液分流器第一出口(14B1)、冷凝器第一入口(163A1)进入冷凝器(163)中以进行第二热交换并吸热升温,完成第二热交换的第一路富液经由冷凝器第一出口(163B1)、解吸塔第一入口(17A1)进入解吸塔(17)中;
第二路富液经由富液分流器第二出口(14B2)、第二贫富液换热器第一入口(15A1)进入第二贫富液换热器(15)中进行第三热交换并吸热升温,完成第三热交换的第二路富液经由第二贫富液换热器第一出口(15B1)、解吸塔第二入口(17A2)进行解吸塔(17)中;
第一路富液和第二路富液在解吸塔(17)中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳,贫液在解吸塔(17)中向下沉降,二氧化碳向上运动;
解吸塔(17)底的部分液体经由解吸塔第三出口(17B3)、煮沸器第一入口(18A1)进入煮沸器(18)中,并与经由煮沸器第二入口(18A2)流入的饱和蒸汽进行第四热交换,所述部分液体在煮沸器(18)中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第一出口(18B1)、解吸塔第四入口(17A4)进入解吸塔(17)中,为解吸塔(17)中的富液解吸提供蒸汽和热量;煮沸器(18)中的饱和蒸汽放热降温变为冷凝水,冷凝水经由煮沸器第二出口(18B2)排出;
向上运动的二氧化碳会携带部分贫液,然后经由解吸塔第一出口(17B1)、蒸发器第一入口(161A1)进入蒸发器(161)中与蒸发器(161)内的工质液体进行第五热交换,工质液体吸热升温变为工质蒸汽,工质蒸汽经由蒸发器第二出口(161B2)、压缩机入口(162A)进入压缩机(162)中,压缩机(162)对工质蒸汽进行压缩,经由压缩后的工质蒸汽升温升压变为过热蒸汽,过热蒸汽经由压缩机出口(162B)、冷凝器第二入口(163A2)进入冷凝器(163)中,并与经由冷凝器第一入口(163A1)流入的第一路富液进行前述第二热交换,第一路富液吸热升温,而过热蒸汽放热降温变为高压工质液体,高压工质液体流入节流阀(164)并被降压而成为最初状态的工质液体,工质液体在节流阀(164)的作用下经由蒸发器第二入口(161A2)再次进入蒸发器(161)中,从而工质液体完成一次循环使用过程;
解吸塔(17)中解吸出的贫液经由解吸塔第二出口(17B2)、第二贫富液换热器第二入口(15A2)进入第二贫富液换热器(15)中,与经由第二贫富液换热器第一入口(15A1)进入的第二路富液进行前述第三热交换,贫液放热降温;
完成第三热交换的贫液经由第二贫富液换热器第二出口(15B2)、第一贫富液换热器第二入口(13A2)进入第一贫富液换热器(13)中,与经由第一贫富液换热器第一入口(13A1)进入的富液进行前述第一热交换,贫液放热降温,完成第一热交换的贫液经由第一贫富液换热器第二出口(13B2)、贫液泵(19)进入贫液冷却器(20)中被再次冷却,然后被冷却后的贫液经由贫液冷却器(20)、吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中,以作为吸收二氧化碳的吸收剂使用。
2.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,
吸收塔(11)还包括:
吸收塔第三入口(11A3),位于吸收塔(11)的中部且位于吸收塔第二入口(11A2)的下方;
吸收塔第三出口(11B3),位于吸收塔(11)的中部且位于吸收塔第三入口(11A3)的上方;
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:级间冷却器(21),一侧连通于吸收塔第三入口(11A3),另一侧连通于吸收塔第三出口(11B3);
其中,吸收塔(11)中的吸收剂经由吸收塔第三出口(11B3)流入到级间冷却器(21)中以进行降温,经由级间冷却器(21)降温后的吸收剂经由吸收塔第三入口(11A3)回流到吸收塔(11)中并向下喷淋,向下喷淋的吸收剂与经由吸收塔第一入口(11A1)进入的烟气逆流接触,吸收剂吸收烟气中的至少部分二氧化碳而变为富液,富液向下沉降;脱除至少部分二氧化碳的烟气继续向上运动并与经由吸收塔第二入口(11A2)喷淋而下的吸收剂再次逆流接触、并被经由吸收塔第二入口(11A2)喷淋而下的吸收剂进行第二次反应而变为富液和脱除二氧化碳的烟气,生成的富液向下沉降,而脱除二氧化碳的烟气仍继续向上运动,且向上运动的脱除二氧化碳的烟气会携带部分吸收剂。
3.根据权利要求2所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,
吸收塔(11)还包括:
吸收塔第四入口(11A4),位于吸收塔(11)的上部且位于吸收塔第二入口(11A2)的上部;
吸收塔第四出口(11B4),位于吸收塔(11)的上部且位于吸收塔第二入口(11A2)的上方,供吸收塔(11)内预存储的水洗水流出;
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:
一次洗涤泵(22),包括:
一次洗涤泵入口(22A),连通于吸收塔第四出口(11B4);
一次洗涤泵出口(22B);
一次洗涤冷却器(23),一侧连通于一次洗涤泵出口(22B),另一侧连通于吸收塔第四入口(11A4);
其中,吸收塔(11)、一次洗涤泵(22)、一次洗涤冷却器(23)形成一次洗涤回路,当一次洗涤泵(22)开启后,吸收塔(11)中的水洗水经由吸收塔第四出口(11B4)、一次洗涤泵入口(22A)流入到一次洗涤泵(22)中,然后经由一次洗涤泵出口(22B)流入到一次洗涤冷却器(23)中进行冷却,冷却后的水洗水再次回流到吸收塔(11)的上部并喷淋而下,脱除二氧化碳且携带部分吸收剂的烟气在吸收塔(11)中向上运动并被冷却的水洗水逆流接触,烟气中的至少部分吸收剂溶解于水洗水中,经过一次洗涤后的烟气继续向上运动然后经由吸收塔第二出口(11B2)排出。
4.根据权利要求3所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,
经由吸收塔第二出口(11B2)排出的烟气还携带有部分吸收剂;
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:
第一气液分离器(24),包括:
第一气液分离器入口(24A),连通吸收塔第二出口(11B2);
第一气液分离器第一出口(24B1),位于第一气液分离器(24)的底部;
第一气液分离器第二出口(24B2),位于第一气液分离器(24)的顶部;
洗涤塔(25),洗涤塔(25)中存储有水洗水,洗涤塔(25)包括:
洗涤塔第一入口(25A1),位于洗涤塔(25)的中部并连通第一气液分离器第二出口(24B2);
洗涤塔第二入口(25A2),位于洗涤塔(25)的上部;
洗涤塔第一出口(25B1),位于洗涤塔(25)的顶部;
洗涤塔第二出口(25B2),位于洗涤塔(25)的下部;
洗涤塔第三出口(25B3),位于洗涤塔(25)的底部;
二次洗涤泵(26),包括:
二次洗涤泵入口(26A),连通洗涤塔第二出口(25B2);
二次洗涤泵出口(26B);
二次洗涤冷却器(27),一侧连通于二次洗涤泵出口(26B),另一侧连通于洗涤塔第二入口(25A2);
贫液分流器(28),包括:
贫液分流器第一入口(28A1),连通第一气液分离器第一出口(24B1);
贫液分流器第二入口(28A2),连通洗涤塔第三出口(25B3);
贫液分流器出口(28B);
吸收剂储存器(29),包括:
吸收剂储储存器入口(29A),连通贫液分流器出口(28B);
吸收剂储存器出口(29B),连通贫液冷却器(20)的一侧;
其中,吸收塔第二出口(11B2)排出的携带部分吸收剂的烟气经由第一气液分离器入口(24A)进入第一气液分离器(24)中,第一气液分离器(24)将至少部分吸收剂与烟气分离,烟气经由第一气液分离器第二出口(24B2)排出,排出的烟气仍含有至少部分吸收剂,含有至少部分吸收剂的烟气经由洗涤塔第一入口(25A1)进入洗涤塔(25)中并向上运动,洗涤塔(25)中的水洗水经由洗涤塔第二出口(25B2)、二次洗涤泵入口(26A)进入到二次洗涤泵(26)中,然后经由二次洗涤泵出口(26B)流入到二次洗涤冷却器(27)中进行冷却,被冷却的水洗水经由洗涤塔第二入口(25A2)进入洗涤塔(25)中并喷淋而下,喷淋而下的水洗水与携带至少部分吸收剂的烟气逆流接触,烟气中的吸收剂被水洗水溶解,脱除了吸收剂的烟气经由洗涤塔第一出口(25B1)排出,而溶解有吸收剂的水洗水经由洗涤塔第三出口(25B3)、贫液分流器第二入口(28A2)流入到贫液分流器(28)中;
经由第一气液分离器(24)分离出的吸收剂经由第一气液分离器第一出口(24B1)、贫液分流器第一入口(28A1)流入到贫液分流器(28)中;
贫液分流器(28)将两路吸收剂进行混合,混合后的吸收剂经由贫液分流器出口(28B)、吸收剂储存器(29)入口进入吸收剂储存器(29)中,然后经由吸收剂储存器出口(29B)、贫液冷却器(20)流入吸收塔(11)中被再次循环使用。
5.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:
闪蒸罐(30),包括:
闪蒸罐入口(30A),连通解吸塔第二出口(17B2);
闪蒸罐第一出口(30B1);
闪蒸罐第二出口(30B2),连通第二贫富液换热器第二入口(15A2);
罗茨风机(31),包括:
罗茨风机入口(31A),连通闪蒸罐第一出口(30B1);
罗茨风机出口(31B);
蒸汽冷却器(32),一侧连通于罗茨风机出口(31B),另一侧连通于解吸塔第三入口(17A3);
经由解吸塔第二出口(17B2)流出的贫液直接经由闪蒸罐入口(30A)进入闪蒸罐(30)内,贫液在闪蒸罐(30)中进行闪蒸以闪蒸出部分蒸汽,闪蒸出的蒸汽经由闪蒸罐第一出口(30B1)、罗茨风机入口(31A)进入罗茨风机(31),蒸汽在罗茨风机(31)中被加压升温,然后经由罗茨风机出口(31B)、进入蒸汽冷却器(32)中进行冷却,冷却后的蒸汽经由解吸塔第三入口(17A3)进入解吸塔(17)中,以为解吸塔(17)中的富液解吸提供辅助的热量;闪蒸处理后的贫液经由闪蒸罐第二出口(30B2)、第二贫富液换热器第二入口(15A2)进入第二贫富液换热器(15)中,与经由第二贫富液换热器第一入口(15A1)进入的第二路富液进行前述第三热交换,贫液放热降温。
6.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:
净化塔(33),净化塔(33)内存储有净化剂,净化塔(33)包括:
净化塔第一入口(33A1),位于净化塔(33)的下部,供外部烟气进入;
净化塔第二入口(33A2),位于净化塔(33)的上部;
净化塔第一出口(33B1),位于净化塔(33)的顶部,连通吸收塔第一入口(11A1);
净化塔第二出口(33B2),位于净化塔(33)的下部且位于净化塔第一入口(33A1)的下方;
净化泵(34),包括:
净化泵入口(34A),连通净化塔第二出口(33B2);
净化泵出口(34B);
净化冷却器(35),一侧连通净化泵出口(34B),另一侧连通净化塔第二入口(33A2);
其中,净化塔(33)、净化泵(34)、净化冷却器(35)形成外部烟气净化循环回路,当净化泵(34)开启后,净化塔(33)内的净化剂经由净化塔第二出口(33B2)排出、经由净化泵(34)泵入到净化冷却器(35)进行降温、之后经由净化塔第二入口(33A2)返回到净化塔(33)内并向下喷淋,外部烟气经由净化塔第一入口(33A1)进入净化塔(33)中并向上运动,向上运动的外部烟气与经由净化塔第二入口(33A2)喷淋而下的净化剂逆流接触,净化剂吸收外部烟气中的酸性杂质气体和烟尘,而外部烟气中的二氧化碳并未被净化剂吸收,烟气向上运动并经由净化塔第一出口(33B1)、吸收塔第一入口(11A1)进入吸收塔(11)中,以向吸收塔(11)供给。
7.根据权利要求6所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,
净化剂为碳酸氢钠溶液。
8.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,
从解吸塔第一出口(17B1)排出的二氧化碳还携带有部分贫液;
基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统还包括:
解吸气冷凝器(36),包括:
解吸气冷凝器入口(36A),连通蒸发器第一出口(161B1);
解吸器冷凝器出口(36B);
第二气液分离器(37),包括:
第二气液分离器入口(37A),连通解吸气冷凝器出口(36B);
第二气液分离器第一出口(37B1),位于第二气液分离器(37)的顶部;
第二气液分离器第二出口(37B2),位于第二气液分离器(37)的底部;
其中,带有部分贫液的二氧化碳经由蒸发器第一出口(161B1)、解吸气冷凝器入口(36A)进入冷凝器(163)中进行冷却,经过冷却的带有部分贫液的二氧化碳经由第二气液分离器入口(37A)进入第二气液分离器(37)中,带有部分贫液的二氧化碳经由第二气液分离器(37)进行气液分离而分离为二氧化碳产品气以及贫液,二氧化碳产品气经由第二气液分离器第一出口(37B1)排出,以进行下一步操作;
分离出的贫液经由第二气液分离器第二出口(37B2)排出然后回流到吸收剂储存器(29)中。
9.根据权利要求1所述的基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统,其特征在于,吸收剂为有机胺溶液。
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