基于双相吸收体系的二氧化碳捕集系统

摘要

本发明提供了一种基于双相吸收体系的二氧化碳捕集系统，其包括：吸收塔、第一气液分离器、富液泵、第一冷却器、换热器、第二冷却器、第二气液分离器、解吸塔、煮沸器、贫液泵以及循环泵。在根据本发明的基于双相吸收体系的二氧化碳捕集系统中，收集在吸收塔的底部的富液分为上下两层，上层不富含二氧化碳的富液经由吸收塔第二出口、循环泵入口、循环泵、循环泵出口、第一冷却器入口、第一冷却器以及吸收塔第二入口重新进入吸收塔中而循环利用；只有下层富含二氧化碳的富液经由吸收塔第三出口、富液泵、换热器以及解吸塔第一入口进入解吸塔中进行解吸，从而减小了解吸塔的规模，节约了能源，降低了成本，且能够捕集到高纯度的二氧化碳。

主权项

一种基于双相吸收体系的二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括：吸收塔(11)，具有：吸收塔第一入口(11A1)，连通于外部的二氧化碳原料气；吸收塔第一出口(11B1)，设置于吸收塔(11)的顶部；吸收塔第二入口(11A2)，位于吸收塔(11)的上部；吸收塔第二出口(11B2)，设置于吸收塔(11)的底部的上侧；吸收塔第三入口(11A3)，位于吸收塔(11)的上部；以及吸收塔第三出口(11B3)，位于吸收塔(11)的底部的下侧；第一气液分离器(12)，具有：第一气液分离器入口(12A)，连通于吸收塔第一出口(11B1)；第一气液分离器第一出口(12B1)；以及第一气液分离器第二出口(12B2)，连通于吸收塔第三入口(11A3)；富液泵(13)，具有：富液泵入口(13A)，连通吸收塔第三出口(11B3)；以及富液泵出口(13B)；第一冷却器(14)，具有：第一冷却器入口(14A)；第一冷却器出口(14B)，连通于吸收塔第二入口(11A2)；换热器(15)，具有：换热器第一入口(15A1)，连通富液泵出口(13B)；换热器第一出口(15B1)；换热器第二入口(15A2)；以及换热器第二出口(15B2)，连通于第一冷却器入口(14A)；第二冷却器(16)，具有：第二冷却器入口(16A)；以及第二冷却器出口(16B)；第二气液分离器(17)，具有：第二气液分离器入口(17A)，连通第二冷却器出口(16B)；第二气液分离器第一出口(17B1)；以及第二气液分离器第二出口(17B2)；解吸塔(18)，具有：解吸塔第一入口(18A1)，位于解吸塔(18)的上部，连通换热器第一出口(15B1)；解吸塔第一出口(18B1)，位于解吸塔(18)的底部；解吸塔第二入口(18A2)，位于解吸塔(18)的上部，连通于第二气液分离器第二出口(17B2)；解吸塔第二出口(18B2)，位于解吸塔(18)的顶部，连通于第二冷却器入口(16A)；解吸塔第三入口(18A3)，位于解吸塔(18)的下部；以及解吸塔第三出口(18B3)，位于解吸塔(18)的下部；煮沸器(19)，具有：煮沸器入口(19A)，连通于解吸塔第三出口(18B3)；以及煮沸器出口(19B)，连通于解吸塔第三入口(18A3)；贫液泵(20)，具有：贫液泵入口(20A)，连通于解吸塔第一出口(18B1)；以及贫液泵出口(20B)，连通于换热器第二入口(15A2)；循环泵(21)，具有：循环泵入口(21A)，连通于吸收塔第二出口(11B2)；以及循环泵出口(21B)，连通于第一冷却器入口(14A)；其中，外部的二氧化碳原料气经由吸收塔第一入口(11A1)进入吸收塔(11)，在吸收塔(11)内与经由吸收塔第二入口(11A2)供入的从吸收塔(11)的上部喷淋而下的吸收剂逆流接触，吸收剂吸收二氧化碳原料气中的二氧化碳被变为富液，余下的原料气经由吸收塔第一出口(11B1)、第一气液分离器入口(12A)进入第一气液分离器(2)中并进行气液分离；在第一气液分离器(2)中分离出的气体经由第一气液分离器第一出口(12B1)排出，分离出的液体经由第一气液分离器第二出口(12B2)、吸收塔第三入口(11A3)进入吸收塔(11)中循环使用；收集在吸收塔(11)的底部的富液分层为上下两层，上层为不富含二氧化碳的富液，下层为富含二氧化碳的富液；不富含二氧化碳的富液经由吸收塔第二出口(11B2)以及循环泵入口(21A)进入循环泵(21)，然后在循环泵(21)的作用下经由循环泵出口(21B)以及第一冷却器入口(14A)进入第一冷却器(14)中；富含二氧化碳的富液经由吸收塔第三出口(11B3)以及富液泵入口(13A)进入富液泵(13)，然后在富液泵(13)的作用下经由富液泵出口(13B)以及换热器第一入口(15A1)进入换热器(15)中进行热交换，以吸热升温；进行热交换后的富液经由换热器第一出口(15B1)以及解吸塔第一入口(18A1)进入解吸塔(18)，再经由解吸塔第三出口(18B3)、煮沸器入口(19A)进入煮沸器(19)而被加热解吸，分解为二氧化碳和贫液，二氧化碳和贫液经由煮沸器出口(19B)和解吸塔第三入口(18A3)再次进入解吸塔(18)，二氧化碳向上运动经由解吸塔第二出口(18B2)以及第二冷却器入口(16A)进入第二冷却器(16)，在第二冷却器(16)中冷却后经由第二冷却器出口(16B)、第二气液分离器入口(17A)进入第二气液分离器(17)中并进行气液分离，在第二气液分离器(17)中分离出的气体经由第二气液分离器第一出口(17B1)排出，分离出的液体经由第二气液分离器第二出口(17B2)、解吸塔第二入口(18A2)重新进入解吸塔(18)中循环使用；解吸塔底部聚集的贫液经由解吸塔第一出口(18B1)以及贫液泵入口(20A)进入贫液泵(20)，然后在贫液泵(20)的作用下经由贫液泵出口(20B)以及换热器第二入口(15A2)进入换热器(15)中与上述的流经换热器(15)的富液进行热交换，以放热降温；进行热交换后的贫液经由换热器第二出口(15B2)以及第一冷却器入口(14A)进入第一冷却器(14)，并与进入第一冷却器(14)的不富含二氧化碳的富液一起作为吸收剂经由第一冷却器出口(14B)以及吸收塔第二入口(11A2)重新进入吸收塔(11)。