本技術(shù)涉及二氧化碳捕集，具體而言，涉及一種二氧化碳的捕集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，二氧化碳捕集技術(shù)采用活性炭吸附與精餾法配合、冷凝法、膜濃縮法、氨水溶液吸收、碳酸鹽吸收、有機(jī)胺液吸收等技術(shù)手段。其中，活性炭吸附與精餾方法配合的吸附效率高，是在活性炭吸附之前設(shè)置多級(jí)分水系統(tǒng)、干燥塔，吸附塔塔后還要設(shè)置制冷機(jī)、精餾塔、再沸器等，系統(tǒng)流程較長(zhǎng)，需要的塔器數(shù)量多，總體設(shè)備占地大，活性炭床易堵塞，制冷和再沸引起的能耗較高；冷凝法通過設(shè)置冷凍機(jī)組可以在獲得二氧化碳的同時(shí)獲得氣體伴生氣體產(chǎn)品，但二氧化碳的凝點(diǎn)在度-78.5℃，需要的投資和運(yùn)行能耗都較高；膜過濾濃縮可以選擇性過濾二氧化碳或其他目標(biāo)氣體，可以應(yīng)用在液相或氣相，但是該技術(shù)目前不成熟，膜組件不耐高溫，需要預(yù)處理流程較長(zhǎng)、膜容易污堵、破損，更換頻繁，裝配較難，體積較大，投資成本較高；氨水溶液吸收法可以通過酸堿反應(yīng)吸收二氧化碳，由于生成的碳酸銨和碳酸氫銨都是容易分解的弱酸，該方法是簡(jiǎn)單易行的方法，但是由于分解反應(yīng)需要大量的熱量，使氨逃逸大量增加，不僅造成氨水的浪費(fèi)、使排放的co2產(chǎn)品氣純度降低，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和操作環(huán)境惡劣等不良影響。碳酸鹽溶液吸收二氧化碳生成碳酸氫鹽的反應(yīng)，本身就是可逆反應(yīng)，受影響的因素比較多，很難對(duì)吸收效率和解吸效率等進(jìn)行控制，該技術(shù)不成熟；使用有機(jī)胺液吸收的方法是弱酸酐處理上常用的手段，通常空間位阻胺、醇胺等都是常用的吸收劑，技術(shù)較成熟，但是缺點(diǎn)是解吸時(shí)需要的蒸汽耗量大，裝置運(yùn)行成本高。因此，現(xiàn)有的二氧化碳捕集技術(shù)存在能量消耗大、運(yùn)行成本高，co2的捕集效率及捕集效果差的缺陷。

2、有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種二氧化碳的捕集系統(tǒng)，既能夠大量、高效地吸收捕集二氧化碳，使之變成穩(wěn)定的、純度較高的產(chǎn)品，又能大幅度降低運(yùn)行能耗。

2、為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

3、一種二氧化碳的捕集系統(tǒng)，包括吸收單元、解吸單元、分相單元、貧液回用單元、換熱單元和熱泵單元；

4、所述吸收單元包括吸收裝置；所述解吸單元包括解吸裝置；所述分相單元包括分相裝置；所述貧液回用單元包括混合裝置和冷卻裝置；所述換熱單元包括貧富液換熱裝置；所述熱泵單元包括解吸貧液換熱裝置和再沸裝置；

5、所述吸收裝置的富液出口與所述分相裝置的富液入口相連通；所述分相裝置的輕相出口通過所述混合裝置和所述冷卻裝置與所述吸收裝置的貧液回收口相連通；所述分相裝置的重相出口通過所述貧富液換熱裝置與所述解吸裝置的富液入口相連通；所述解吸裝置的解吸貧液出口通過所述解吸貧液換熱裝置和所述貧富液換熱裝置與所述混合裝置的貧液入口相連通；所述解吸貧液換熱裝置與所述再沸裝置通過加熱介質(zhì)循環(huán)回路相連通；所述再沸裝置與所述解吸裝置通過氣液相循環(huán)回路相連通。

6、在一種實(shí)施方式中，所述吸收裝置的內(nèi)部設(shè)置有吸收填料層、第一噴頭和第一除霧器，所述第一噴頭設(shè)置于所述吸收填料層的上部；所述吸收裝置設(shè)置有待凈化煙氣入口、吸收劑入口和凈化煙氣出口；所述吸收劑入口與所述噴頭相連通；所述待凈化煙氣入口位于所述吸收填料層的下方；所述凈化煙氣出口位于所述吸收裝置的頂部；所述吸收裝置的富液出口位于所述吸收裝置的底部。

7、在一種實(shí)施方式中，所述加熱介質(zhì)循環(huán)回路包括熱介質(zhì)管路和冷介質(zhì)管路；所述熱介質(zhì)管路的入口連接所述解吸貧液換熱裝置的介質(zhì)出口，所述熱介質(zhì)管路的出口連接所述再沸裝置的介質(zhì)入口；沿所述熱介質(zhì)管路的入口至出口方向上，所述熱介質(zhì)管路上依次設(shè)置有壓縮裝置及臨時(shí)加熱裝置；所述冷介質(zhì)管路的入口連接所述再沸裝置，所述冷介質(zhì)管路的出口連接所述解吸貧液換熱裝置介質(zhì)入口；所述冷介質(zhì)管路上設(shè)置有膨脹節(jié)。

8、在一種實(shí)施方式中，所述解吸單元還包括冷凝裝置和回流裝置；所述解吸裝置的頂部氣體出口與通過所述冷凝裝置與所述回流裝置的入口相連通；所述回流裝置的液相出口通過回流泵與所述解吸裝置的頂部入口相連通。

9、在一種實(shí)施方式中，所述解吸裝置的內(nèi)部設(shè)置有第一解吸區(qū)、第二解吸區(qū)、第二噴頭和第二除霧器；沿所述解吸裝置的底部至頂部的方向上，所述解吸裝置的內(nèi)部依次設(shè)置第一解吸區(qū)和第二解吸區(qū)，所述第一解吸區(qū)包括至少一個(gè)第一處理層，所述第一處理層依次為第一催化劑層和第一填料層，所述第二解吸區(qū)包括至少一個(gè)第二處理層，所述第二處理層依次為第二催化劑層和第二填料層。

10、在一種實(shí)施方式中，所述解吸裝置的富液入口包括中部富液入口和頂部富液入口，所述中部富液入口位于所述第一解吸區(qū)和第二解吸區(qū)之間；所述頂部富液入口位于所述第二解吸區(qū)的上部；所述貧富液換熱裝置的富液出口通過三通管路與所述中部富液入口和所述頂部富液入口相連通。

11、在一種實(shí)施方式中，所述貧液回用單元還包括貧液緩存裝置、過濾裝置和凈化裝置；所述混合裝置和所述冷卻裝置之間設(shè)置有主管路；所述貧液緩存裝置通過旁側(cè)循環(huán)管路與所述主管路相連通；所述貧液緩存裝置依次連接過濾裝置和凈化裝置。

12、在一種實(shí)施方式中，所述主管路上設(shè)置有貧液泵；所述旁側(cè)循環(huán)管路上設(shè)置有回液泵。

13、在一種實(shí)施方式中，所述吸收裝置和所述分相裝置通過富液泵相連通。

14、在一種實(shí)施方式中，所述分相裝置的重相出口通過重相泵與所述貧富液換熱裝置的富液入口相連通。

15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為：

16、本實(shí)用新型的二氧化碳的捕集系統(tǒng)通過各個(gè)單元的配合，既能夠大量、高效地吸收捕集二氧化碳，使之變成穩(wěn)定的、純度較高的產(chǎn)品，又能大幅度降低運(yùn)行能耗。

技術(shù)特征：

1.一種二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，包括吸收單元、解吸單元、分相單元、貧液回用單元、換熱單元和熱泵單元；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收裝置的內(nèi)部設(shè)置有吸收填料層、第一噴頭和第一除霧器，所述第一噴頭設(shè)置于所述吸收填料層的上部；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱介質(zhì)循環(huán)回路包括熱介質(zhì)管路和冷介質(zhì)管路；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述解吸單元還包括冷凝裝置和回流裝置；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述解吸裝置的內(nèi)部設(shè)置有第一解吸區(qū)、第二解吸區(qū)、第二噴頭和第二除霧器；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述解吸裝置的富液入口包括中部富液入口和頂部富液入口，所述中部富液入口位于所述第一解吸區(qū)和第二解吸區(qū)之間；所述頂部富液入口位于所述第二解吸區(qū)的上部；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述貧液回用單元還包括貧液緩存裝置、過濾裝置和凈化裝置；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述主管路上設(shè)置有貧液泵；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述吸收裝置和所述分相裝置通過富液泵相連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳的捕集系統(tǒng)，其特征在于，所述分相裝置的重相出口通過重相泵與所述貧富液換熱裝置的富液入口相連通。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及二氧化碳捕集技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種二氧化碳的捕集系統(tǒng)。二氧化碳的捕集系統(tǒng)包括吸收單元、解吸單元、分相單元、貧液回用單元、換熱單元和熱泵單元；所述吸收單元包括吸收裝置；所述解吸單元包括解吸裝置；所述分相單元包括分相裝置；所述貧液回用單元包括混合裝置和冷卻裝置；所述換熱單元包括貧富液換熱裝置；所述熱泵單元包括解吸貧液換熱裝置和再沸裝置。本技術(shù)的二氧化碳的捕集系統(tǒng)通過各個(gè)單元的配合，既能夠大量、高效地吸收和捕集二氧化碳，使之變成穩(wěn)定的、純度較高的產(chǎn)品，又能大幅度降低運(yùn)行能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：王研,李寧,李春雨,王汝南,米元雪,李慧,宋鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京美斯頓科技開發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240112
技術(shù)公布日：2024/12/19