二氧化碳捕获系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种气体净化系统，尤其涉及一种二氧化碳捕获系统。
【背景技术】
[0002]十九世纪工业革命以来，大量的石化能源燃烧，全球平均温度明显上升。根据国际政府气候变更会(Intergovernmental Panel on Cl imate Change, IPCC)组织，人类活动所产生的温室气体在大气中的浓度以二氧化碳(Carbon D1xide, C02)居首，其浓度的变化已由工业革命前的280ppm，增加到目前的394ppm以上，引发了全球暖化的问题。
[0003]为了因应全球暖化的议题，京都议定书(Kyoto Protocol)明确要求签约国在2012年时，其温室效应气体总排放量须比1990为基准平均减少5.2%，因此C02排放减量也成为各界须重视的课题。
[0004]例如在「M.Zhang and Y.Guo, "Process simulat1ns of NH3 abatement systemfor large-scale C02 capture using aqueous ammonia solut1n, "Internat1nalJournal of Greenhouse Gas Control, vol.18, pp.114-127, 2013.」的文献中，及揭不一种二氧化碳捕捉系统，其包含有一二氧化碳吸收塔、一氨吸收塔、一二氧化碳气提塔以及一氨气提塔，其主为使用化学吸收的方式，利用氨为吸收剂，以捕捉一废气中的二氧化碳，而具有高吸收负载量的优点，不过由于在该二氧化碳气提塔与该氨气提塔皆需各自设置一加热器与一冷凝器，使得能源的耗费成为一待改善的问题。
[0005]而在美国发明专利公开第US20130177489号中，则揭示一种0)2移除系统，其包括一用于自一烟道气移除C02的吸收器。该C02移除系统包括与该吸收器连通的再生器。该再生器自离子溶液分离C02且将再生的离子溶液供应至该吸收器。该C0 2移除系统包括与该再生器连通的二氧化碳水洗涤系统。该二氧化碳水洗涤系统接收来自该再生器的二氧化碳与氨的混合物并使该氨与该C02分离。该C0 2移除系统包括与该吸收器及该二氧化碳水洗涤系统连通的氨水洗涤系统。该氨水洗涤系统自该烟道气移除氨。该C02移除系统包括与该氨水洗涤系统、该再生器及/或该二氧化碳水洗涤系统连通的膜分离器。藉由设置该膜分离器，减少该0)2移除系统的所需能量，以降低整体能量的消耗。
[0006]然而，该膜分离器的设置，虽然可降低整体能量的消耗，不过同时也增加设备设置的成本，而仍然有改善的空间。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的，在于解决现有的二氧化碳捕捉系统，于一氨气提塔与一二氧化碳气提塔皆需各别设置一加热器与一冷凝器而能耗偏高，或是需额外设置一膜分离器降低能耗，却造成设备成本增加的问题。
[0008]为达上述目的，本发明提供一种二氧化碳捕获系统，包含有一二氧化碳吸收部、一氨吸收部、一二氧化碳汽提部、一氨汽提部以及一加热部。该二氧化碳吸收部接收一烟道气流，该二氧化碳吸收部含有一第一吸收剂，并具有一第一底段以及一第一顶段；该氨吸收部与该二氧化碳吸收部连通，该氨吸收部含有一第二吸收剂，并具有一第二底段以及一第二顶段，其中，该烟道气流输入该二氧化碳吸收部与该第一吸收剂反应，形成一由该第一顶段输出的贫二氧化碳气流以及一由该第一底段输出的富二氧化碳流体，该贫二氧化碳气流输入该氨吸收部与该第二吸收剂反应，形成由该第二顶段输出的一净化气流以及一由该第二底段输入该二氧化碳吸收部的富氨循环水。
[0009]该二氧化碳汽提部与该二氧化碳吸收部和该氨吸收部连通，并具有一第三底段以及一第三顶段；该氨汽提部与该二氧化碳汽提部及该氨吸收部连通，该氨汽提部具有一第四底段以及一第四顶段，其中，该富二氧化碳流体输入该二氧化碳汽提部进行一蒸馏分离，形成一由该第三顶段输出的二氧化碳气流以及一分别流入该二氧化碳吸收部以及该氨汽提部的第一再生剂。
[0010]而该加热部与该第四底段连接，其中，该第一再生剂于该氨汽提部受到该加热部的该蒸馏分离，形成一由该第四顶段输入该二氧化碳汽提部的富氨气流以及一流入该氨吸收部的第二再生剂。
[0011]如此一来，本发明藉由将该二氧化碳吸收部与该氨吸收部连通，该二氧化碳汽提部与该氨汽提部连通，使得该第一再生剂直接流入该氨汽提部与该二氧化碳吸收部，该富氨循环水直接流入该二氧化碳吸收部，令该加热部所产生的一热能于该二氧化碳吸收部、该氨吸收部、该二氧化碳汽提部与该氨汽提部之间更有效利用，而相较现有已知的二氧化碳捕捉系统得以减少设置该加热器以及该冷凝器，并且不需额外设置该膜分离器，不仅降低能耗，还具有减少设备成本的优点。
[0012]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0013]图1，为本发明一实施例的系统配置示意图；
[0014]图2A，为本发明与现有已知的能耗比较示意图一；
[0015]图2B，为本发明与现有已知的能耗比较示意图二 ；
[0016]图2C，为本发明与现有已知的能耗比较示意图三。
【具体实施方式】
[0017]有关本发明的详细说明及技术内容，现就配合【附图说明】如下:
[0018]请参阅图1所示，为本发明一实施例的系统配置示意图，如图所示:本发明为一种二氧化碳捕获系统，包含有一二氧化碳吸收部10、一氨吸收部20、一二氧化碳汽提部30、一氨汽提部40、一加热部50以及一冷凝部60。该二氧化碳吸收部10接收一烟道气流1，该烟道气流1可为一高炉煤气(Blast Furnace Gas, BFG)，而含有二氧化碳的成份，该二氧化碳吸收部10含有一第一吸收剂，该第一吸收剂为用以与二氧化碳产生反应，可含有3wt%至9wt%的氨，并且该二氧化碳吸收部10具有一第一底段11、一第一顶段12以及多个填充物，该填充物填充于该第一底段11与该第一顶段12之间，在本实施例中，该填充物可为拉西环(Raschig Ring)或是鲍尔环(Pall ring)等。
[0019]该氨吸收部20与该二氧化碳吸收部10连通，该氨吸收部20含有一第二吸收剂，该第二吸收剂为用以与氨产生反应，可含有0.lg/Ι的氨、0.02g/l的二氧化碳，例如可为一酸性循环水，该氨吸收部20并具有一第二底段21、一第二顶段22以及多个该填充物，该填充物填充于该第二底段21与该第二顶段22之间。
[0020]该二氧化碳汽提部30与该二氧化碳吸收部10连通，并具有一第三底段31以及一第三顶段32，该第三顶段32连接有该冷凝部60，该冷凝部60例如可为一冷凝器。
[0021]而该氨汽提部40与该二氧化碳汽提部30及该氨吸收部20连通，该氨汽提部40具有一第四底段41以及一第四顶段42，该第四底段41连接有该加热部50，该加热部50例如可为一加热器。
[0022]另外，在本实施例中，该二氧化碳捕获系统还包含有一第一热交换器70以及一第二热交换器80，该第一热交换器70连通于该氨吸收部20与该氨汽提部40之间，并且还连通于该二氧化碳吸收部10与该二氧化碳汽提部30之间，该第二热交换器80连通于该第一热交换器70与该二氧化碳汽提部30之间，并且还连通于该二氧化碳汽提部30与该二氧化碳吸收部10之间。
[0023]如此，在本实施例中，以该烟道气流1含有26.8vol.%的二氧化碳为举例，该烟道气流1在一大气压力且温度25°C的条件下，以每小时87立方公尺的流速，从该第一底段11输入该二氧化碳吸收部10时，由于该二氧化碳吸收部10含有大量的该填充物，增加该烟道气流1与该第一吸收剂进行反应的反应面积，该第一吸收剂