以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法及捕捉的方法与流程

本发明是关于一种二氧化碳捕捉及再生的方法，尤其是关于一种以氨水进行二氧化碳捕捉及再生的方法。

背景技术：

现今，工业约有85％的能量是由化石燃料来提供，且在未来数十年，化石燃料仍是主要的初级能源，然而，燃烧化石燃料所产生的大量废气会导致大气层内二氧化碳的浓度急遽上升，由于二氧化碳为主要温室效应气体，进而造成全球环境变迁。

为了减少二氧化碳对环境造成的危害，发展出一种二氧化碳捕捉系统，其主要分成化学/物理吸收、吸附、低温冷凝及薄膜分离等，其中化学吸收法为目前最普遍的二氧化碳捕捉技术，且适用于各种电厂及石化工厂。然而，二氧化碳捕捉系统虽可有效去除二氧化碳，但需通过再沸器对汽提塔进行加热，会产生大量的能量损失。

有鉴于此，如何改善二氧化碳捕捉系统以及方法，可达到降低二氧化碳排放以及降低捕获成本的目的，遂成相关业者努力的目标。

技术实现要素：

本发明的一目的是在于提供一种以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法及以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，透过于热交换器以及汽提塔之间设置一第一闪蒸器，并使用第二闪蒸器取代传统的再沸器，可有效地提高二氧化碳的捕捉效率以及降低能源损耗。

本发明的一实施方式提供一种以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其包含提供一氨水再生系统、进行一第一闪蒸步骤、进行一第一压缩步骤、进行一汽提步骤、进行一第二闪蒸步骤以及进行一第二压缩步骤。其中，前述氨水再生系统包含一热交换器、一汽提塔、一第二泵浦、一第一闪蒸器、一第一压缩机、一第二闪蒸器以及一第二压缩机，前述热交换器是供一富溶剂与一贫溶剂进行热交换处理，并提供富溶剂，前述汽提塔与热交换器连通，前述第二泵浦经一第一流路连通于热交换器。前述第一闪蒸器连通至汽提塔的一液体入口与热交换器的一液体出口之间，前述第一压缩机连通至第一闪蒸器的一气体出口与汽提塔的一第一气体入口之间，前述第二闪蒸器连通至汽提塔的一液体出口与热交换器的一液体入口之间，前述第二压缩机连通至第二闪蒸器的一气体出口与汽提塔的一第二气体入口之间。前述第一闪蒸步骤是将富溶剂于第一闪蒸器中闪蒸，以形成一第一蒸气及一第一闪蒸液体。前述第一压缩步骤是将第一蒸气经由第一压缩机压缩，并传送至汽提塔的第一气体入口。前述汽提步骤是于汽提塔中，通过第一蒸气对第一闪蒸液体汽提，以产生一二氧化碳汽提气体与贫溶剂。前述第二闪蒸步骤是将贫溶剂于第二闪蒸器中闪蒸，以形成一第二蒸气及一第二闪蒸液体。前述第二压缩步骤是将第二蒸气经由第二压缩机压缩，并传送至汽提塔的第二气体入口。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中汽提塔的压力可大于第二闪蒸器的压力。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中汽提塔的压力可为8.5巴至10.5巴，且第二闪蒸器的压力可为3.0巴至7.0巴。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中第二泵浦的压力可为2.5巴至5.0巴。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中富溶剂可包含二氧化碳及氨水，且二氧化碳与氨水的莫耳比可为0.10至0.41。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中氨水再生系统可还包含一冷凝器，其连通至汽提塔的一气体出口。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，其中氨水再生系统可还包含一第三闪蒸器，其与冷凝器连通。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，可还包含一冷凝步骤，其是将二氧化碳汽提气体于冷凝器中冷凝，以形成一冷凝后的二氧化碳汽提气体。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，可还包含一第三闪蒸步骤，其是将冷凝后的二氧化碳汽提气体于第三闪蒸器中闪蒸，以形成一二氧化碳闪蒸气体。

本发明的另一实施方式提供一种以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其包含提供一二氧化碳捕捉系统、进行一吸收步骤、进行一第一闪蒸步骤、进行一第一压缩步骤、进行一汽提步骤、进行一第二闪蒸步骤以及进行一第二压缩步骤。其中，前述二氧化碳捕捉系统包含至少一二氧化碳吸收塔、一汽提塔、一热交换器、一第二泵浦、一第一闪蒸器、一第一压缩机、一第二闪蒸器以及一第二压缩机，前述二氧化碳吸收塔具有一吸收剂，前述汽提塔连通至二氧化碳吸收塔的一液体出口，前述热交换器经一第一流路连通于二氧化碳吸收塔的液体出口与汽提塔的一液体入口之间，且经一第二流路连通于汽提塔的一液体出口与二氧化碳吸收塔的一回流液体入口之间，前述第二泵浦经第一流路连通于热交换器以及二氧化碳吸收塔的液体出口之间。前述第一闪蒸器连通至汽提塔的液体入口与热交换器的一液体出口之间，前述第一压缩机连通至第一闪蒸器的一气体出口与汽提塔的一第一气体入口之间，前述第二闪蒸器连通至汽提塔的液体出口与热交换器的一液体入口之间，前述第二压缩机连通至第二闪蒸器的一气体出口与汽提塔的一第二气体入口之间。前述吸收步骤是于二氧化碳吸收塔中，使用吸收剂对一含二氧化碳气体进行二氧化碳吸收处理，以形成一富溶剂。前述第一闪蒸步骤是将富溶剂于第一闪蒸器中闪蒸，以形成一第一蒸气及一第一闪蒸液体。前述第一压缩步骤是将第一蒸气经由第一压缩机压缩，并传送至汽提塔的第一气体入口。前述汽提步骤是于汽提塔中，通过第一蒸气对第一闪蒸液体汽提，以产生一二氧化碳汽提气体与一贫溶剂。前述第二闪蒸步骤是将贫溶剂于第二闪蒸器中闪蒸，以形成一第二蒸气及一第二闪蒸液体。前述第二压缩步骤是将第二蒸气经由第二压缩机压缩，并传送至汽提塔的第二气体入口。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中含二氧化碳气体可为一废气，且废气可含有5mole％至30mole％的二氧化碳。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中吸收剂可包含浓度为3mole％至10mole％的氨水。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中富溶剂可包含二氧化碳及氨水，且二氧化碳与氨水的莫耳比可为0.10至0.41。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中汽提塔的压力可大于第二闪蒸器的压力。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中汽提塔的压力可为8.5巴至10.5巴，且第二闪蒸器的压力可为3.0巴至7.0巴。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中第二泵浦的压力可为2.5巴至5.0巴。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中二氧化碳吸收塔的数量为多个时，二氧化碳捕捉系统可包含n个二氧化碳吸收塔，且n可为大于1的整数，其中n个二氧化碳吸收塔依序串接。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中二氧化碳捕捉系统可还包含一第一冷却部以及一第二冷却部。前述第一冷却部连通于n个二氧化碳吸收塔中的第一个二氧化碳吸收塔的一液体出口与第n个二氧化碳吸收塔的一液体入口之间。前述第二冷却部连通于热交换器与二氧化碳吸收塔的回流液体入口之间。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中二氧化碳捕捉系统可还包含一冷凝器，其连通至汽提塔的一气体出口。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，其中二氧化碳捕捉系统可还包含一第三闪蒸器，其与冷凝器连通。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，可还包含一冷凝步骤，其是将二氧化碳汽提气体于冷凝器中冷凝，以形成一冷凝后的二氧化碳汽提气体。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，可还包含一第三闪蒸步骤，其是将冷凝后的二氧化碳汽提气体于第三闪蒸器中闪蒸，以形成一二氧化碳闪蒸气体。

依据前述实施方式的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，可还包含一热交换步骤，其是将富溶剂与贫溶剂于热交换器中进行热交换处理。

借此，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法及以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，透过在热交换器与汽提塔之间设置第一闪蒸器以及第一压缩机，并将第二闪蒸器以及第二压缩机取代传统的再沸器，能有效地降低捕捉二氧化碳时所产生的能量损失，达成节能的目的。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明的一实施方式的一种以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法的步骤流程图；

图2是绘示依照图1实施方式的氨水再生系统的示意图；

图3是绘示依照本发明的另一实施方式的一种以氨水进行二氧化碳捕捉的方法的步骤流程图；以及

图4是绘示依照图3实施方式的二氧化碳捕捉系统的示意图。

【符号说明】

100：以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法

110、120、130、140、150、160：步骤

200：氨水再生系统

210、410：热交换器

213、413：第一流路

220、420：汽提塔

230、430：第一闪蒸器

240、440：第一压缩机

250、450：第二闪蒸器

260、460：第二压缩机

270、470：冷凝器

280、480：第三闪蒸器

211、222、252、281、411、422、452、481、512、521：液体出口

221、212、412、421、522：液体入口

223、423：第一气体入口

224、424：第二气体入口

231、225、251、282、425、431、451、482、513、524：气体出口

300：以氨水进行二氧化碳捕捉的方法

310、320、330、340、350、360、370：步骤

400：二氧化碳捕捉系统

414：第二流路

500：二氧化碳吸收塔

510：第一二氧化碳吸收塔

511：回流液体入口

520：第二二氧化碳吸收塔

530：第一冷却部

540：第二冷却部

550：储存槽

514、523：气体入口

p41：第一泵浦

p22、p42：第二泵浦

p23、p43：第三泵浦

p24、p44：第四泵浦

具体实施方式

以下将参照附图说明本发明的实施方式。为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，阅读者应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示；并且重复的元件将可能使用相同的编号表示。

请参照图1以及图2，其中图1绘示依照本发明的一实施方式的一种以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法100的步骤流程图，图2绘示依照图1实施方式的氨水再生系统200的示意图。以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法100包含步骤110、步骤120、步骤130、步骤140、步骤150以及步骤160。

步骤110为提供一氨水再生系统200，如图2所示，氨水再生系统200包含一热交换器210、一汽提塔220、一第二泵浦p22、一第一闪蒸器230、一第一压缩机240、一第二闪蒸器250以及一第二压缩机260。详细来说，热交换器210是供一富溶剂(richsolvent)与一贫溶剂(leansolvent)进行热交换处理，并提供富溶剂，汽提塔220与热交换器210连通，第二泵浦p22经一第一流路213连通于热交换器210，第一闪蒸器230连通至汽提塔220的一液体入口221与热交换器210的一液体出口211之间，第一压缩机240连通至第一闪蒸器230的一气体出口231与汽提塔220的一第一气体入口223之间，第二闪蒸器250连通至汽提塔220的一液体出口222与热交换器210的一液体入口212之间，第二压缩机260连通至第二闪蒸器250的一气体出口251与汽提塔220的一第二气体入口224之间。

步骤120为进行一第一闪蒸步骤，其是将富溶剂于第一闪蒸器230中闪蒸，以形成一第一蒸气及一第一闪蒸液体。详细的说，富溶剂可包含二氧化碳及氨水，且二氧化碳与氨水的莫耳比可为0.10至0.41，为高二氧化碳浓度的溶剂，并经由第一流路213上的第二泵浦p22传送至热交换器210升温后，进入第一闪蒸器230进行第一闪蒸处理，其所形成的第一闪蒸液体会通过一第三泵浦p23传送至汽提塔220的液体入口221，而第一蒸气则同时进入第一压缩机240，其中第二泵浦p22的压力可为2.5巴至5.0巴。

步骤130为进行一第一压缩步骤，其是将第一蒸气经由第一压缩机240压缩，并传送至汽提塔220的第一气体入口223。透过进行第一闪蒸步骤以及第一压缩步骤将第一蒸气以及第一闪蒸液体传送至汽提塔220，可帮助溶剂再生。

步骤140为进行一汽提步骤，其是于汽提塔220中，通过第一蒸气对第一闪蒸液体汽提，以产生一二氧化碳汽提气体与贫溶剂。详细来说，第一闪蒸处理后的第一闪蒸液体传送至汽提塔220的顶部，而第一蒸气则经压缩后传送至汽提塔220的底部，并透过第一蒸气作为第一闪蒸液体的热源，将第一闪蒸液体中的二氧化碳由液相转为气相，以形成二氧化碳汽提气体，而剩下的第一闪蒸液体因除去二氧化碳而形成贫溶剂，其中贫溶剂为低二氧化碳浓度的溶剂。

步骤150为进行一第二闪蒸步骤，其是将贫溶剂于第二闪蒸器250中闪蒸，以形成一第二蒸气及一第二闪蒸液体。详细的说，汽提塔220的压力可大于第二闪蒸器250的压力，使汽提出来的贫溶剂经由第二闪蒸器250进行第二闪蒸处理至较低的压力，其所形成的第二闪蒸液体会由第二闪蒸器250的一液体出口252流出，并通过一第四泵浦p24传送至热交换器210的液体入口212，而第二蒸气则同时进入第二压缩机260。其中汽提塔220的压力可为8.5巴至10.5巴，而第二闪蒸器250的压力可为3.0巴至7.0巴。

步骤160为进行一第二压缩步骤，其是将第二蒸气经由第二压缩机260压缩，并传送至汽提塔220的第二气体入口224。透过进行第二闪蒸步骤以及第二压缩步骤将第二闪蒸液体传送至热交换器210中进行热交换，而第二蒸气则经第二压缩机再压缩至汽提塔220。

本发明的氨水再生系统200可还包含一冷凝器270，其连通至汽提塔220的一气体出口225。详细的说，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法100可还包含一冷凝步骤，其是将来自汽提塔220的二氧化碳汽提气体于冷凝器270中冷凝，以形成一冷凝后的二氧化碳汽提气体。借此，经由冷凝可移除二氧化碳汽提气体中的水分，使冷凝后的二氧化碳汽提气体具有极少的含水量。

本发明的氨水再生系统200可还包含一第三闪蒸器280，其与冷凝器270连通。详细的说，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法100可还包含一第三闪蒸步骤，其是将来自冷凝器270的冷凝后的二氧化碳汽提气体于第三闪蒸器280中进行第三闪蒸处理，可进一步地去除多余的水分而形成含有高浓度二氧化碳的一二氧化碳闪蒸气体。第三闪蒸器280的一液体出口281连通至汽提塔220，可将第三闪蒸器280所产生的水分回流至汽提塔220中，第三闪蒸器280所产生的二氧化碳闪蒸气体可由第三闪蒸器280的一气体出口282排出进行回收利用。

借此，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法，透过在热交换器与汽提塔之间设置第一闪蒸器以及第一压缩机，将富二氧化碳溶剂于第一闪蒸器中闪蒸，并压缩蒸气传入汽提塔，可帮助溶剂的再生，之后，再将汽提塔汽提出来的贫二氧化碳溶剂于第二闪蒸器中闪蒸至较低的压力，并再压缩蒸气传至汽提塔。设置第一闪蒸器可利用其闪蒸后的蒸气提供用于加热汽提塔中富溶剂的热源，而设置第二闪蒸器则可取代传统的再沸器，有效地降低所产生的能量损失，达成节能的目的。

请参考图3以及图4，其中图3绘示依照本发明的另一实施方式的一种以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300的步骤流程图，图4绘示依照图3实施方式的二氧化碳捕捉系统400的示意图。以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300包含步骤310、步骤320、步骤330、步骤340、步骤350、步骤360以及步骤370。

步骤310为提供一二氧化碳捕捉系统400，如图4所示，二氧化碳捕捉系统400包含至少一二氧化碳吸收塔500、一汽提塔420、一热交换器410、一第二泵浦p42、一第一闪蒸器430、一第一压缩机440、一第二闪蒸器450以及一第二压缩机460。

详细来说，图4实施方式中，二氧化碳吸收塔500具有一吸收剂，且二氧化碳吸收塔500的数量为二，分别为一第一二氧化碳吸收塔510以及一第二二氧化碳吸收塔520，而第一二氧化碳吸收塔510与第二二氧化碳吸收塔520串接，其中二氧化碳吸收塔500的数量不以本发明所揭示的内容为限。亦即，二氧化碳吸收塔500的数量可为一个或多个，当二氧化碳吸收塔500的数量为多个时，二氧化碳捕捉系统400可包含n个二氧化碳吸收塔500，且n可为大于1的整数，其中n个二氧化碳吸收塔500依序串接。

汽提塔420连通至第二二氧化碳吸收塔520的一液体出口521。热交换器410经一第一流路413连通于第二二氧化碳吸收塔520的液体出口521与汽提塔420的一液体入口421之间，且经一第二流路414连通于汽提塔420的一液体出口422与第一二氧化碳吸收塔510的一回流液体入口511之间，第二泵浦p42经第一流路413连通于热交换器410以及第二二氧化碳吸收塔520的液体出口521之间。

第一闪蒸器430连通至汽提塔420的液体入口421与热交换器410的一液体出口411之间，第一压缩机440连通至第一闪蒸器430的一气体出口431与汽提塔420的一第一气体入口423之间。第二闪蒸器450连通至汽提塔420的液体出口422与热交换器410的一液体入口412之间，第二压缩机460连通至第二闪蒸器450的一气体出口451与汽提塔420的一第二气体入口424之间。

步骤320为进行一吸收步骤，其是于二氧化碳吸收塔500中，使用吸收剂对一含二氧化碳气体进行二氧化碳吸收处理，以形成一富溶剂以及经二氧化碳吸收处理后的气体。详细的说，将含二氧化碳气体通入至第一二氧化碳吸收塔510的一气体入口514与吸收剂进行二氧化碳吸收处理，其中吸收剂可包含浓度为3mole％至10mole％的氨水，而含二氧化碳气体可为一废气，且废气可含有5mole％至30mole％的二氧化碳。另外，经二氧化碳吸收处理所获得的富溶剂可包含二氧化碳及氨水，其中二氧化碳与氨水的莫耳比可为0.10至0.41，为高二氧化碳浓度的溶剂。

另外，二氧化碳捕捉系统400更可包含一第一冷却部530，第一冷却部530连通于n个二氧化碳吸收塔500中的第一个二氧化碳吸收塔的一液体出口与第n个二氧化碳吸收塔的一液体入口之间，并通过第一冷却部530对来自第一个二氧化碳吸收塔的富溶剂进行冷却，且将经冷却后的富溶剂回流至第n个二氧化碳吸收塔中。

举例来说，在图4实施方式中，以n等于2来进行说明，因此第一冷却部530连通第一二氧化碳吸收塔510的一液体出口512与第二二氧化碳吸收塔520的一液体入口522之间，并在含二氧化碳气体通入第一二氧化碳吸收塔510与吸收剂进行二氧化碳吸收处理之后，可通过一第一泵浦p41将来自第一二氧化碳吸收塔510的富溶剂导送至第一冷却部530。第一冷却部530可对来自第一二氧化碳吸收塔510的富溶剂进行冷却，且将经冷却后的富溶剂回流至第二二氧化碳吸收塔520中，以继续进行二氧化碳吸收处理。

另外，含二氧化碳气体进入第一二氧化碳吸收塔510中进行二氧化碳吸收处理后的气体，会再通过第一二氧化碳吸收塔510的一气体出口513与第二二氧化碳吸收塔520的一气体入口523进入第二二氧化碳吸收塔520中进行二氧化碳吸收处理，经二氧化碳吸收处理后的气体由第二二氧化碳吸收塔520的气体出口524排出。

步骤330为进行一第一闪蒸步骤，其是将富溶剂于第一闪蒸器430中闪蒸，以形成一第一蒸气及一第一闪蒸液体。详细的说，由第二二氧化碳吸收塔520的液体出口521流出的富溶剂可通过第一流路413上的第二泵浦p42传送至热交换器410升温后，进入第一闪蒸器430进行第一闪蒸处理，其所形成的第一闪蒸液体会通过一第三泵浦p43传送至汽提塔420的液体入口421，而第一蒸气则同时进入第一压缩机440，其中第二泵浦p42的压力可为2.5巴至5.0巴。

步骤340为进行一第一压缩步骤，其是将第一蒸气经由第一压缩机440压缩，并传送至汽提塔420的第一气体入口423。透过进行第一闪蒸步骤以及第一压缩步骤将第一蒸气以及第一闪蒸液体传送至汽提塔420，可帮助溶剂再生。

步骤350为进行一汽提步骤，其是于汽提塔420中，通过第一蒸气对第一闪蒸液体汽提，以产生一二氧化碳汽提气体与一贫溶剂。详细来说，第一闪蒸处理后的第一闪蒸液体传送至汽提塔420的顶部，而第一蒸气则经再压缩后传送至汽提塔420的底部，并透过第一蒸气作为第一闪蒸液体的热源，将第一闪蒸液体中的二氧化碳由液相转为气相，以形成二氧化碳汽提气体，而剩下的第一闪蒸液体因除去二氧化碳而形成贫溶剂，其中贫溶剂为低二氧化碳浓度的溶剂。

步骤360为进行一第二闪蒸步骤，其是将贫溶剂于第二闪蒸器450中闪蒸，以形成一第二蒸气及一第二闪蒸液体。详细的说，汽提塔420的压力可大于第二闪蒸器450的压力，使汽提出来的贫溶剂经由第二闪蒸器450进行第二闪蒸处理至较低的压力，其所形成的第二闪蒸液体会通过一第四泵浦p44传送热交换器410的液体入口412，而第二蒸气则同时进入第二压缩机460。其中汽提塔420的压力可为8.5巴至10.5巴，而第二闪蒸器450的压力可为3.0巴至7.0巴。

步骤370为进行一第二压缩步骤，其是将第二蒸气经由第二压缩机460压缩，并传送至汽提塔420的第二气体入口424。透过进行第二闪蒸步骤以及第二压缩步骤将第二闪蒸液体传送至热交换器410中进行热交换，而第二蒸气则经第二压缩机再压缩至汽提塔420。

另外，第二闪蒸器450的一液体出口452可经由第二流路414连通至第一二氧化碳吸收塔510的回流液体入口511。详细的说，经第二闪蒸处理后的第二闪蒸液体可通过设置于第二流路414上的第四泵浦p44，使来自于第二闪蒸器450的第二闪蒸液体回流至第一二氧化碳吸收塔510中。

本发明的二氧化碳捕捉系统400可还包含一冷凝器470，其连通至汽提塔420的一气体出口425。详细的说，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300可还包含一冷凝步骤，其是将来自汽提塔420的二氧化碳汽提气体于冷凝器470中冷凝，以形成一冷凝后的二氧化碳汽提气体。借此，经由冷凝可移除二氧化碳汽提气体中的水分，使冷凝后的二氧化碳汽提气体具有极少的含水量。

本发明的二氧化碳捕捉系统400可还包含一第三闪蒸器480，其与冷凝器470连通。详细的说，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300可还包含一第三闪蒸步骤，其是将来自冷凝器470的冷凝后的二氧化碳汽提气体于第三闪蒸器480中进行第三闪蒸处理，可进一步地去除多余的水分而形成含有高浓度二氧化碳的一二氧化碳闪蒸气体。第三闪蒸器480的一液体出口481连通至汽提塔420，可将第三闪蒸器480所产生的水分回流至汽提塔420中，第三闪蒸器480所产生的二氧化碳闪蒸气体可由第三闪蒸器480的一气体出口482排出进行回收利用。

另外，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300可还包含一热交换步骤，于第一流路413中的富溶剂为冷流体，而于第二流路414中的贫溶剂为热流体，借此，可将富溶剂与贫溶剂于热交换器410中进行热交换处理，再进行热交换处理后，可提高富溶剂的温度，且可降低贫溶剂的温度。

本发明的二氧化碳捕捉系统400可还包含一第二冷却部540，其连通于热交换器410与第一二氧化碳吸收塔510的回流液体入口511之间，借此，第二冷却部540可对经热交换处理后的贫溶剂进行降温。另外，在图4实施方式中，第二冷却部540与热交换器410之间设有一储存槽550，因二氧化碳捕捉系统400在操作过程中会造成氨水逸散，为了维持二氧化碳捕捉系统400质量平衡，设置储存槽550来作为氨水补偿。

借此，本发明的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法可通过在热交换器与汽提塔之间设置第一闪蒸器以及第一压缩机，并设置第二闪蒸器以及第二压缩机取代传统的再沸器，所形成的氨水再生系统，再搭配设置二氧化碳吸收塔，即可大幅降低能源损耗，达到降低二氧化碳排放及捕捉成本的目的。

<实施例及比较例>

本发明的实施例1以及实施例2是以图3的以氨水进行二氧化碳捕捉的方法300的步骤310至步骤370来捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳，并经由式(i)、式(ii)以及式(iii)分别计算等效功(equivalentwork,wequiv)、总功(totalwork,wt)以及能量损失(energypenalty,ep％)。关于式(i)、式(ii)以及式(iii)如下所示：

其中t0为300k。

在实施例1中，将汽提塔的压力设为10.5巴，第二闪蒸器的压力设为6.6巴，以及第二泵浦的压力设为4.265巴，吸收剂的浓度为5.5mole％的氨水，经吸收剂与含二氧化碳气体进行二氧化碳吸收处理后获得富溶剂。在富溶剂中，二氧化碳与氨水的莫耳比为0.406，通过第一闪蒸器闪蒸富溶剂后，其所形成的第一蒸气与第一闪蒸液体传入至汽提塔进行汽提处理，可获得贫溶剂。在经第二闪蒸器闪蒸贫溶剂后，二氧化碳与氨水的莫耳比为0.25，贫溶剂包含浓度为5.5mole％的氨水。关于实施例1的结果由表一所示。

在实施例2中，将汽提塔的压力设为8.5巴，第二闪蒸器的压力设为3.8巴，以及第二泵浦的压力设为3.0巴，吸收剂的浓度为10mole％的氨水，经吸收剂与含二氧化碳气体进行二氧化碳吸收处理后获得富溶剂。在富溶剂中，二氧化碳与氨水的莫耳比为0.396，通过第一闪蒸器闪蒸富溶剂后，其所形成的第一蒸气与第一闪蒸液体传入至汽提塔进行汽提处理，可获得贫溶剂。在经第二闪蒸器闪蒸贫溶剂后，二氧化碳与氨水的莫耳比为0.30，贫溶剂包含浓度为10mole％的氨水。关于实施例2的结果由表二所示。

本发明的比较例1以及比较例2与实施例1及实施例2的差别在于，在二氧化碳捕捉系统中，移除第一闪蒸器以及第一压缩机，且将第二闪蒸器以及第二压缩机改为一再沸器，其余步骤皆与实施例1及实施例2相同，以捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳。另外，比较例1的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例1相同，而比较例2的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例2相同，详细细节在此不另赘述，关于比较例1以及比较例2的结果分别由表三及表四所示。

本发明的比较例3以及比较例4与实施例1及实施例2的差别在于，在二氧化碳捕捉系统中，将第二闪蒸器以及第二压缩机改为一再沸器，其余步骤皆与实施例1及实施例2相同，以捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳。另外，比较例3的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例1相同，但第二泵浦的压力为6.19巴，而比较例4的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例2相同，但第二泵浦的压力为4.31巴，详细细节在此不另赘述，关于比较例3以及比较例4的结果分别由表五及表六所示。

本发明的比较例5以及比较例6与实施例1及实施例2的差别在于，在二氧化碳捕捉系统中，移除第一闪蒸器以及第一压缩机，其余步骤皆与实施例1及实施例2相同，以捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳。另外，比较例5的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例1相同，但第二闪蒸器的压力为3.904巴，而比较例6的吸收剂的浓度、汽提塔压力、富溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比以及贫溶剂中二氧化碳与氨水的莫耳比皆与实施例2相同，但第二闪蒸器的压力为3.22巴，详细细节在此不另赘述，关于比较例5以及比较例6的结果分别由表七及表八所示。

由上述表一至表八的结果可知，实施例1以及实施例2的能量损失皆小于比较例1至比较例6，因此本发明的实施例1以及实施例2的二氧化碳捕捉系统，于热交换器与汽提塔之间设置第一闪蒸器以及第一压缩机，且使用第二闪蒸器以及第二压缩机取代传统再沸器，能够有效地降低能量损失。

综上所述，本发明提供一种以氨水进行二氧化碳捕捉后再生氨水的方法及以氨水进行二氧化碳捕捉的方法，经由本发明的二氧化碳捕捉系统，能有效地捕捉含二氧化碳气体中的二氧化碳，并降低捕捉二氧化碳时所产生的能量损失，达成节能的目的。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。