适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体涉及适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统。


背景技术：

2.传统碳捕集系统能够适用的烟气co2浓度范围有限，当烟气中co2浓度发生变化，不能根据实际浓度对系统进行灵活调控，无法保证富液容量、捕集率、co2再生能耗等各项参数及要求，造成co2捕集成本增加，需要开发出一种能够适用于多二氧化碳浓度的可灵活调控的烟气碳捕集吸收系统，推动烟气碳捕集系统的发展。
3.在现有技术中，有一种低浓度含二氧化碳尾气的低能耗二氧化碳捕集方法及系统公布号 cn111744328a，该方法通过将来自于二氧化碳吸收塔塔釜的部分富胺液通过富胺液冷却器降温后，再通过二氧化碳吸收塔中部和上部的入口进入二氧化碳吸收塔，虽然其增加所述二氧化碳吸收塔的喷淋胺液量，保持二氧化碳吸收塔内的气液比，但无法根据实际浓度对系统进行灵活调控。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统，克服现有技术中存在的问题，通过调节富液循环流量，对浓度范围内的烟气均可达到90％以上的co2捕集率，co2再生能耗低于3gj/tco2，节省成本。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统，其特征在于，包括：
6.变径吸收装置，所述变径吸收装置的上部设有贫液进口，所述变径吸收装置的顶部设有烟气出口，所述变径吸收装置的下部设有烟气进口，用于贫液吸收烟气中的二氧化碳产生富液；
7.冷却装置，所述冷却装置的出口与变径吸收装置的中部入口相连，对吸收了二氧化碳而升温的富胺液进行降温；
8.富液循环泵，所述富液循环泵的出口与冷却装置的入口相连，所述富液循环泵的入口与变径吸收装置的底部出口相连，将循环富液通过富液循环泵送入冷却装置；
9.富液泵，所述富液泵的入口与变径吸收装置的底部出口相连。
10.所述变径吸收装置从上至下依次包括贫液吸收段与塔釜再循环段，所述贫液吸收段与塔釜再循环段之间通过一变径部连接。
11.所述系统还包括流量计、调节阀，所述流量计入口与富液循环泵出口相连，所述流量计出口与调节阀入口相连，所述调节阀出口与冷却装置入口相连，所述流量计与调节阀用于精细调控循环富液流量。
12.所述宽范围二氧化碳浓度的烟气中co2浓度为1％～25％mol。
13.所述富液循环泵为可变频调速泵，调节范围10％-100％。
14.所述富液泵为可变频调速泵，调节范围10％-100％。
15.所述循环富液流量为变径吸收装置循环流量的10％～85％。
16.所述调节阀调节范围10％～90％。
17.所述变径吸收装置的贫液吸收段直径为塔釜再循环段直径的50％～90％。
18.所述变径吸收装置中的填料高度为3d～10d。
19.本实用新型提供的一种适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统有益效果在于：
20.1、本实用新型提供的烟气碳捕吸收系统可用于co2浓度为1％～25％mol的烟气碳捕集，通过调节富液循环流量，对浓度范围内的烟气均可达到90％以上的co2捕集率，co2再生负荷低于3gj/tco2。
21.2、本实用新型提供的烟气碳捕吸收系统增加了变径吸收装置下段吸收液流量，降低再生能耗，同时相比常规吸收塔级间冷却工艺，减少液体收集器、缓冲罐等设备，降低了成本。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型碳捕集系统示意图。
24.图中附图标记说明如下：1.变径吸收装置；2.冷却装置；3.富液循环泵；4.富液泵；5.变径部；6.流量计；7.调节阀。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.请参阅图1，现对本实用新型提供的一种适用于宽范围二氧化碳浓度的烟气碳捕集吸收系统进行说明。所述系统包括变径吸收装置1、冷却装置2、富液循环泵3、富液泵4。变径吸收装置1的上部设有贫液进口，其顶部设有烟气出口，下部设有烟气进口，变径吸收装置1从上至下依次包括贫液吸收段与塔釜再循环段，贫液吸收段与塔釜再循环段之间通过一变径部 5连接。
29.贫液从贫液吸收段上端送入，循环富液从塔釜再循环段上端送入，烟气从变径吸收装置 1下部烟气进口进入，烟气在变径吸收装置1内与上部喷淋而下的贫液和循环富液逆流接触，吸收烟气中的二氧化碳后产生富液，烟气脱除co2后从变径吸收装置1的顶部排出。
30.冷却装置2的出口与变径吸收装置1的中部入口相连，对吸收了二氧化碳而升温的富胺液进行降温。
31.富液循环泵3的出口与冷却装置2的入口相连，所述富液循环泵3的入口与变径吸收装置1的底部出口相连，富液循环泵3为可变频调速泵，调节范围10％-100％。
32.富液泵4的入口与变径吸收装置1的底部出口相连，富液泵4为可变频调速泵，调节范围 10％-100％。
33.系统还包括流量计6、调节阀7，流量计6入口与富液循环泵3出口相连，流量计6出口与调节阀7入口相连，调节阀7出口与冷却装置2入口相连，流量计6与调节阀7用于精细调控循环富液流量。
34.贫液经过贫液吸收段与烟气逆向接触吸收co2后，与冷却后的循环富液在塔釜再循环段上部混合，送入塔釜，循环富液自吸收塔塔底流出经冷却装置降温后进入塔釜再循环段。
35.其中宽范围二氧化碳浓度的烟气中co2浓度为1％～25％mol。
36.其中循环富液流量为变径吸收装置1循环流量的10％～85％，调节阀调节范围10％～90％，变径吸收装置1的贫液吸收段直径为塔釜再循环段直径的50％～90％，变径吸收装置1中的填料高度为3d～10d。
37.以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。