二氧化碳的捕集系统的制作方法

本技术涉及二氧化碳捕集，具体而言，涉及一种二氧化碳的捕集系统。

背景技术：

1、目前，二氧化碳捕集技术采用活性炭吸附与精馏法配合、冷凝法、膜浓缩法、氨水溶液吸收、碳酸盐吸收、有机胺液吸收等技术手段。其中，活性炭吸附与精馏方法配合的吸附效率高，是在活性炭吸附之前设置多级分水系统、干燥塔，吸附塔塔后还要设置制冷机、精馏塔、再沸器等，系统流程较长，需要的塔器数量多，总体设备占地大，活性炭床易堵塞，制冷和再沸引起的能耗较高；冷凝法通过设置冷冻机组可以在获得二氧化碳的同时获得气体伴生气体产品，但二氧化碳的凝点在度-78.5℃，需要的投资和运行能耗都较高；膜过滤浓缩可以选择性过滤二氧化碳或其他目标气体，可以应用在液相或气相，但是该技术目前不成熟，膜组件不耐高温，需要预处理流程较长、膜容易污堵、破损，更换频繁，装配较难，体积较大，投资成本较高；氨水溶液吸收法可以通过酸碱反应吸收二氧化碳，由于生成的碳酸铵和碳酸氢铵都是容易分解的弱酸，该方法是简单易行的方法，但是由于分解反应需要大量的热量，使氨逃逸大量增加，不仅造成氨水的浪费、使排放的co2产品气纯度降低，还造成严重的环境污染和操作环境恶劣等不良影响。碳酸盐溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢盐的反应，本身就是可逆反应，受影响的因素比较多，很难对吸收效率和解吸效率等进行控制，该技术不成熟；使用有机胺液吸收的方法是弱酸酐处理上常用的手段，通常空间位阻胺、醇胺等都是常用的吸收剂，技术较成熟，但是缺点是解吸时需要的蒸汽耗量大，装置运行成本高。因此，现有的二氧化碳捕集技术存在能量消耗大、运行成本高，co2的捕集效率及捕集效果差的缺陷。

2、有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型的一个目的在于提供一种二氧化碳的捕集系统，既能够大量、高效地吸收捕集二氧化碳，使之变成稳定的、纯度较高的产品，又能大幅度降低运行能耗。

2、为了实现本实用新型的上述目的，特采用以下技术方案：

3、一种二氧化碳的捕集系统，包括吸收单元、解吸单元、分相单元、贫液回用单元、换热单元和热泵单元；

4、所述吸收单元包括吸收装置；所述解吸单元包括解吸装置；所述分相单元包括分相装置；所述贫液回用单元包括混合装置和冷却装置；所述换热单元包括贫富液换热装置；所述热泵单元包括解吸贫液换热装置和再沸装置；

5、所述吸收装置的富液出口与所述分相装置的富液入口相连通；所述分相装置的轻相出口通过所述混合装置和所述冷却装置与所述吸收装置的贫液回收口相连通；所述分相装置的重相出口通过所述贫富液换热装置与所述解吸装置的富液入口相连通；所述解吸装置的解吸贫液出口通过所述解吸贫液换热装置和所述贫富液换热装置与所述混合装置的贫液入口相连通；所述解吸贫液换热装置与所述再沸装置通过加热介质循环回路相连通；所述再沸装置与所述解吸装置通过气液相循环回路相连通。

6、在一种实施方式中，所述吸收装置的内部设置有吸收填料层、第一喷头和第一除雾器，所述第一喷头设置于所述吸收填料层的上部；所述吸收装置设置有待净化烟气入口、吸收剂入口和净化烟气出口；所述吸收剂入口与所述喷头相连通；所述待净化烟气入口位于所述吸收填料层的下方；所述净化烟气出口位于所述吸收装置的顶部；所述吸收装置的富液出口位于所述吸收装置的底部。

7、在一种实施方式中，所述加热介质循环回路包括热介质管路和冷介质管路；所述热介质管路的入口连接所述解吸贫液换热装置的介质出口，所述热介质管路的出口连接所述再沸装置的介质入口；沿所述热介质管路的入口至出口方向上，所述热介质管路上依次设置有压缩装置及临时加热装置；所述冷介质管路的入口连接所述再沸装置，所述冷介质管路的出口连接所述解吸贫液换热装置介质入口；所述冷介质管路上设置有膨胀节。

8、在一种实施方式中，所述解吸单元还包括冷凝装置和回流装置；所述解吸装置的顶部气体出口与通过所述冷凝装置与所述回流装置的入口相连通；所述回流装置的液相出口通过回流泵与所述解吸装置的顶部入口相连通。

9、在一种实施方式中，所述解吸装置的内部设置有第一解吸区、第二解吸区、第二喷头和第二除雾器；沿所述解吸装置的底部至顶部的方向上，所述解吸装置的内部依次设置第一解吸区和第二解吸区，所述第一解吸区包括至少一个第一处理层，所述第一处理层依次为第一催化剂层和第一填料层，所述第二解吸区包括至少一个第二处理层，所述第二处理层依次为第二催化剂层和第二填料层。

10、在一种实施方式中，所述解吸装置的富液入口包括中部富液入口和顶部富液入口，所述中部富液入口位于所述第一解吸区和第二解吸区之间；所述顶部富液入口位于所述第二解吸区的上部；所述贫富液换热装置的富液出口通过三通管路与所述中部富液入口和所述顶部富液入口相连通。

11、在一种实施方式中，所述贫液回用单元还包括贫液缓存装置、过滤装置和净化装置；所述混合装置和所述冷却装置之间设置有主管路；所述贫液缓存装置通过旁侧循环管路与所述主管路相连通；所述贫液缓存装置依次连接过滤装置和净化装置。

12、在一种实施方式中，所述主管路上设置有贫液泵；所述旁侧循环管路上设置有回液泵。

13、在一种实施方式中，所述吸收装置和所述分相装置通过富液泵相连通。

14、在一种实施方式中，所述分相装置的重相出口通过重相泵与所述贫富液换热装置的富液入口相连通。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

16、本实用新型的二氧化碳的捕集系统通过各个单元的配合，既能够大量、高效地吸收捕集二氧化碳，使之变成稳定的、纯度较高的产品，又能大幅度降低运行能耗。

技术特征：

1.一种二氧化碳的捕集系统，其特征在于，包括吸收单元、解吸单元、分相单元、贫液回用单元、换热单元和热泵单元；

2.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述吸收装置的内部设置有吸收填料层、第一喷头和第一除雾器，所述第一喷头设置于所述吸收填料层的上部；

3.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述加热介质循环回路包括热介质管路和冷介质管路；

4.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述解吸单元还包括冷凝装置和回流装置；

5.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述解吸装置的内部设置有第一解吸区、第二解吸区、第二喷头和第二除雾器；

6.根据权利要求5所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述解吸装置的富液入口包括中部富液入口和顶部富液入口，所述中部富液入口位于所述第一解吸区和第二解吸区之间；所述顶部富液入口位于所述第二解吸区的上部；

7.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述贫液回用单元还包括贫液缓存装置、过滤装置和净化装置；

8.根据权利要求7所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述主管路上设置有贫液泵；

9.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述吸收装置和所述分相装置通过富液泵相连通。

10.根据权利要求1所述的二氧化碳的捕集系统，其特征在于，所述分相装置的重相出口通过重相泵与所述贫富液换热装置的富液入口相连通。

技术总结
本技术涉及二氧化碳捕集技术领域，具体而言，涉及一种二氧化碳的捕集系统。二氧化碳的捕集系统包括吸收单元、解吸单元、分相单元、贫液回用单元、换热单元和热泵单元；所述吸收单元包括吸收装置；所述解吸单元包括解吸装置；所述分相单元包括分相装置；所述贫液回用单元包括混合装置和冷却装置；所述换热单元包括贫富液换热装置；所述热泵单元包括解吸贫液换热装置和再沸装置。本技术的二氧化碳的捕集系统通过各个单元的配合，既能够大量、高效地吸收和捕集二氧化碳，使之变成稳定的、纯度较高的产品，又能大幅度降低运行能耗。

技术研发人员：王研,李宁,李春雨,王汝南,米元雪,李慧,宋鹏
受保护的技术使用者：北京美斯顿科技开发有限公司
技术研发日：20240112
技术公布日：2024/12/19