一种胺法碳捕集室内评价方法及评价装置与流程

本发明涉及碳补集，具体涉及一种胺法碳捕集室内评价方法及评价装置。

背景技术：

1、近年来，大气中的二氧化碳作为全球变暖的原因，越来越受到人们关注。因此，作为二氧化碳的大规模排放源，高效分离和回收热电厂、钢厂、水泥厂等废气中的二氧化碳，是二氧化碳减排的重要手段。在我国环保要求的压力下，碳捕集技术的经济性越发收到重视。目前国内天然气净化厂的烟气都是尾气脱硫后直接排放未进行碳捕集，天然气净化厂的碳减排工作是势在必行的，建设尾气碳捕集装置是重中之重。

2、碳捕集是一种重要的工业过程，其广泛运用到合成氨、天然气及烟道气的净化等方向。传统的碳捕集方法主要是物理吸收法、化学吸收法、吸附法、冷冻法等等。目前，现有技术中的碳捕集方法主要是以化学吸收法为主，采用醇胺法。利用现有技术无论是装置建设还是使用新型高效碳捕集溶剂，都应以降低生产成本，提高投资回报率为主要目标。

3、专利公开号为“cn211284280u”、名称为“一种胺法脱碳系统”的专利中，其包括吸收部、再生塔和换热器，吸收部上设有气相入口、气相出口、富液出口和贫液入口，再生塔包括再生塔本体和煮沸器，再生塔本体上设有气相出口、富液入口和贫液出口，再生塔本体的气相出口上设有除雾器，煮沸器上设有冷凝液出口，吸收部的富液出口通过换热器与再生塔本体的富液入口相连，再生塔本体的贫液出口通过换热器与吸收部的贫液入口相连。

4、再如李小飞《胺法脱碳系统流程改进及优化模拟》，其采用一乙醇胺(mea)进行燃煤电厂烟气脱碳是目前比较成熟和可行的技术,但是存在再生能耗高的严重缺陷。胺法脱碳系统流程改进及优化能有效降低再生能耗。应用aspen plus软件基于速率模型对传统胺法脱碳流程及其改进流程进行模拟研究。这些改进的流程包括吸收部中间冷却流程、富液分流流程、贫液蒸汽再压缩流程、分流流程及富液分流与贫液蒸汽再压缩整合流程。

5、然而以上技术中，都是上述技术中的再生能耗过高造成成本和新增碳排放过高，再生能耗能跟采用的化学溶剂以及工艺有关。而如何评价化学溶剂以及工艺性能是构建低能耗碳捕集技术的前提。然而目前并没有对胺法碳捕集进行可靠性能评价的装置以及方法，无法评价确认碳捕集过程中工艺好坏情况。

技术实现思路

1、为了解决以上问题，本发明的目的在于提供一种胺法碳捕集室内评价方法及评价装置，可以进行吸收速率、气液平衡测定与脱碳剂工艺评价，评价全面，检测准确可靠。

2、本发明的第一个目的在于提供一种胺法碳捕集室内评价方法，包括以下步骤：

3、(1)测定待测混合气体气源在吸收处理前混合气体的含量数据，所述待测混合气体气源含有二氧化碳气体；

4、(2)贫液吸收待测混合气体气源中的二氧化碳气体得到富液；

5、(3)将步骤(2)中的部分富液输送至再生塔解吸脱离二氧化碳，部分富液真空闪蒸进行贫富液分相，分相获得的富液输送至再生塔解吸脱离二氧化碳，分相获得的贫液与解吸脱离后获得的贫液输送至贫液贮罐；

6、(4)将贫液贮罐中的贫液输送至吸收器以吸收待测混合气体气源中的二氧化碳，并测定吸收处理后混合气体的含量数据，以得到二氧化碳在贫液中的吸收速率；

7、(5)将步骤(4)中测定后得到的具有负载的贫液预热至一定温度，利用气相循环以测定二氧化碳于不同温度下在贫液中的平均溶解度；

8、(6)吸收器中的液体回流再利用，测定后的混合气体净化分离。

9、在一可选的实施例中，还包括对步骤(3)中分相得到的富液与步骤(2)中的部分富液预热后再输送至再生塔解吸分离二氧化碳。

10、在一可选的实施例中，还包括步骤(6)中得到的回流贫液吸收二氧化碳获得富液，将富液进行级间冷却回流重复进行步骤(3)～步骤(6)。

11、在一可选的实施例中，由再生塔中流出的贫液进行冷却后进入到贫液贮罐中；

12、对由再生塔中流出的气液进行酸气分离。

13、在一可选的实施例中，所述待测混合气体气源为经过预热并与水形成饱和状态的混合气体。

14、本发明的第二个目的在于提供一种胺法碳捕集室内评价装置，包括：

15、配气系统，配置有不同气体储罐并按比例配送获得待测混合气体气源；

16、第一烟气分析仪，连接所述配气系统，用于测定吸收处理前混合气体的含量数据；

17、第二吸收部，连接所述配气系统，配置有填料，用于贫液吸收待测混合气体气源中的二氧化碳气体以得到富液；

18、闪蒸罐分相罐，用于对富液进行真空闪蒸并进行贫富液分相，获得贫液和富液；

19、再生塔，用于富液的解吸分离二氧化碳，第二吸收部的出口、闪蒸罐分相罐均与所述再生塔入口连接；

20、贫液贮罐，用于冷却进入的贫液至一定温度，闪蒸罐分相罐与再生塔的出口均连接所述贫液贮罐；

21、吸收器，用于接收贫液贮罐中的贫液以吸收混合气体中的二氧化碳，所述吸收器配置有加热系统以作为贫液预热罐；

22、第一吸收部，配置有填料，用于吸收从吸收器流出的测定后的贫液以回流利用；

23、净化气分离器，用于对测定后的混合气体净化分离；

24、第二烟气分析仪，连接所述吸收器和净化气分离器，用于测定吸收后和净化后的气体中含量数据；

25、采样泵，连接于吸收器与第二烟气分析仪之间，用于使气相在吸收器与第二烟气分析仪之间循环至达到气液平衡，以测定平均溶解度。

26、在一可选的实施例中，所述第二吸收部、闪蒸罐分相罐与再生塔之间还设有富液预热罐，用于对从第二吸收部、闪蒸罐分相罐流入的富液进行加热形成热富液。

27、在一可选的实施例中，所述第一吸收部的出口连接所述第二吸收部的入口，所述第一吸收部与第二吸收部的连接管道之间设有级间冷却装置，用于对由回流贫液吸收二氧化碳后形成的富液进行级间冷却以及回流至第二吸收部。

28、在一可选的实施例中，所述再生塔与贫液贮罐之间设有贫液冷却罐，贫液贮罐与吸收器之间还设有贫液泵；

29、所述再生塔的出口连接有酸气分离器，用于对再生塔流出的酸气进行分离。

30、在一可选的实施例中，所述配气系统还连接所述吸收器，用于将待测混合气体气源输送至吸收器，以进行待测混合气体气源进入吸收器前、后的气体计量和分析数据采集，而获得吸收速率。

31、在一可选的实施例中，所述配气系统配置有气体混合预热罐和水饱和罐，水饱和罐位于气体混合预热罐的后端，用于由储气罐流出的气体进行混合预热并与水蒸气形成饱和状态以形成待测混合气体气源。

32、在一可选的实施例中，所述闪蒸罐分相罐采用旋转分离设计并配合连接有真空泵；

33、所述富液预热罐内置叶轮搅拌桨，在叶轮搅拌桨上设有试片挂钩，用于对不同材质在不同温度及流速下进行腐蚀速率评价。

34、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

35、本发明提供的一种胺法碳捕集室内评价装置及方法，可用于低能耗低捕集成本的化学吸收溶剂的研发和评价。可以进行吸收速率、平均溶解度与脱碳剂工艺评价，评价全面，结构简单、检测准确可靠。