[发明专利]一种两相二氧化碳捕集装置

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化处理技术领域，具体涉及一种两相二氧化碳捕集装置。

背景技术

由于二氧化碳排放量的急剧增加，温室效应加剧，导致地球表面温度上升、冰川融化、海平面升高、极端天气事件的频繁出现，因此，控制二氧化碳的排放量是势在必行。

现有的捕集技术主要有燃烧前捕集、燃烧后捕集以及富氧燃烧技术。其中，燃烧后捕集又包括化学吸收、物理吸附、膜分离以及低温分离等技术。综合考虑现有各种技术的成熟度、经济性和商业化水平，化学吸收法是较为常用的一种选择。

对于现有的化学吸收法捕集二氧化碳的技术，一般而言仅限于采用单相的液体作为溶剂吸收。混合气体通过解析塔内的溶剂后被其吸收，吸收气体后的单相溶剂被送往解析塔解析再生，再生后的溶剂再送回吸收塔进行下一个循环。但目前的化学吸收技术面临的一个普遍问题就是能耗高，尤其是吸收剂的再生过程。以最常用和最成熟的一乙醇胺(MEA)吸收二氧化碳而言，捕集能耗大约为3.7GJ/t CO₂。本发明通过参照已有的系统，在他们的基础上提出了一种节省再生能耗的二氧化碳捕集技术和吸收剂，将再生能耗降为约2.3GJ/tCO₂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种两相二氧化碳捕集装置，降低二氧化碳捕集的再生能耗。

一种两相二氧化碳捕集装置，吸收塔2的底部与分离器4相连，分离器4的中部或上部与第一循环泵6相连，分离器4的底部与第二循环泵7相连，第一循环泵6依次与第一换热器5、吸收塔2的上部相连，第二循环泵7与贫富液热交换器8相连，富液热交换器8分别与第一换热器5、解析塔10的上部、第三循环泵9相连，第三循环泵9与解析塔10的底部相连，再生装置14连接在解析塔10的底部，解析塔10的上部分别连接第二换热器11和第四循环泵12，第二换热器11和第四循环泵12与回收器13相连。

所述分离器(4)内装有吸收剂，吸收剂用于吸收二氧化碳并使之分为上下两层，上层含有低浓度二氧化碳，下层含有高浓度二氧化碳。

所述吸收剂为具有溶液下临界温度的有机胺与水组成的溶液，有机胺为N，N-二甲基丁胺，正己胺，二正丙胺，N-丁基乙胺，三乙胺或N，N-二甲基环己胺；或者具有溶液下临界温度的有机胺、水和添加剂组成的溶液，有机胺为N，N-二甲基丁胺，正己胺，二正丙胺，N-丁基乙胺，三乙胺或N，N-二甲基环己胺，添加剂为哌嗪，N-甲基环己胺，一乙醇胺，乙二胺，1，3-丙二胺，1，4-丁二胺，1，5-戊二胺，1，6-己二胺，N，N-二甲基-1，3-二氨基丙烷，N-甲基-1，3-丙二胺，N-乙基乙二胺，N，N’-二甲基乙二胺，N，N，N’-三甲基乙二胺，N，N-二乙基乙醇胺，三乙醇胺，碳酸丙烯酯中的一种或多种；或者由下面的两种有机胺与水组成的的溶液：第一种有机胺为N，N-二甲基-1，3-二氨基丙烷，N-甲基-1，3-丙二胺，N-乙基乙二胺，N，N’-二甲基乙二胺，N，N，N’-三甲基乙二胺，1，4-丁二胺，1，5-戊二胺或1，6-己二胺，第二种有机胺为N，N-二乙基乙醇胺或三乙醇胺。

一种两相二氧化碳捕集装置，吸收塔16的底部依次与第一循环泵21、贫富液热交换器22相连，贫富液热交换器22分别与第一换热器19、分离器18、第二循环泵23相连，第三循环泵20与第一热换器19相连，分离器18分别与第三循环泵20和第四循环泵29相连，第二循环泵23与解析塔24的底部连接，第四循环泵29与解析塔24的上部相连，再生装置28连接在解析塔24的底部，解析塔24的上部分别连接第二换热器25和第五循环泵26，第二换热器25和第五循环泵26与回收器27相连。

所述分离器(18)内装有吸收剂，吸收剂用于吸收二氧化碳并使之分为上下两层，上层含有低浓度二氧化碳，下层含有高浓度二氧化碳。