[发明专利]一种二氧化碳两步再生的烟道气脱碳系统及其方法

权利要求书

1.一种二氧化碳两步再生的烟道气脱碳系统，其特征在于，包括底部设有烟道气入口的吸收塔和具有N级填料塔结构的再生塔，吸收塔内设有吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶剂，烟道气经过再生塔的第一级传热后进入吸收塔，经醇胺-甲醇混合溶剂吸收二氧化碳后从顶部出口排出；

醇胺-甲醇混合溶剂吸收二氧化碳后分流进入再生塔的第1～N级，再生塔位于底部的第1级设有烟道气传热的热交换管路，第1级还设有外部热源；再生塔的顶部设有冷凝器和二氧化碳收集装置。

2.如权利要求1所述的一种二氧化碳两步再生的烟道气脱碳系统，其特征在于，所述的吸收塔与多个再生塔相连接，多个再生塔内交替使用，实现吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶剂的连续再生。

3.如权利要求1所述的一种二氧化碳两步再生的烟道气脱碳系统，其特征在于，所述的醇胺-甲醇混合溶剂为乙醇胺与甲醇按质量比为1∶1～2的比例混合。

4.一种二氧化碳两步再生的烟道气脱碳方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将烟道气通入再生塔底部的烟道气入口，经过再生塔底部第一级的热交换管路后进入吸收塔，吸收塔内设有吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶剂；醇胺-甲醇混合溶剂吸收烟道气中二氧化碳，剩余气体排空；

2)醇胺-甲醇混合溶剂吸收二氧化碳后生成包含乙醇胺碳酸盐的富液；富液分流进入再生塔的第1～N级，在再生塔加热后实现乙醇胺和二氧化碳的再生；

富液在再生塔中加热后蒸出甲醇蒸汽，再生成乙醇胺碳酸盐；其中再生塔底部的第1级的热量由经过的烟道气来提供，第1级的富液受热后生成甲醇蒸汽进入再生塔的上一级冷凝，冷凝时所释放的热量为该级富液再生提供热量；

第2～N级富液再生的热量均由下一级的甲醇蒸汽在冷凝时提供，第N级所产生甲醇蒸汽由冷凝器冷凝；

收集再生塔中第1～N级再生的乙醇胺碳酸盐和冷凝的甲醇，将乙醇胺碳酸盐用外部热源加热后再生成乙醇胺和二氧化碳，将乙醇胺和甲醇返回到吸收塔中，而二氧化碳被压缩后集中存储。

5.如权利要求4所述的二氧化碳两步再生的烟道气脱碳方法，其特征在于，所述的吸收塔分别与第一再生塔和第二再生塔相连接，两个再生塔内交替使用，实现吸收二氧化碳的醇胺-甲醇混合溶剂的连续再生：

首先关闭吸收塔与第二再生塔连接的管路，烟道气进入第一再生塔的第一级加热来自吸收塔的富液，烟道气温度降低后进入吸收塔中，乙醇胺-甲醇混合溶剂吸收烟道气中的二氧化碳，剩余气体排空；

乙醇胺-甲醇混合溶剂吸收二氧化碳生成的富液分流进入第一再生塔，在第一再生塔中受热脱除甲醇，其中第一级脱除甲醇热量由经过烟道气提供，其他级的热量由前一级生成的甲醇蒸汽冷凝提供，第N级生成的甲醇蒸汽经过冷凝器冷却；

外部热源提供热量给乙醇胺碳酸盐，乙醇胺碳酸盐受热再生成的乙醇胺和冷凝后的甲醇通入吸收塔；然后，关闭吸收塔与第一再生塔连接的管路，打开与第二再生塔连接的管路，富液分流进入第二再生塔，在第二再生塔中再生成乙醇胺和甲醇，再回流到吸收塔中；

交替控制吸收塔与第一再生塔、第二再生塔的连接管路，实现连续捕集二氧化碳。

6.如权利要求4所述的二氧化碳两步再生的烟道气脱碳方法，其特征在于，还在再生塔底部通入吹扫气体辅助甲醇蒸汽。

7.如权利要求4所述的二氧化碳两步再生的烟道气脱碳方法，其特征在于，所述的乙醇胺碳酸盐用外部热源加热后再生成乙醇胺和二氧化碳为：乙醇胺碳酸盐采用化学吸收法中的蒸汽加热方式，利用由外部热源提供能量生成的蒸汽的冷凝热，然后再生成乙醇胺和二氧化碳。