[发明专利]二氧化碳回收装置和二氧化碳回收方法

说明书

技术领域

这里描述的实施例总体上涉及二氧化碳回收装置和二氧化碳回收方法。

背景技术

近年来，关于二氧化碳的回收问题，作为应对在全球范围内担心的全球变暖问题的有效对策，二氧化碳回收存储技术引人注目。特别是，对于火力发电厂和过程排气体来说，已经研究使用水溶液回收二氧化碳的方法。例如，已知二氧化碳回收装置包括吸收塔和再生塔。吸收塔通过吸收进入吸收溶液的包含二氧化碳的气体生成浓溶液。再生塔通过用蒸汽加热从吸收塔排出的浓溶液而使二氧化碳散发和分离，并将产生的稀溶液返回到吸收塔。

然而，在传统的二氧化碳回收装置中，在运转开始时当包含二氧化碳的气体被提供至吸收塔时，由于二氧化碳的吸收反应在吸收溶液中发生快速发热，存在异常高温可能损坏吸收塔设备或可能降解吸收溶液的问题。此问题不但在运转开始时发生而且在排气中的二氧化碳含量快速增加时也发生。

附图说明

图1是示意出根据第一实施例的二氧化碳回收装置的概要配置框图；

图2是示意出根据改型的二氧化碳回收装置的概要配置框图；

图3是示意出根据改型的二氧化碳回收装置的概要配置框图；

图4是示意出根据第二实施例的二氧化碳回收装置的概要配置框图；

图5是示意出根据改型的二氧化碳回收装置的修改示意图；

图6是示意出根据第三实施例的二氧化碳回收装置的概要配置框图；

图7是示意出根据改型的二氧化碳回收装置的主要部分的概要配置框图；以及

图8是示意出根据第四实施例的二氧化碳回收装置的概要配置框图。

具体实施方式

根据一个实施例，二氧化碳回收装置包括吸收塔，其被构造用于使包含二氧化碳的气体接触吸收溶液并且产生吸收二氧化碳的浓溶液，再生塔，其被构造用于加热浓溶液，散发出包含二氧化碳的蒸汽，并且产生去除了二氧化碳的稀溶液，热交换装置，其被构造用于在稀溶液和浓溶液之间进行热交换，将热交换后的浓溶液供给至再生塔，并且将热交换后的稀溶液供给至吸收塔，以及冷却装置，其被构造用于冷却从吸收塔的第一部位排出的浓溶液的一部分，并且将冷却的浓溶液供给至高于吸收塔的第一部位的第二部位。

下面将参考附图解释实施例。

（第一实施例）

图1示意出根据第一实施例的二氧化碳回收装置的概要配置。二氧化碳回收装置1包括吸收塔101，再生塔102，再生热交换装置103，冷却装置105，106，再沸器108，和气液分离装置132，这些是主要的构成元件。此外，二氧化碳回收装置1包括泵201，202，分流装置107，鼓风机109，和控制单元120。

在吸收塔101中，包含二氧化碳的气体111被经由鼓风机109引入，并且与吸收二氧化碳的吸收溶液接触，并且因此，浓溶液301通过吸收二氧化碳而生成。

在这种情况下，吸收塔101由例如逆流式气液接触装置制成，并且其被构造用于使从底部提供的包含二氧化碳的气体111与从上部流下的吸收溶液气液接触。

被提供至吸收塔101的包含二氧化碳的气体111没有特殊限制，但是，例如，包含二氧化碳的气体111可以是燃烧排气，过程排气等，并且如果必要，它可以在冷却处理过后被引入。

吸收溶液没有特殊限制。例如，诸如单乙醇胺（MEA）和二乙醇胺（DEA）的胺基水溶液可被使用。二氧化碳被通过吸收塔101去除的去除了二氧化碳的气体112被从吸收塔101的上部排出。

从吸收塔101排出的浓溶液301被经由泵201供给至分流装置107，并且以预期的流量比分流为浓溶液302，303。分流装置107的分流比通过控制单元120控制。

浓溶液302被引入到热交换装置103内，并且被稀溶液319加热到预期的温度。加热后的浓溶液302被提供至再生塔102。

再生塔102包括充填床102a，并且从再生热交换装置103提供的浓溶液302被加热，由此大部分二氧化碳被散发出并且与蒸汽分离并且被作为包含二氧化碳的蒸汽310从上部排出，大部分二氧化碳被从中去除了的稀溶液319被返回到吸收塔101。

再生塔102是例如逆流式气液接触装置，并且被储存的液体通过与高温蒸汽的热交换而被加热，所述高温蒸汽被再沸器108从外部提供热量。

从再生塔102排出的包含二氧化碳的蒸汽310通过冷却装置105由从外面供给的冷却介质例如冷却水冷却，之后，通过气液分离装置132其被分离成二氧化碳气体315和水314。如果必要水314被返回到再生塔102。