[发明专利]二氧化碳分离和捕获装置及其操作方法

权利要求书

1.一种二氧化碳分离和捕获装置，其包括：

吸收塔，含二氧化碳的气体被引入到该吸收塔中，其中该吸收塔被构造成：允许气体与用于吸收二氧化碳的吸收液体相接触，以及排出富液体，该富液体是已经吸收了二氧化碳的吸收液体；

再生塔，其被构造成：加热吸收液体，以使吸收液体释放含有该二氧化碳的气体，并且排出贫液体，该贫液体的溶解的二氧化碳浓度低于在富液体中溶解的二氧化碳浓度；以及

第一和第二再生热交换器，其被构造成通过使用贫液体来加热富液体；

其中，第一再生热交换器是板式热交换器，通过使用从第二再生热交换器排出的贫液体来加热从吸收塔中排出的富液体，以及排出成液相的富液体；

第二再生热交换器是壳管式热交换器，通过使用从再生塔中排出的贫液体来加热从第一再生热交换器排出的成液相的富液体，以及使富液体产生蒸汽和释放二氧化碳气体；

从第一再生热交换器排出的贫液体被供给到吸收塔；以及

从第二再生热交换器排出的富液体、蒸汽和二氧化碳气体被供给到再生塔。

2.根据权利要求1所述的装置，其还包括：

第一测量装置，其被构造成测量在富液体中溶解的二氧化碳的浓度，该富液体被供给到第一再生热交换器；

第二测量装置，其被构造成测量从第一再生热交换器排出的富液体的温度；

第三测量装置，其被构造成测量从第一再生热交换器排出的富液体的压力；

压力调节阀，其被构造成调节从第一再生热交换器排出的富液体的压力；以及

控制器，其被构造成通过使用第一和第二测量装置所测量的值和吸收液体的气-液平衡数据来计算出一压力值，其中从第一再生热交换器排出的富液体在该压力值下保持处于液相；并且，被构造成控制压力调节阀，以使得第三测量装置的测量结果等于或者大于所计算出的压力值。

3.根据权利要求1所述的装置，其还包括：分流器，其被构造成把从吸收塔排出的富液体分成第一富液体和第二富液体；

其中，第一富液体供给到第一再生热交换器，以及

第二富液体用从再生塔排出的、含有二氧化碳的气体进行加热。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，第二再生热交换器是锅形再沸器式热交换器。

5.一种用于操作二氧化碳分离和捕获装置的方法，该二氧化碳分离和捕获装置包括：吸收塔；再生塔；板式的第一再生热交换器；以及壳管式的第二再生热交换器；该方法包括：

允许含有二氧化碳的气体在吸收塔中与从第一再生热交换器排出的贫液体相接触；以及从吸收塔处排出富液体，该富液体是已经吸收过二氧化碳的吸收液体；

在第一再生热交换器中通过使用从第二再生热交换器排出的贫液体来加热从吸收塔处排出的富液体；以及排出成液相的富液体；

在第二再生热交换器中通过使用从再生塔中排出的贫液体来加热从第一再生热交换器排出的成液相的富液体；以及允许富液体产生蒸汽并且释放二氧化碳气体；以及

把从第二再生热交换器排出的富液体、蒸汽和二氧化碳气体供给到再生塔，以使富液体释放含有二氧化碳的气体；并且排出贫液体，其中该贫液体的溶解的二氧化碳浓度小于富液体中的溶解的二氧化碳浓度。