[发明专利]利用混合工质通过热力驱动的紧凑型脱除CO2

说明书

本发明公开了一种利用混合工质通过热力驱动的紧凑型脱除CO2的系统，包括与烟气预处理单元依次相连的吸收器、溶液泵、溶液热交换器、解吸发生器、冷凝集液器和CO2压缩机；含有二氧化碳的混合气体进入吸收器被混合工质吸收形成含有二氧化碳的混合溶液进入解吸发生器进行分离；本发明系统克服了现有脱碳设备再生热能消耗量大、设备结构复杂等不足，提供一种适用于中小型含碳烟气源、结构紧凑的低能耗脱碳系统设备，同时可以利用冷凝集液器所产生的低温冷凝混合工质与解吸发生器所产生的高温混合工质混合产生吸收器2所需的中温混合工质，降低能耗的同时使系统结构更加紧凑。也可以利用系统设备的连接方式按照吸收式循环进行低能耗运行控制。

技术领域

本发明涉及一种利用混合工质脱除CO2的技术，具体涉及一种利用混合工质通过热力驱动的紧凑型脱除CO2的系统装置。

背景技术

工业技术的发展使化石燃料的消耗剧增，导致大气中二氧化碳的浓度增大、全球气候日益变暖，烟气中C02脱除后再排入空气成为应对气候变化的重要战略选项。因此，应对全球气候变化和酸雨污染的关键是控制二氧化碳的排放。回收分离的二氧化碳有着广泛的工业应用价值，不仅可以作为碳元素的来源，还可以通过不同的反应途径，生成多种关乎国计民生的碳产品，具有巨大的经济效益和环境效益。

经过对现有技术文献的检索发现，目前工业上的二氧化碳脱除系统形式比较多样，不同分离方法有不同的优点和不足，如欧专局公开号为WO2013000953A2(2012)的专利文献中公开了AN AMINE ABSORBENT AND A METHOD FOR CO2 CAPTURE(一种胺吸收剂和二氧化碳捕获的方法)，此系统中二氧化碳精馏时冷凝液采用传统的回流至解吸塔方式，同时在吸收塔入口设置有再冷器，系统有贫液循环泵和富液循环泵提供循环动力，系统不足是系统较庞大，并且系统冷凝的回流液直接进入再生塔，系统的能耗不能得到有效的降低。

中国公开号为CN102380261A的发明专利申请公开了一种采用微旋风分离器的烟道气二氧化碳捕集系统及其方法，该系统气体由圆柱形容器的进气口进入，再由位于进气口处的挡板分成三路后进入微旋风分离器中进行旋流分离，其中左右两路气体由外侧的微旋风分离器进行旋流分离，而中间一路气体通过导气管进入位于腔体中心的微旋风分离器进行旋流分离，分离出的液体通过导气管从排液口排出，气体通过导气管从排气口排出。该方法主要依靠旋流离心力进行分离，系统最大的不足是捕集率不高，同时二氧化碳的纯度也相对不高。

中国专利公开为CN102635873A的专利文献中公开了一种常规电厂锅炉二氧化碳捕集及循环方法。它是将纯氧和CO2同时送入常规电厂锅炉替代单纯送入空气燃烧使发电系统产生的CO2收集利用。此方法属于燃烧前二氧化碳捕集技术，其主要缺点是需要纯氧燃烧，大大增加了技术难度和成本投入。

综上所述，现有工业上出现较多的二氧化碳脱除系统共同不足之处是，设备较为复杂，或者采用动力学或者物理分离，捕集率不高，分离后的二氧化碳纯度也相对不高，针对本专利的目的，目前尚无统一有效系统设备，如果能克服现有技术的不足，既能实现对二氧化碳的减排要求，又能简化系统设备，提高二氧化碳脱除的经济性，实现节能减排的双丰收，进而提高二氧化碳脱除的综合效益。

发明内容

本发明的目的在于克服现有脱碳设备再生热能消耗量大、设备结构复杂等不足，提供一种适用于中小型含碳烟气源、结构紧凑的的低能耗脱碳系统设备，同时可以利用冷凝集液器所产生的低温冷凝混合工质与解吸发生器所产生的高温混合工质混合产生吸收器2所需的中温混合工质，省去混合工质进入吸收器前的冷凝环节，降低能耗、提高二氧化碳的纯度的同时使系统结构更加紧凑。也可以利用系统设备的连接方式按照吸收式循环进行低能耗运行控制。