[发明专利]一种烟气中二氧化碳的捕集方法及捕集系统

说明书

本发明提供了一种烟气中二氧化碳的捕集方法，包括步骤：将含二氧化碳的烟气输送至吸收装置中进行二氧化碳的吸收，得吸收液和净化气体；将所述吸收液输送至电解吸装置的阳极室中进行解吸，得到含有金属/氨配位化合物和二氧化碳的气液混合物；对所述气液混合物进行气液分离处理，得二氧化碳气体和分离液；将所述分离液输送至所述电解吸装置的阴极室中，使所述分离液在所述阴极室发生电沉积作用，得沉积金属和含氨溶液；将含氨溶液输送至所述吸收装置中再次进行二氧化碳的吸收。本发明提出了一种新的捕集烟气中二氧化碳的体系，在高效净化分离烟气中二氧化碳的前提下，能够显著降低能耗与投入成本、减少氨挥发、并避免吸收剂的降解。

技术领域

本发明涉及气体净化分离领域，尤其涉及一种烟气中二氧化碳的捕集方法及捕集系统。

背景技术

近年来，由温室气体，特别是二氧化碳，而导致的全球变暖，已成为全世界密切关注的问题。但是，截止到目前，二氧化碳所造成的环境问题仍然非常突出，因此，如何对烟气中的二氧化碳进行有效地捕集是目前急需解决的问题。

现今，世界上唯一达到商业化运行的燃烧后二氧化碳捕集工艺为热再生胺法捕集工艺，其采用热法碳捕集技术，并采用有机胺为吸收剂。虽然其能对二氧化碳进行有效捕集，但由于其存在能耗高、改建费高的经济制约、以及吸收剂降解的技术制约，此工艺大规模商业化应用在短时间内仍然无法实现，具体解释如下：

能耗高：采用热再生胺法捕集工艺，热能消耗使发电厂的发电效率降低18-30％，热法胺捕集技术的能量消耗主要归因于胺溶剂再生所需的高温热能消耗(120-150℃)，占总能耗的60％以上；改建费高：为了提供碳捕集工艺所需的蒸汽热能，需对热电厂的蒸汽循环系统进行改造，例如，“边界大坝”胺捕项目花费14亿加元来处理160MW发电站的烟气，其中对电站汽轮机和蒸汽循环系统进行改造，以提取适用于胺再生的蒸汽，就花费5亿加元；吸收剂降解：几乎所有有机胺，包括单乙醇胺、二异丙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等，几乎都发生了胺的降解(热降解和氧化降解)，并产生各种降解产物，导致吸收剂损失与吸收容量降低，从而极大地提高运维成本。

为了解决热再生胺法捕集工艺中存在的问题，目前在相应的示范工程和公开的专利文献中已经出现了基于无机氨的碳捕集技术。例如，授权公告号为CN104107629B的中国发明专利公开了一种烟气二氧化碳捕集系统及捕集方法，其捕集方法基于热法碳捕集，包括：1、二氧化碳捕集阶段；2、氨气检测及回收阶段；3、二氧化碳再生阶段；4、再生二氧化碳浓缩取热阶段；其中，步骤3中的二氧化碳再生阶段包括：将捕集二氧化碳后的富液加热后引入再生塔，在再生塔内发生热解反应，释放出二氧化碳，同时用于捕集二氧化碳的氨水吸收剂得以再生。

相对于热再生胺法捕集工艺，虽然该专利能够一定程度上降低能耗和成本，并且，其将无机氨替换为有机氨的方法能够尽量避免产生吸收剂降解的问题。但是，该专利仍然属于一种典型的热法碳捕集方法，其主要包括捕集烟气二氧化碳的吸收塔和利用热能释放二氧化碳的解吸塔，热能供应通常来自工厂或发电站蒸汽。该专利的整体工艺性质决定了其依然会具有高能耗、高投入的特性，另外，由于其采用热法对吸收剂进行再生，还会造成氨的大量挥发，增加了后期对氨回收利用的成本。

鉴于此，亟需一种烟气中二氧化碳的捕集方法及捕集系统，以解决或至少缓解上述能耗高、改建费高、氨挥发大、吸收剂降解等的技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种烟气中二氧化碳的捕集方法及捕集系统，旨在解决现有技术中能耗高、改建费高、氨挥发大、吸收剂降解的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种烟气中二氧化碳的捕集方法，包括步骤：

S1，将含二氧化碳的烟气输送至吸收装置中进行二氧化碳的吸收，得吸收液和净化气体，其中，所述吸收装置采用含氨溶液对二氧化碳进行吸收处理；