[发明专利]一种CO2

说明书

本发明涉及一种CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污的方法及系统，本发明在保证高效脱碳的前提下，从抑制吸收剂分解逃逸和逃逸吸收剂高效捕集回收两个角度，提出了CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污的方法并建立整套吸收及处理系统。本发明采用预洗涤除杂、吸收及解吸过程精密温度调控、级后水洗除雾、循环吸收液除杂、荷电强化的气溶胶凝并长大与静电脱除等多元手段，以低损耗、高效率为寻优目标，在CO₂高效捕集的同时，降低吸收剂损耗，抑制二次污染，有效利用系统余热，实现CO₂捕集清洁、长效技术推广；也为进一步优化烟气净化系统布局，缩短烟气处理流程，开展CO₂及其他污染物协同脱除打下基础。

技术领域

本发明属于大气污染治理和碳减排技术领域，具体的说是涉及一种CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污的方法及系统。

背景技术

二氧化碳作为温室气体的重要组成，其主要源自化石燃料的燃烧，造成了全球变暖等重大气候问题，为此，碳减排成为了当前环境治理的重要工作。而燃煤机组和工业生产碳排放量大，其烟气中二氧化碳含量低、分压低，同时含有SO₂、SO₃、NOx、PM和重金属等杂质，碳捕集成本高，也易产生二次污染物。在碳中和的大背景下，碳捕集、封存与利用(CCUS)技术作为高效可行的技术方案，已在石化、化工行业开展了较大的碳捕集项目示范，利用尾气捕集的CO₂用于化工、驱油、地质封存或者生物固碳。电力行业也已建有多个碳捕集示范工程。

燃烧后捕集技术因其对系统改造小，初始投资少，在当前应用较为广泛，其CO₂的捕集主要采用了单乙醇胺(MEA)化学吸收法，该技术较为成熟，但其挥发性强，易在吸收过程中形成有机气溶胶(浓度10²-10³mg/m³，粒径集中在0.1-1μm)，由此导致的吸收剂损耗(0.01-0.8kg/t CO₂)及二次污染问题较为严重。目前，吸收塔多采用水洗的方式进行尾气后处理，该方法虽然可以去除一部分气溶胶，但是在高浓度气溶胶条件下仍表现出去除效率低等问题。因此，亟需开发CO₂化学吸收过程中有机胺气溶胶的生成抑制及尾气中有机胺气溶胶的回收有效方法。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污的方法及系统；在保证高效碳捕集的同时，分别在吸收前、吸收过程、解吸过程以及吸收后四个过程采取相应的控制技术，从抑制吸收剂分解/逃逸形成胺-胺盐气溶胶及吸收后逃逸吸收剂捕集两方面，大幅降低捕集过程吸收剂的损耗，并实现逃逸吸收剂的有效回收；并由此形成CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污系统。

本发明采用的技术方案为：

一种CO₂捕集吸收剂分解抑制及高效减污的方法，包括抑制吸收剂分解或逃逸过程及逃逸吸收剂高效捕集回收过程；

抑制吸收剂分解或逃逸过程：

首先通过设置在CO₂吸收塔前的预洗涤装置，在脱除烟气中的杂质同时对烟气进行温度调控，避免了吸收过程吸收剂在飞灰表面的凝结，同时防止飞灰表面金属离子对吸收剂的催化分解；其次通过分级技术在吸收过程中对吸收剂温度进行多段调控，避免过高温差引发的吸收剂挥发；在解吸过程通过温度调控及回收管路的过滤及离子交换，抑制解吸过程吸收剂分解或逃逸；

逃逸吸收剂高效捕集回收过程：

首先在CO₂吸收塔内设置水洗装置，并利用塔顶设置的吸收塔除雾装置，去除部分烟气夹带的气溶胶；在CO₂吸收塔出口设置后处理装置，逃逸的气溶胶经过后处理装置被捕集，经由后处理装置内部喷淋清洗实现吸收剂的回收。