[发明专利]基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统

摘要

本发明提供了一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其包括吸收塔、富液泵、第一贫富液换热器、富液分流器、第二贫富液换热器、热泵系统、解吸塔、煮沸器、贫液泵以及贫液冷却器。烟气进入吸收塔且从下往上运动，吸收剂进入吸收塔中且往下喷淋，吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液；富液进入富液泵，然后进入第一贫富液换热器以吸热升温；完成第一热交换的富液进入富液分流器中以分流成两路，第一路富液进入热泵系统以吸热升温，然后第一路富液进入解吸塔；第二路富液进入第二贫富液换热器以吸热升温，然后第二路富液进行解吸塔；第一路富液和第二路富液在解吸塔被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳。

主权项

1.一种基于废热回收利用的化学吸收法二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括：吸收塔(11)，包括：吸收塔第一入口(11A1)，位于吸收塔(11)的下部，供烟气进入，烟气带有二氧化碳；吸收塔第二入口(11A2)，位于吸收塔(11)的上部，供吸收剂进入；吸收塔第一出口(11B1)，位于吸收塔(11)的底部，供富液流出；吸收塔第二出口(11B2)，位于吸收塔(11)的顶部；富液泵(12)，包括：富液泵入口(12A)，连通吸收塔第一出口(11B1)；富液泵出口(12B)；第一贫富液换热器(13)，包括：第一贫富液换热器第一入口(13A1)，连通富液泵出口(12B)；第一贫富液换热器第二入口(13A2)；第一贫富液换热器第一出口(13B1)；第一贫富液换热器第二出口(13B2)；富液分流器(14)，包括：富液分流器入口(14A)，连通第一贫富液换热器第一出口(13B1)；富液分流器第一出口(14B1)；富液分流器第二出口(14B2)；第二贫富液换热器(15)，包括：第二贫富液换热器第一入口(15A1)，连通富液分流器第二出口(14B2)；第二贫富液换热器第二入口(15A2)；第二贫富液换热器第一出口(15B1)；第二贫富液换热器第二出口(15B2)，连通第一贫富液换热器第二入口(13A2)；热泵系统(16)，包括蒸发器(161)、压缩机(162)、冷凝器(163)以及节流阀(164)，蒸发器(161)，包括：蒸发器第一入口(161A1)；蒸发器第二入口(161A2)；蒸发器第一出口(161B1)；蒸发器第二出口(161B2)；压缩机(162)，包括：压缩机入口(162A)，连通蒸发器第二出口(161B2)；压缩机出口(162B)；冷凝器(163)，包括：冷凝器第一入口(163A1)，连通富液分流器第一出口(14B1)；冷凝器第二入口(163A2)，连通压缩机出口(162B)；冷凝器第一出口(163B1)；冷凝器第二出口(163B2)；节流阀(164)，设置于冷凝器(163)与蒸发器(161)之间，一端受控连通冷凝器第二出口(163B2)，另一端受控连通蒸发器第二入口(161A2)；解吸塔(17)，包括：解吸塔第一入口(17A1)，位于解吸塔(17)上部，连通冷凝器第一出口(163B1)；解吸塔第二入口(17A2)，位于解吸塔(17)的上部并低于解吸塔第一入口(17A1)，连通第二贫富液换热器第一出口(15B1)；解吸塔第三入口(17A3)，位于解吸塔(17)的中部并低于解吸塔第二入口(17A2)；解吸塔第四入口(17A4)，位于解吸塔(17)的下部并低于解吸塔第三入口(17A3)；解吸塔第一出口(17B1)，位于解吸塔(17)顶部，连通蒸发器第一入口(161A1)；解吸塔第二出口(17B2)，位于解吸塔(17)底部；解吸塔第三出口(17B3)，位于解吸塔(17)的下部；煮沸器(18)，包括：煮沸器第一入口(18A1)，连通解吸塔第三出口(17B3)；煮沸器第二入口(18A2)，供外部的饱和蒸汽流入；煮沸器第一出口(18B1)，连通解吸塔第四入口(17A4)；煮沸器第二出口(18B2)；贫液泵(19)，包括：贫液泵入口(19A)，连通第一贫富液换热器第二出口(13B2)；贫液泵出口(19B)；贫液冷却器(20)，一侧连通于贫液泵出口(19B)，另一侧连通于吸收塔第二入口(11A2)；其中，烟气经由吸收塔第一入口(11A1)进入吸收塔(11)中且从下往上运动，吸收剂经由吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中且往下喷淋，往下喷淋的吸收剂与烟气逆流接触，从而吸收剂吸收烟气中的二氧化碳而变为富液，富液向下沉降，脱除了二氧化碳的烟气继续向上运动；富液经由吸收塔第一出口(11B1)、富液泵入口(12A)进入富液泵(12)，然后经由富液泵出口(12B)、第一贫富液换热器第一入口(13A1)进入第一贫富液换热器(13)内进行第一热交换，以吸热升温；完成第一热交换的富液经由第一贫富液换热器第一出口(13B1)、富液分流器入口(14A)进入富液分流器(14)中，以分流成两路，第一路富液经由富液分流器第一出口(14B1)、冷凝器第一入口(163A1)进入冷凝器(163)中以进行第二热交换并吸热升温，完成第二热交换的第一路富液经由冷凝器第一出口(163B1)、解吸塔第一入口(17A1)进入解吸塔(17)中；第二路富液经由富液分流器第二出口(14B2)、第二贫富液换热器第一入口(15A1)进入第二贫富液换热器(15)中进行第三热交换并吸热升温，完成第三热交换的第二路富液经由第二贫富液换热器第一出口(15B1)、解吸塔第二入口(17A2)进行解吸塔(17)中；第一路富液和第二路富液在解吸塔(17)中被加热解吸并分解为贫液和二氧化碳，贫液在解吸塔(17)中向下沉降，二氧化碳向上运动；解吸塔(17)底的部分液体经由解吸塔第三出口(17B3)、煮沸器第一入口(18A1)进入煮沸器(18)中，并与经由煮沸器第二入口(18A2)流入的饱和蒸汽进行第四热交换，所述部分液体在煮沸器(18)中吸热升温而被部分汽化并由煮沸器第一出口(18B1)、解吸塔第四入口(17A4)进入解吸塔(17)中，为解吸塔(17)中的富液解吸提供蒸汽和热量；煮沸器(18)中的饱和蒸汽放热降温变为冷凝水，冷凝水经由煮沸器第二出口(18B2)排出；向上运动的二氧化碳会携带部分贫液，然后经由解吸塔第一出口(17B1)、蒸发器第一入口(161A1)进入蒸发器(161)中与蒸发器(161)内的工质液体进行第五热交换，工质液体吸热升温变为工质蒸汽，工质蒸汽经由蒸发器第二出口(161B2)、压缩机入口(162A)进入压缩机(162)中，压缩机(162)对工质蒸汽进行压缩，经由压缩后的工质蒸汽升温升压变为过热蒸汽，过热蒸汽经由压缩机出口(162B)、冷凝器第二入口(163A2)进入冷凝器(163)中，并与经由冷凝器第一入口(163A1)流入的第一路富液进行前述第二热交换，第一路富液吸热升温，而过热蒸汽放热降温变为高压工质液体，高压工质液体流入节流阀(164)并被降压而成为最初状态的工质液体，工质液体在节流阀(164)的作用下经由蒸发器第二入口(161A2)再次进入蒸发器(161)中，从而工质液体完成一次循环使用过程；解吸塔(17)中解吸出的贫液经由解吸塔第二出口(17B2)、第二贫富液换热器第二入口(15A2)进入第二贫富液换热器(15)中，与经由第二贫富液换热器第一入口(15A1)进入的第二路富液进行前述第三热交换，贫液放热降温；完成第三热交换的贫液经由第二贫富液换热器第二出口(15B2)、第一贫富液换热器第二入口(13A2)进入第一贫富液换热器(13)中，与经由第一贫富液换热器第一入口(13A1)进入的富液进行前述第一热交换，贫液放热降温，完成第一热交换的贫液经由第一贫富液换热器第二出口(13B2)、贫液泵(19)进入贫液冷却器(20)中被再次冷却，然后被冷却后的贫液经由贫液冷却器(20)、吸收塔第二入口(11A2)进入吸收塔(11)中，以作为吸收二氧化碳的吸收剂使用。