專利名稱：一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煙氣二氧化碳捕集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，全球變暖給政府和能源企業(yè)帶來(lái)的壓力迅速增高，很多西方國(guó)家已經(jīng)開 始推動(dòng)實(shí)質(zhì)性的脫碳工作。隨著我國(guó)碳排放量超過(guò)美國(guó)以及國(guó)際減排的呼聲的加強(qiáng)，電廠二氧化碳捕集及封存技術(shù)很有可能成為我國(guó)中短期所需的技術(shù)。我國(guó)現(xiàn)有電站中70%以上為傳統(tǒng)火力發(fā)電。所以，開發(fā)適合傳統(tǒng)電廠的醇胺吸收法捕碳技術(shù)，是最為迫切的需求。利用醇胺溶液從煙氣中進(jìn)行二氧化碳捕集的技術(shù)在化工行業(yè)已經(jīng)成熟。但是，由于電站煙氣具有氣量大，分壓低等特點(diǎn)，該技術(shù)運(yùn)用于電站最大的問(wèn)題是能耗高，蒸汽消耗量大。要減少消耗，提高效率，需要通過(guò)開發(fā)新型的系統(tǒng)及子系統(tǒng)來(lái)提高該技術(shù)的可大規(guī)模推廣性。對(duì)于傳統(tǒng)的二氧化碳捕集技術(shù)，溶液在常壓下再生，再生出的二氧化碳也為常壓狀態(tài)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳永久封存，需要對(duì)二氧化碳進(jìn)行壓縮以注入地質(zhì)結(jié)構(gòu)中封存。而二氧化碳?xì)怏w的壓縮從常壓至可用于封存的壓力(至少8MPa)需要消耗大量的壓縮功，據(jù)估算約占當(dāng)量發(fā)電量的8 12%。同時(shí)由于在常壓狀態(tài)下再生，大量的水蒸氣會(huì)隨著二氧化碳?xì)怏w的解吸而同時(shí)產(chǎn)生，水蒸氣的體積比占了整個(gè)再生氣體的50%以上，其潛熱消耗了大量蒸汽，造成系統(tǒng)能耗大，而這部分水蒸氣隨后通過(guò)冷凝器冷凝后送回系統(tǒng)，造成能源損失。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，該再生系統(tǒng)可用于燃煤電站鍋爐和化工領(lǐng)域，具有分別在高、中壓環(huán)境下再生出二氧化碳的特點(diǎn)，再生后的二氧化碳只需相對(duì)較低的壓縮功就能壓縮到可以進(jìn)行封存的壓力。而用于提高液體壓力的高壓泵所消耗的能量相對(duì)壓縮氣體而言則要小很多。同時(shí)本實(shí)用新型在高壓再生塔后增設(shè)了中壓再生塔，進(jìn)一步提高溶液的再生度并促進(jìn)二氧化碳的解吸。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案—種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，包括吸收裝置1，吸收裝置I的溶液進(jìn)口連通中壓再生塔5的溶液出口，吸收裝置I的溶液出口端連通高壓液體泵2的液體進(jìn)口，高壓液體泵2的富液出口與貧富液換熱器3的富液進(jìn)口相連通，貧富液換熱器3的貧液進(jìn)口及富液出口與高壓再生塔4相對(duì)應(yīng)的貧富液進(jìn)出口相連通，貧富液換熱器3的貧液出口與中壓再生塔5的貧液進(jìn)口相連通，中壓再生塔5頂部氣體出口與二氧化碳增壓機(jī)6的氣體進(jìn)口相連通，高壓再生塔4頂部二氧化碳出口及二氧化碳增壓機(jī)6 二氧化碳出口匯合連通二氧化碳冷卻器7的進(jìn)口，二氧化碳冷卻器7的二氧化碳出口與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)8的進(jìn)口相連通。所述吸收裝置I為采用化學(xué)吸收法的二氧化碳吸收裝置，可分別或同時(shí)采用常壓、中壓、強(qiáng)化吸收、中間冷卻工藝，設(shè)備為填料或板式塔。所述高壓液體泵2為液體高壓泵。所述貧富液換熱器3為板式或管殼式液液換熱器。所述高壓再生塔4為填料或板式蒸餾塔，且?guī)в型獠繜嵩?。所述中壓再生?為填料或板式蒸餾塔。所述二氧化碳增壓機(jī)6為二氧化碳中壓壓縮機(jī)。所述二氧化碳冷卻器7為實(shí)現(xiàn)氣體冷卻的換熱器。所述二氧化碳?jí)嚎s機(jī)8為二氧化碳多級(jí)壓縮機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)I、富液在高壓環(huán)境下再生，一般為3 4MPa，再生后的二氧化碳只需相對(duì)較低的壓縮功就能壓縮到可以進(jìn)行封存的壓力(8MPa以上)。而現(xiàn)有技術(shù)通常在常壓再生，再生后的常壓二氧化碳?xì)怏w還需要壓縮至8MPa，需要消耗大量壓縮功。本實(shí)用新型用于提高液體壓力的高壓液體泵所消耗的能量相對(duì)壓縮氣體而言則要小很多。2、本實(shí)用新型在高壓再生塔后增設(shè)了中壓再生塔5，進(jìn)一步提高溶液的再生度并促進(jìn)二氧化碳的解吸。3、在不提高再生溫度情況下提高再生壓力，飽和水蒸汽分壓降低，水不易蒸發(fā)，很大程度上降低了由于水的氣化造成的大量潛熱損失。本實(shí)用新型采用高壓再生方案，再生氣中水蒸氣的體積含量低于4%，96%以上為二氧化碳?xì)怏w，既減少了再生塔中的熱耗，也降低了再生氣后續(xù)的冷卻負(fù)荷。

附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作更詳細(xì)的說(shuō)明。參照附圖，一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，包括吸收裝置1，吸收裝置I的溶液進(jìn)口連通中壓再生塔5的溶液出口，吸收裝置I的溶液出口端連通高壓液體泵2的液體進(jìn)口，高壓液體泵2的富液出口與貧富液換熱器3的富液進(jìn)口相連通，貧富液換熱器3的貧液進(jìn)口及富液出口與高壓再生塔4相對(duì)應(yīng)的貧富液進(jìn)出口相連通，貧富液換熱器3的貧液出口與中壓再生塔5的貧液進(jìn)口相連通，中壓再生塔5頂部氣體出口與二氧化碳增壓機(jī)6的氣體進(jìn)口相連通，高壓再生塔4頂部二氧化碳出口及二氧化碳增壓機(jī)6 二氧化碳出口匯合連通二氧化碳冷卻器7的進(jìn)口，二氧化碳冷卻器7的二氧化碳出口與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)8的進(jìn)口相連通。所述吸收裝置I為采用化學(xué)吸收法的二氧化碳吸收裝置，可分別或同時(shí)采用常壓、中壓、強(qiáng)化吸收、中間冷卻工藝，設(shè)備為填料或板式塔。所述高壓液體泵2為液體高壓泵。所述貧富液換熱器3為板式或管殼式液液換熱器。[0026]所述高壓再生塔4為填料或板式蒸餾塔，且?guī)в型獠繜嵩础Ｋ鲋袎涸偕?為填料或板式蒸餾塔。所述二氧化碳增壓機(jī)6為二氧化碳中壓壓縮機(jī)，壓縮至約4MPa。所述二氧化碳冷卻器7為實(shí)現(xiàn)氣體冷卻的換熱器。所述二氧化碳?jí)嚎s機(jī)8為二氧化碳多級(jí)壓縮機(jī)，壓縮至8MPa以上。本實(shí)用新型的工作原理為來(lái)自吸收裝置I的富液通過(guò)高壓液體泵2升壓至3 4MPa，流經(jīng)貧富液換熱器3充分回收貧液的熱量，再進(jìn)入高壓再生塔4進(jìn)行再生。在提供了外部熱源的高壓再生塔4中，再生壓力為3 4MPa，再生溫度為120 140°C，富液在高壓再生塔4再生后形成半貧液由塔底進(jìn)入貧富液換熱器3，與來(lái)自吸收裝置的富液換熱后進(jìn)入中壓再生塔5中進(jìn)一步再生，中壓再生塔中再生壓力約為O. 6MPa，再生后形成的貧液進(jìn) 入吸收裝置I繼續(xù)吸收原料氣中的二氧化碳。系統(tǒng)的再生氣分為兩部分，一部分來(lái)自中壓再生塔5頂部，壓力約為O. 6MPa，水蒸汽含量約為8%，在經(jīng)過(guò)二氧化碳增壓機(jī)6增壓及去除部分水分后與來(lái)自高壓再生塔頂部的再生氣混合，混合的再生氣壓力約為3. 5MPa，水蒸汽含量低于4%?；旌虾蟮脑偕鷼饨?jīng)過(guò)二氧化碳冷卻器7冷卻后進(jìn)入二氧化碳?jí)嚎s機(jī)8，將二氧化碳?xì)怏w壓縮至滿足封存的壓力，一般為SMPa以上。
權(quán)利要求1.一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，包括吸收裝置(1)，吸收裝置(I)的溶液進(jìn)口連通中壓再生塔(5)的溶液出口，吸收裝置(I)的溶液出口端連通高壓液體泵(2)的液體進(jìn)口，高壓液體泵(2)的富液出口與貧富液換熱器(3)的富液進(jìn)口相連通，貧富液換熱器(3)的貧液進(jìn)口及富液出口與高壓再生塔(4)相對(duì)應(yīng)的貧富液進(jìn)出口相連通，貧富液換熱器(3)的貧液出口與中壓再生塔(5)的貧液進(jìn)口相連通，中壓再生塔(5)頂部氣體出口與二氧化碳增壓機(jī)(6)的氣體進(jìn)口相連通，高壓再生塔(4)頂部二氧化碳出口及二氧化碳增壓機(jī)(6 ) 二氧化碳出口匯合連通二氧化碳冷卻器(7 )的進(jìn)口，二氧化碳冷卻器(7 )的二氧化碳出口與二氧化碳?jí)嚎s機(jī)(8)的進(jìn)口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述吸收裝置(I)為采用化學(xué)吸收法的二氧化碳吸收裝置，可分別或同時(shí)采用常壓、中壓、強(qiáng)化吸收、中間冷卻工藝，設(shè)備為填料或板式塔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述高壓液體泵(2)為液體高壓泵。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述貧富液換熱器(3)為板式或管殼式液液換熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述高壓再生塔(4)為填料或板式蒸餾塔，且?guī)в型獠繜嵩础?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述中壓再生塔(5)為填料或板式蒸餾塔。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述二氧化碳增壓機(jī)(6)為二氧化碳中壓壓縮機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述二氧化碳冷卻器(7)為實(shí)現(xiàn)氣體冷卻的換熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，其特征在于，所述二氧化碳?jí)嚎s機(jī)(8)為二氧化碳多級(jí)壓縮機(jī)。
專利摘要一種用于煙氣脫碳的高、中壓再生裝置，包括和吸收裝置相連的中壓再生塔及高壓液體泵，與高壓液體泵相連的貧富液換熱器，與貧富液換熱器相連高壓再生塔和中壓再生塔，與中壓再生塔相連的二氧化碳增壓機(jī)，與高壓再生塔頂部及二氧化碳增壓機(jī)二氧化碳出口匯合連通的二氧化碳冷卻器，與二氧化碳冷卻器相連通的二氧化碳?jí)嚎s機(jī)，該系統(tǒng)可用于燃煤電站鍋爐和化工領(lǐng)域，具有分別在高、中壓環(huán)境下再生出二氧化碳的特點(diǎn)，再生后的二氧化碳只需相對(duì)較低的壓縮功就能壓縮到可以進(jìn)行封存的壓力，而用于提高液體壓力的高壓泵所消耗的能量相對(duì)壓縮氣體而言則要小很多，同時(shí)本實(shí)用新型在高壓再生塔后增設(shè)了中壓再生塔，進(jìn)一步提高溶液的再生度并促進(jìn)二氧化碳的解吸。
文檔編號(hào)C01B31/20GK202605975SQ20122026835
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者劉練波, 郜時(shí)旺, 許世森, 牛紅偉, 張竹硯 申請(qǐng)人:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司