一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于工藝氣體凈化、二氧化碳減排技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳(CO2)是導(dǎo)致全球氣候變暖的主要溫室氣體，燃煤電廠煙氣中CO2的捕集分離是溫室氣體減排的重要領(lǐng)域。此外，煉鋼、水泥、化工(如合成氨、制氫、天然氣凈化)等工業(yè)領(lǐng)域也存在大量CO2捕集或分離過程。吸收法是目前最為成熟和有望實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的0)2捕集分離技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)的0)2吸收法捕集分離技術(shù)在應(yīng)用過程中的能耗和運(yùn)行成本很高，尤其是吸收劑再生所消耗蒸汽熱能在整個系統(tǒng)能耗中占到了絕大比重。能耗高的主要原因是富液采用高溫解吸，且富液中水的比例較高(一般70wt%以上)，在CO2高溫解吸過程中水的升溫與揮發(fā)將消耗大量的能量。開發(fā)新型的具有突出低能耗特點(diǎn)的0)2吸收劑及其過程工藝是降低運(yùn)行成本的有效途徑之一。稠漿型CO2捕集工藝通過化學(xué)交換技術(shù)或結(jié)晶手段實(shí)現(xiàn)負(fù)載CO2的組分在富液中的濃縮或相分離，通過加熱CO 2富相從而降低富液再生過程中水的參與度，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，開發(fā)、驗(yàn)證和評估稠漿型0)2捕集技術(shù)，本實(shí)用新型的目的是提供一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置，可應(yīng)用于稠漿型0)2捕集技術(shù)和傳統(tǒng)溶液吸收法的測試和評價(jià)，用于進(jìn)行稠漿型0)2捕集吸收劑和捕集工藝的中間試驗(yàn)，獲取工藝和能耗數(shù)據(jù)，進(jìn)行操作條件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置，包括吸收塔1，吸收塔I由底部的吸收段2、中部的洗滌段3和上部的除沫段4組成；吸收塔I的底部CO2富液出口連接富液泵5后分兩路，一路通過第一閥門6與結(jié)晶器7的富液入口相連，一路與第二閥門8相連；結(jié)晶器7的晶漿出口通過漿液泵9與可控濃縮器10的入口相連；可控濃縮器10的濾液出口通過第三閥門11與攪拌式混合罐12的入口相連，可控濃縮器10的濃縮液出口通過第四閥門13與第二閥門8的另一端出口管路匯合后，再經(jīng)過換熱器14、第五閥門15、第六閥門16與再生塔17相連；再生塔17底部的貧液出口通過貧液泵18、換熱器14與攪拌式混合罐12的入口相連；攪拌式混合罐12的底部溶液出口通過溶液泵19與吸收段2上端的入口相連；再生塔17頂部的0)2再生氣出口與冷卻器20的氣體入口相連；與再生塔17配套的再沸器21設(shè)置在塔底部。
[0007]本實(shí)用新型通過將CO2富液進(jìn)行結(jié)晶、濃縮處理，可以實(shí)現(xiàn)和控制負(fù)載CO 2的組分在富液中的濃縮或相分離，并輸送至再生塔進(jìn)行解吸，用以開發(fā)、驗(yàn)證和評估稠漿型0)2捕集工藝和捕集溶劑。同時(shí)，本實(shí)用新型也可用于傳統(tǒng)溶液法吸收CO2的捕集工藝論證和溶劑性能評估。
【附圖說明】
[0008]附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0010]參見附圖，一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置，包括吸收塔1，吸收塔I由底部的吸收段2、中部的洗滌段3和上部的除沫段4組成；吸收塔I的底部CO2富液出口連接富液泵5后分兩路，一路通過第一閥門6與結(jié)晶器7的富液入口相連，一路與第二閥門8相連，結(jié)晶器7的晶漿出口通過漿液泵9與可控濃縮器10的入口相連；可控濃縮器10的濾液出口通過第三閥門11與攪拌式混合罐12的入口相連，可控濃縮器10的濃縮液出口通過第四閥門13與第二閥門8的另一端出口管路匯合后，再經(jīng)過換熱器14、第五閥門15、第六閥門16與再生塔17相連；再生塔17底部的貧液出口通過貧液泵18、換熱器14與攪拌式混合罐12的入口相連；攪拌式混合罐12的底部溶液出口通過溶液泵19與吸收段2上端的入口相連；再生塔17頂部的0)2再生氣出口與冷卻器20的氣體入口相連；與再生塔17配套的再沸器21設(shè)置在塔底部。開啟第二閥門8，關(guān)閉第一閥門6、第三閥門11和第四閥門13能夠?qū)⒔Y(jié)晶器7、漿液泵9和可控濃縮器10短路。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0012]0)2混合氣由吸收塔I下部的氣體進(jìn)口輸入吸收塔內(nèi)，與此同時(shí)來自攪拌式混合罐12的吸收溶液由吸收段2上端的溶液進(jìn)口向塔內(nèi)噴淋，0)2氣體與吸收劑在塔內(nèi)充分逆向接觸而被吸收劑吸收；被吸收劑脫除0)2后的氣體繼續(xù)向上流動，通過洗滌段3和除沫段4后，經(jīng)吸收塔I頂部的氣體出口直接排入大氣；吸收CO2后的富液在吸收塔I底部通過富液泵5、第一閥門6進(jìn)入結(jié)晶器7進(jìn)行冷卻結(jié)晶處理；含有晶體的漿液由漿液泵9送至可控濃縮器10進(jìn)一步濃縮，并通過可控濃縮器10控制漿液中的晶體含量，濾液經(jīng)過第三閥門11進(jìn)入攪拌式混合罐12，濃縮晶漿經(jīng)過第四閥門13進(jìn)入換熱器14，與來自再生塔17底部的熱貧液換熱升溫后，經(jīng)過第五閥門15和第六閥門16進(jìn)入再生塔17 ;第五閥門15和第六閥門16分別位于再生塔17的上部和塔釜部位。再沸器21提供富液再生所需的熱量。含有部分水蒸氣、吸收劑蒸氣的0)2再生氣由再生塔17頂部的氣體出口流出，經(jīng)過冷卻器20冷卻后成為高濃度CO2氣體，冷凝液返回再生塔17 ;脫除CO 2后貧液從再生塔17底部由貧液泵18引出，經(jīng)過換熱器14換熱后進(jìn)入攪拌式混合罐12，與來自可控濃縮器10的濾液進(jìn)行混合后形成吸收溶液。吸收溶液由溶液泵19送至吸收段2的上端入口而循環(huán)使用；在開啟第二閥門8，關(guān)閉第一閥門6、第三閥門11和第四閥門13的情況下，該系統(tǒng)可將結(jié)晶器7、漿液泵9和可控濃縮器10短路，適用于傳統(tǒng)溶液吸收法捕集0)2的測試和評價(jià)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置，其特征在于:包括吸收塔(1)，吸收塔(I)由底部的吸收段(2)、中部的洗滌段(3)和上部的除沫段(4)組成；吸收塔I的底部CO2富液出口連接富液泵(5)后分兩路，一路通過第一閥門(6)與結(jié)晶器(7)的富液入口相連，一路與第二閥門(8)相連；結(jié)晶器(7)的晶漿出口通過漿液泵(9)與可控濃縮器(10)的入口相連；可控濃縮器(10)的濾液出口通過第三閥門(11)與攪拌式混合罐(12)的入口相連，可控濃縮器(10)的濃縮液出口通過第四閥門(13)與第二閥門(8)的另一端出口管路匯合后，再經(jīng)過換熱器(14)、第五閥門(15)、第六閥門(16)與再生塔(17)相連；再生塔(17)底部的貧液出口通過貧液泵(18)、換熱器(14)與攪拌式混合罐(12)的入口相連；攪拌式混合罐(12)的底部溶液出口通過溶液泵(19)與吸收段(2)上端的入口相連；再生塔(17)頂部的CO2再生氣出口與冷卻器(20)的氣體入口相連；與再生塔(17)配套的再沸器(21)設(shè)置在塔底部。
【專利摘要】一種變工況稠漿型二氧化碳捕集工藝測試裝置，系統(tǒng)包括吸收塔，吸收塔底部的CO2富液出口分兩路，一路與結(jié)晶器的富液入口相連，一路通過閥門直接與換熱器相連；結(jié)晶器與可控濃縮器相連；可控濃縮器的濾液出口與攪拌式混合罐的入口相連，濃縮液與再生塔相連；再生塔底部與攪拌式混合罐相連；攪拌式混合罐底部出口與吸收段相連；再生塔頂部的CO2再生氣出口與再生氣冷卻器的氣體入口相連；與再生塔配套的再沸器設(shè)置在塔底部；本實(shí)用新型通過將CO2富液進(jìn)行結(jié)晶、濃縮處理，可以實(shí)現(xiàn)和控制負(fù)載CO2的組分在富液中的濃縮或相分離，并輸送至再生塔進(jìn)行解吸，用以開發(fā)、驗(yàn)證和評估稠漿型CO2捕集工藝和捕集溶劑；同時(shí)，也可用于傳統(tǒng)溶液法吸收CO2的捕集工藝論證和溶劑性能評估。
【IPC分類】G01N33-00, B01D53-14
【公開號】CN204347000
【申請?zhí)枴緾N201420844471
【發(fā)明人】郭東方, 郜時(shí)旺, 王金意, 侯法柱, 劉練波
【申請人】華能國際電力股份有限公司, 中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月25日