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，全球變暖給政府和能源企業(yè)帶來的壓力迅速增高，很多西方國家已經(jīng)開 始推動實(shí)質(zhì)性的脫碳工作。隨著我國碳排放量超過美國以及國際減排的呼聲的加強(qiáng)，電廠二氧化碳捕集及封存技術(shù)很有可能成為我國中短期所需的技術(shù)。我國現(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)用于電站最大的問題是能耗高，蒸汽消耗量大。要減少消耗，提高效率，需要通過開發(fā)新型的系統(tǒng)及子系統(tǒng)來提高該技術(shù)的可大規(guī)模推廣性。對于傳統(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)對二氧化碳永久封存，需要對二氧化碳進(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壓縮機(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。所述二氧化碳壓縮機(jī)8為二氧化碳多級壓縮機(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
對本實(shí)用新型作更詳細(xì)的說明。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壓縮機(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?。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)，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。所述二氧化碳壓縮機(jī)8為二氧化碳多級壓縮機(jī)，壓縮至8MPa以上。本實(shí)用新型的工作原理為來自吸收裝置I的富液通過高壓液體泵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)過二氧化碳增壓機(jī)6增壓及去除部分水分后與來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)過二氧化碳冷卻器7冷卻后進(jìn)入二氧化碳壓縮機(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壓縮機(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，所述二氧化碳壓縮機(jī)(8)為二氧化碳多級壓縮機(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壓縮機(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C01B31/20GK202605975SQ20122026835
公開日2012年12月19日 申請日期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 申請人:中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司