一种碳捕集用低温干燥系统技术方案

本发明专利技术公开了一种碳捕集用低温干燥系统，包括烟气处理系统、盐水循环系统、冷媒循环系统、冷却水系统以及蒸汽系统，主要包括干燥塔、浓缩塔、气液分离罐、发电机以及若干换热器。本发明专利技术以湿烟气与盐水溶液间的水蒸气分压差为驱动力，通过使盐水与湿烟气直接接触换热来实现水分的迁移，达到烟气干燥的效果。本发明专利技术可有效改善碳捕集液化工艺阶段由于烟气中含有水分而造成管路或分离设备的堵塞现象。本发明专利技术还可采用单级干燥模式以及二级干燥模式以更好的适应用电峰值和用电谷值所造成的烟气量的波动。采用冷媒循环系统以进行热量的回收，降低系统能耗。降低系统能耗。降低系统能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种碳捕集用低温干燥系统


[0001]本专利技术涉及一种碳捕集系统，具体地说，是涉及一种碳捕集用低温干燥系统。

技术介绍

[0002]低温碳捕集是一种有前途的、转型的燃烧后碳捕集技术。低温碳捕集过程可以减少95％的二氧化碳排放。
[0003]低温碳捕集工艺中普遍的脱水方式为低温冷凝法脱水，利用当压力不变时，烟气中的含水量随温度降低而减少的原理来实现烟气脱水，然而此法仅适用于大量水分的粗分离。实际在碳捕集液化工艺中，经低温冷凝法干燥后的烟气仍然含有部分水分，烟气中水分在低于零度时将以冰霜的形式在管道、换热器或节流阀等设备的表面凝结，它不仅会导致管线堵塞，也可能导致分离设备的堵塞。在输送二氧化碳时，液态水的存在还会加速对管壁、阀门件的腐蚀，减少管路的使用寿命。为了避免液态二氧化碳中由于水的存在造成堵塞现象，需对烟气进行进一步的干燥。
[0004]低温碳捕集技术通常用于电厂减排，而电厂的供电往往存在昼夜的峰电谷电差异，其二氧化碳的排放量也随着昼夜用户使用量的波动而波动。如何保证碳捕集干燥系统的干燥效果能够适应不同烟气量的波动仍有待解决。
[0005]低温盐水直接接触干燥主要用于提高气体的干燥度，以湿烟气与盐水溶液间的水蒸气分压差为驱动力，通过使盐水与湿烟气直接接触换热来实现水分的迁移，达到烟气干燥的效果。盐水吸收水分后浓度变低，需接至再生系统进行蒸发浓缩方可循环使用。而蒸发浓缩后的浓盐水的温度在110℃左右，浓盐水进入干燥器内对气体干燥前，温度应降低至
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20℃以下，二者前后温差达到130℃。该部分热量一般通过冷却介质进行冷却，采用直接冷却的处理方式不仅会造成高品质能源的浪费，还会增大冷却介质的需求量。如何将这部分热量进行充分回收利用，以＝降低系统能耗，是目前迫切需要解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题和不足，提供一种碳捕集用低温干燥系统。
[0007]本专利技术可有效改善碳捕集液化工艺阶段由于烟气中含有水分而造成管线或分离设备的堵塞现象，不仅适用于不同烟气量的干燥，还对循环盐水的热量进行了合理的回收利用。
[0008]为达到上述的目的，本专利技术是通过以下技术方案予以实现的。
[0009]一种碳捕集用低温干燥系统，包括烟气处理系统、盐水循环系统、冷媒循环系统、冷却水系统以及蒸汽系统，
[0010]所述烟气处理系统包括第一换热器19，第二干燥塔2，第二气液分离罐6，第二换热器29，第一气液分离罐5，第一干燥塔1，
[0011]外界湿烟气与所述第一换热器19右端进口相连，所述第一换热器19左端出口与所
述第二干燥塔2气相进口相连，所述第二干燥塔2气相出口与所述第一换热器19下端进口相连，所述第一换热器19上端出口并联有两路管路，分别是，第一路与第二换热器29的上端出口管路汇合，第二路与所述第二气液分离罐6进口相连，所述第二气液分离罐6气相出口与所述第二换热器29右端进口相连，所述第二气液分离罐6液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第二换热器29左端出口与所述第一气液分离罐5相连，所述第一气液分离罐5液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第一气液分离罐5气相出口与所述第一干燥塔1气相进口相连，所述第一干燥塔1气相出口与所述第二换热器29下端进口相连，所述第二换热器29上端出口与所述第一换热器19上端出口的第一路管线汇合后连接至外界干烟气收集系统，
[0012]所述盐水循环系统包括盐水罐9，第一盐水泵12，第七换热器40，第三换热器35，第九换热器49，第一干燥塔1，第二盐水泵13，第四换热器36，第二干燥塔2，第五换热器38，第三盐水泵14，第一浓缩塔3，第八换热器41，第三气液分离罐7，第四盐水泵15，第十换热器43，第二浓缩塔4，第四气液分离罐8，
[0013]所述盐水罐9出口与所述第一盐水泵12进口相连，所述第一盐水泵12出口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第三换热器35右端出口处管路汇合后共同连接至所述第四换热器36下端进口，第二路与所述第七换热器40右端进口相连，所述第七换热器40左端出口与所述第三换热器35下端进口相连，所述第三换热器35上端出口与所述第九换热器49下端进口相连，所述第九换热器49上端出口与所述第一干燥塔1液相进口相连，所述第一干燥塔1液相出口与所述第二盐水泵13进口相连，所述第二盐水泵13出口与所述第三换热器35左端进口相连，所述第三换热器35右端出口与所述第一盐水泵12出口并联的第二路管路汇合后共同连接至所述第四换热器36下端进口，所述第四换热器36上端出口与所述第二干燥塔2液相进口相连，所述第二干燥塔2液相出口与所述第五换热器38左端进口相连，所述第五换热器38右端出口与所述第三盐水泵14进口相连，所述第三盐水泵14出口与所述第八换热器41左端进口相连，所述第八换热器41右端出口与所述第一浓缩塔3进口相连，所述第一浓缩塔3气相出口与所述第八换热器41下端进口相连，所述第八换热器41上端出口与所述第三气液分离罐7进口相连，所述第三气液分离罐7气相出口与外界相连，所述第三气液分离罐7液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第一浓缩塔3液相出口与所述第四盐水泵15进口相连，所述第四盐水泵15出口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第二浓缩塔4液相出口汇合后共同连接至所述盐水罐9进口，第二路与所述第十换热器43左端进口相连，所述第十换热器43右端出口与所述第二浓缩塔4进口相连，所述第二浓缩塔4气相出口与所述第十换热器43下端进口相连，所述第十换热器43上端出口与所述第四气液分离罐8进口相连，所述第四气液分离罐8气相出口与外界相连，所述第四气液分离罐8液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第二浓缩塔4液相出口与所述第四盐水泵15出口并联的第一路管路汇合后共同连接至所述盐水罐9进口，
[0014]所述冷媒循环系统包括冷媒罐10、冷媒泵21、第五换热器38，第六换热器39、第七换热器40、发电机11、第二十四阀门65，第二十一阀门70以及第三十阀门58，
[0015]所述冷媒罐10出口与所述冷媒泵21进口相连，所述冷媒泵21出口与所述第六换热器39左端进口相连，所述第六换热器39右端出口与所述第二十一阀门70进口相连，所述第二十一阀门70出口与所述第七换热器40上端进口相连，所述第七换热器40下端出口并联有
两路管路，分别是，第一路与所述第二十四阀门65进口相连，第二路与所述第三十阀门58进口相连，所述第三十阀门58出口与所述发电机11进口相连，所述发电机11出口与所述第二十四阀门65出口管路汇合后共同连接至所述第六换热器39下端进口，所述第六换热器39上端出口与所述第五换热器38下端进口相连，所述第五换热器38上端出口与所述冷媒罐10进口相连，
[0016]所述冷却水系统包括第九换热器49、第四换热器36、第十一阀门47以及第十二阀门48，
[0017]所述冷却水进口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第十二阀门48进口相连，第二路与所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳捕集用低温干燥系统，其特征在于，包括烟气处理系统、盐水循环系统、冷媒循环系统、冷却水系统以及蒸汽系统，所述烟气处理系统包括第一换热器(19)，第二干燥塔(2)，第二气液分离罐(6)，第二换热器(29)，第一气液分离罐(5)，第一干燥塔(1)，外界湿烟气与所述第一换热器(19)右端进口相连，所述第一换热器(19)左端出口与所述第二干燥塔(2)气相进口相连，所述第二干燥塔(2)气相出口与所述第一换热器(19)下端进口相连，所述第一换热器(19)上端出口并联有两路管路，分别是，第一路与第二换热器(29)的上端出口管路汇合，第二路与所述第二气液分离罐(6)进口相连，所述第二气液分离罐(6)气相出口与所述第二换热器(29)右端进口相连，所述第二气液分离罐(6)液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第二换热器(29)左端出口与所述第一气液分离罐(5)相连，所述第一气液分离罐(5)液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第一气液分离罐(5)气相出口与所述第一干燥塔(1)气相进口相连，所述第一干燥塔(1)气相出口与所述第二换热器(29)下端进口相连，所述第二换热器(29)上端出口与所述第一换热器(19)上端出口的第一路管线汇合后连接至外界干烟气收集系统，所述盐水循环系统包括盐水罐(9)，第一盐水泵(12)，第七换热器(40)，第三换热器(35)，第九换热器(49)，第一干燥塔(1)，第二盐水泵(13)，第四换热器(36)，第二干燥塔(2)，第五换热器(38)，第三盐水泵(14)，第一浓缩塔(3)，第八换热器(41)，第三气液分离罐(7)，第四盐水泵(15)，第十换热器(43)，第二浓缩塔(4)，第四气液分离罐(8)，所述盐水罐(9)出口与所述第一盐水泵(12)进口相连，所述第一盐水泵(12)出口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第三换热器(35)右端出口处管路汇合后共同连接至所述第四换热器(36)下端进口，第二路与所述第七换热器(40)右端进口相连，所述第七换热器(40)左端出口与所述第三换热器(35)下端进口相连，所述第三换热器(35)上端出口与所述第九换热器(49)下端进口相连，所述第九换热器(49)上端出口与所述第一干燥塔(1)液相进口相连，所述第一干燥塔(1)液相出口与所述第二盐水泵(13)进口相连，所述第二盐水泵(13)出口与所述第三换热器(35)左端进口相连，所述第三换热器(35)右端出口与所述第一盐水泵(12)出口并联的第二路管路汇合后共同连接至所述第四换热器(36)下端进口，所述第四换热器(36)上端出口与所述第二干燥塔(2)液相进口相连，所述第二干燥塔(2)液相出口与所述第五换热器(38)左端进口相连，所述第五换热器(38)右端出口与所述第三盐水泵(14)进口相连，所述第三盐水泵(14)出口与所述第八换热器(41)左端进口相连，所述第八换热器(41)右端出口与所述第一浓缩塔(3)进口相连，所述第一浓缩塔(3)气相出口与所述第八换热器(41)下端进口相连，所述第八换热器(41)上端出口与所述第三气液分离罐(7)进口相连，所述第三气液分离罐(7)气相出口与外界相连，所述第三气液分离罐(7)液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第一浓缩塔(3)液相出口与所述第四盐水泵(15)进口相连，所述第四盐水泵(15)出口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第二浓缩塔(4)液相出口汇合后共同连接至所述盐水罐(9)进口，第二路与所述第十换热器(43)左端进口相连，所述第十换热器(43)右端出口与所述第二浓缩塔(4)进口相连，所述第二浓缩塔(4)气相出口与所述第十换热器(43)下端进口相连，所述第十换热器(43)上端出口与所述第四气液分离罐(8)进口相连，所述第四气液分离罐(8)气相出口与外界相连，所述第四气液分离罐(8)液相出口与外界冷凝水收集系统相连，所述第二浓缩塔(4)液相出口与所述第四盐
水泵(15)出口并联的第一路管路汇合后共同连接至所述盐水罐(9)进口，所述冷媒循环系统包括冷媒罐(10)、冷媒泵(21)、第五换热器(38)，第六换热器(39)、第七换热器(40)、发电机(11)、第二十四阀门(65)，第二十一阀门(70)以及第三十阀门(58)，所述冷媒罐(10)出口与所述冷媒泵(21)进口相连，所述冷媒泵(21)出口与所述第六换热器(39)左端进口相连，所述第六换热器(39)右端出口与所述第二十一阀门(70)进口相连，所述第二十一阀门(70)出口与所述第七换热器(40)上端进口相连，所述第七换热器(40)下端出口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第二十四阀门(65)进口相连，第二路与所述第三十阀门(58)进口相连，所述第三十阀门(58)出口与所述发电机(11)进口相连，所述发电机(11)出口与所述第二十四阀门(65)出口管路汇合后共同连接至所述第六换热器(39)下端进口，所述第六换热器(39)上端出口与所述第五换热器(38)下端进口相连，所述第五换热器(38)上端出口与所述冷媒罐(10)进口相连，所述冷却水系统包括第九换热器(49)、第四换热器(36)、第十一阀门(47)以及第十二阀门(48)，所述冷却水进口并联有两路管路，分别是，第一路与所述第十二阀门(48)进口相连，第二路与所述第十一阀门(47)进口相连，所述第十二阀门(48)出口与所述第九换热器(49)左端进口相连，所述第十一阀门(47)出口与所述第四换热器(36)左端进口相连，所述第九换热器(49)右端出口与所述第四换热器(36)右端出口汇合后共同连接至冷却水出口，所述蒸汽系统系统包括第六单向阀(55)、第十五阀门(56)、第五单向阀(59)以及第十三阀门(51)，所述蒸汽进口并联有...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋庆峰，宋肖，冯汉升，陈育平，郭霆，万世卿，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：