【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及co2节能捕集纯化，尤其涉及一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺。
技术介绍
1、众所周知，随着世界经济的不断发展，近几十年来，影响气候异常变化的温室效应日趋严重，全球范围内的自然灾害频繁出现，给人们带来生命的威胁及财产的损失是巨大的。由于co2为主要温室气体之一，化石能源无论是年消耗总量还是在一次能源中所占有的比例，均不断攀升，从而使大量的二氧化碳气体排放到大气中，由此对全球气候产生的影响受到世界各国的广泛关注。
2、在工业生产中，大量的co2被当作废气排放，这不仅破坏生态环境，给人类的生存带来恶劣的影响，也同时浪费了co2这一宝贵资源，捕集开发利用好co2这一资源，变废为宝，具有很好的经济效益和社会效益，市场前景将会是无比广阔。在co2捕集利用领域中，co2捕集、利用与封存技术（ccus）为减少co2排放、实现co2资源化和规模化利用提供了有力的技术支撑，可以从炼化、水泥、燃煤火力发电、炼钢等企业的废气中，大规模回收co2加以利用。
3、在当前全球气候变化和环保议题日益严峻的背景下，co2捕集技术作为减少温室气体排放、应对全球变暖的重要手段，得到了科研界和工业界的广泛关注。传统的二氧化碳捕集工艺虽然在一定程度上能够实现二氧化碳的分离和封存，但其能耗高、效率低、运行成本高昂等问题限制了其大规模应用。因此，对现有流程进行优化与完善，开发新型的co2节能捕集纯化工艺迫在眉睫。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中传统的二氧化碳捕
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺，整体工艺流程由烟气余热再利用系统、分相节能系统、节能再生系统三部分组成，实现对高温低压烟气（＞150℃）的水洗降尘降温（至40℃）、烟气co2吸收以及co2解吸与吸收剂再生，具体包括以下步骤：
4、s1、界外来水经烟气换热器升温以后，作为低温热源（70℃-90℃）驱动压缩式热泵产生高温蒸汽，为再生塔塔底再沸器提供热能；
5、s2、经水洗处理的烟气流入吸收塔，与塔顶喷淋而下的co2吸收剂发生化学反应，使不含co2的吸收剂贫液变成负载co2的吸收剂富液，从而完成对烟气中 co2的吸收；
6、s3、经过吸收塔处理以后，富含co2的吸收剂富液从吸收塔塔底采出，经富液泵泵入后续工段；
7、s4、在吸收塔与再生塔之间增设相分离器对富液进行相分离，上层稀相重新回流到吸收塔，下层富相泵入再生塔，一方面减小再生体积，降低再生能耗，另一方面通过稀相回流提高吸收剂利用率，大幅降低生产成本；
8、s5、利用再沸器热水余热对再生塔中段溶液进行二次升温加热，一方面增加了富液解吸量，另一方面大幅提高了系统能量利用率；
9、步骤s1中采用以压缩式热泵技术为主的烟气余热再利用系统；压缩式热泵包括压缩机、蒸发器、冷凝器与节流阀，其中，低温低压的热泵循环工质等压吸收低温热源热量变为高温低压气体，然后经压缩机绝热压缩后，变成高温高压气体，最后在冷凝器中高温高压气体等压放热后变成低温高压的液体，最后经过节流阀绝热节流后成为低温低压的循环工质，液态循环工质再流经蒸发器开始新的循环过程；
10、步骤s2中采用以相分离技术为主的分相节能系统；吸收塔整体采用填料塔结构设计，自上而下依此设置五段填料；
11、步骤s4中富液经相分离以后，上层稀相在稀相泵推动下与再生塔底贫液混合重新泵入吸收塔循环吸收；
12、下层富相在富相泵推动下，分成冷、热两股分别进入再生塔；
13、步骤s5中采用以级间加热技术为主的节能再生系统，该系统由再生塔、级间加热器以及mvr热泵构成；
14、再生塔塔底设置mvr热泵，解吸后的贫液进入闪蒸塔闪蒸，由于闪蒸塔中压强降低，导致大量液体在瞬间气化，产生大量蒸汽( 即为二次蒸汽)，液体的汽化潜热转化为气体的显热被提取出来；
15、再生后的贫液经贫液泵增压后进入贫富液换热器换热，换热后的贫液（60～65℃）经贫液冷却器冷却后，进入吸收塔进行循环吸收。
16、进一步的，步骤s1在蒸发器中，由烟气换热器流出的高温热水，经循环工质蒸发吸热以后变为低温热水（30℃-50℃），流入热富液预热器对再生塔前热富液进行预热。
17、进一步的，步骤s1在冷凝器中，界外来水（25℃）经高温高压气体液化放热以后，变为高温蒸汽（120℃）流入气液分离器，下层热水（80℃-90℃）流入冷富液预热器对再生塔前冷富液进行预热；上层蒸汽流入蒸汽混合罐，与界外蒸汽混合以后流入再沸器，为再生塔中co2解吸过程提供热能。
18、进一步的，步骤s2中为减小尾气对环境危害程度，在塔顶第一段填料下方抽取溶液进行洗涤，进一步降低尾气杂质含量，使塔顶尾气满足直接排放要求。
19、进一步的，步骤s2中在吸收塔中段，为了能更好更充分的完成对co2的吸收，在第四段填料下方抽取一部分富液（10%～20%）冷却回流，经级间冷却器降温至40℃～45℃后重新进入吸收塔，增加溶液负载，提高吸收剂对co2的吸收效率。
20、进一步的，步骤s2中在塔底，增设气体分布器，使入塔烟气均匀分布在整个塔截面上，便于与吸收塔液相完成气液传质。
21、进一步的，步骤s4中少部分富液（20%-30%）经过冷富液预热器预热以后作为冷富液流入解吸塔塔顶；大部分富液（70%-80%）先经过贫富液换热器换热，然后通过热富液预热器进一步加热，最终作为热富液流入再生塔塔顶。
22、进一步的，步骤s5中再生塔中段设置级间加热器，对流入再生塔的贫液先利用再沸器加热再生，之后利用冷凝水余热对富液进行级间加热，补充由于化学反应和热损失而导致的温度下降，保持富液在适宜的温度范围内，以保证富液的co2解吸能力；
23、再生塔塔顶设置压缩式热泵系统，利用塔顶采出气余热作为低温热源，通过压缩式热泵产生高温蒸汽，流入蒸汽混合器为再生塔供热；
24、经压缩式热泵流出的的再生气经过再生气冷却器，进入气液分离器，分离器底部分出来的稀溶液经回流泵增压回到再生塔，维持系统的溶液平衡；
25、分离器上方出来的co2产品气进入后续流程，从而完成整个co2捕集过程。
26、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
27、1、本专利技术中，采用压缩式热泵技术通过利用少量电能驱动压缩机，在较低的能源消耗下将烟气中的低温余热提升并用于驱动co2的捕集过程，实现了热量从低温到高温的传递，从而降低整个捕集过程的能量消耗。
28、2、本专利技术中，采用相分离技术主要利用富液吸收剂中富相与稀相密度差异，实现富相吸收剂流入再生塔再生，稀相吸收剂重新回流吸收塔吸收。这一技术不仅可以提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，整体工艺流程由烟气余热再利用系统、分相节能系统、节能再生系统三部分组成，实现对高温低压烟气（＞150℃）的水洗降尘降温（至40℃）、烟气CO2吸收以及CO2解吸与吸收剂再生，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S1在蒸发器中，由烟气换热器流出的高温热水，经循环工质蒸发吸热以后变为低温热水（30℃-50℃），流入热富液预热器对再生塔前热富液进行预热。
3.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S1在冷凝器中，界外来水（25℃）经高温高压气体液化放热以后，变为高温蒸汽（120℃）流入气液分离器，下层热水（80℃-90℃）流入冷富液预热器对再生塔前冷富液进行预热；上层蒸汽流入蒸汽混合罐，与界外蒸汽混合以后流入再沸器，为再生塔中CO2解吸过程提供热能。
4.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S2中为减小尾气对环境危害程度，在塔顶第一段填料下方抽取溶液进行洗涤，进一
5.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S2中在吸收塔中段，为了能更好更充分的完成对CO2的吸收，在第四段填料下方抽取一部分富液（10%～20%）冷却回流，经级间冷却器降温至40℃～45℃后重新进入吸收塔，增加溶液负载，提高吸收剂对CO2的吸收效率。
6.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S2中在塔底，增设气体分布器，使入塔烟气均匀分布在整个塔截面上，便于与吸收塔液相完成气液传质。
7.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S4中少部分富液（20%-30%）经过冷富液预热器预热以后作为冷富液流入解吸塔塔顶；大部分富液（70%-80%）先经过贫富液换热器换热，然后通过热富液预热器进一步加热，最终作为热富液流入再生塔塔顶。
8.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气CO2节能捕集工艺，其特征在于，步骤S5中再生塔中段设置级间加热器，对流入再生塔的贫液先利用再沸器加热再生，之后利用冷凝水余热对富液进行级间加热，补充由于化学反应和热损失而导致的温度下降，保持富液在适宜的温度范围内，以保证富液的CO2解吸能力；
...【技术特征摘要】
1.一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺，其特征在于，整体工艺流程由烟气余热再利用系统、分相节能系统、节能再生系统三部分组成，实现对高温低压烟气（＞150℃）的水洗降尘降温（至40℃）、烟气co2吸收以及co2解吸与吸收剂再生，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺，其特征在于，步骤s1在蒸发器中，由烟气换热器流出的高温热水，经循环工质蒸发吸热以后变为低温热水（30℃-50℃），流入热富液预热器对再生塔前热富液进行预热。
3.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺，其特征在于，步骤s1在冷凝器中，界外来水（25℃）经高温高压气体液化放热以后，变为高温蒸汽（120℃）流入气液分离器，下层热水（80℃-90℃）流入冷富液预热器对再生塔前冷富液进行预热；上层蒸汽流入蒸汽混合罐，与界外蒸汽混合以后流入再沸器，为再生塔中co2解吸过程提供热能。
4.根据权利要求1所述的一种新型低压力烟气co2节能捕集工艺，其特征在于，步骤s2中为减小尾气对环境危害程度，在塔顶第一段填料下方抽取溶液进行洗涤，进一步降低尾气杂质含量，使塔顶尾气满足直接排放要求。
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁军，刘含笑，陆诗建，刘鹏举，单丹娜，赵琳，于立元，刘欣，吴法东，赵新月，戴海航，王帅，周婕，张旺旺，崔盈，周号，孙立，刘玲，康国俊，
申请(专利权)人：浙江省环保集团生态环保研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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