一种二氧化碳捕集系统以及二氧化碳捕集方法与流程

本发明涉及烟气处理，具体涉及一种二氧化碳捕集系统以及二氧化碳捕集方法。

背景技术：

1、在石油化工行业、电力行业、水泥行业、钢铁行业等诸多行业中都会产生大量的二氧化碳排放。工业上，有机胺吸收法是最为成熟且常用的二氧化碳捕集技术之一，该技术采用的是以30％mea、mdea为代表的有机胺作为吸收剂，与烟气中的二氧化碳进行化学反应吸收脱除，该工艺流程中通常包含吸收塔、解吸塔，并通过贫液泵和富液泵联动实现富液和贫液的循环吸收解吸过程。

2、已有的二氧化碳捕集工艺存在下述技术问题：

3、现有的有机胺法碳捕集系统的设计，需要根据烟气组分、二氧化碳浓度、有机胺种类、有机胺黏度和密度等各项参数进行计算选取，以设计出吸收塔。由于不同种类有机胺吸收效率的充分发挥对吸收塔的高度要求不同，一旦根据捕集需求需要更换其他有机胺，则需要重新设计吸收塔，这样，面对各行业领域碳捕集需求，碳捕集装备难以实现标准化生产。相应地，传统的碳捕集设备无法兼容后续出现的新型的吸收剂，造成运行成本无法降低或设备闲置。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种可适用于不同工况、不同类型吸收液的二氧化碳捕集系统以及二氧化碳捕集方法，有利于实现设备标准化和降低生产成本。

2、本申请提供一种二氧化碳捕集系统，包括二氧化碳吸收装置，所述二氧化碳吸收装置包括吸收液槽和吸收组件，所述吸收液槽用于容置二氧化碳的吸收液，所述吸收组件包括位于所述吸收液槽的液面之上的吸收部分和位于所述吸收液槽的液面之下的更新部分，所述更新部分能够吸收吸收液，烟气能够进入所述吸收部分并流出；还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述吸收组件相对所述吸收液槽转动，且所述驱动机构能够调节所述吸收组件的转速。

3、在一种具体实施方式中，所述二氧化碳吸收装置还包括密度检测部件和/或黏度检测部件，所述密度检测部件用于检测所述吸收液槽中的吸收液的密度，所述黏度检测部件用于检测所述吸收液槽中的黏度。

4、在一种具体实施方式中，所述二氧化碳吸收装置还包括温度控制部件，所述温度控制部件用于维持所述吸收液槽内吸收液的温度处于预定工作温度区间。

5、在一种具体实施方式中，所述二氧化碳吸收装置还包括搅拌部件，所述搅拌部件用于搅拌所述吸收液槽内的吸收液。

6、在一种具体实施方式中，所述吸收组件包括滚筒，所述滚筒的内部设置有分隔部件，所述分隔部件分隔所述转筒为多个沿周向分布的吸收室，部分所述吸收室位于所述吸收液槽的液面之上，另一部分所述吸收室位于所述吸收液槽的液面之下；所述吸收部分包括位于所述吸收液槽的液面之上的所述吸收室，所述更新部分包括位于所述吸收液槽的液面之上的所述吸收室。

7、在一种具体实施方式中，所述吸收组件包括烟气入口和烟气出口，所述烟气入口连通所述吸收部分的一个所述吸收室，所述烟气出口连通所述吸收部分的另一个所述吸收室，烟气至少流经两个所述吸收室。

8、在一种具体实施方式中，所述二氧化碳捕集系统还包括吸收剂储罐和催化解吸塔，所述吸收剂储罐包括富液罐和贫液罐，所述吸收液槽包括槽入口和槽出口，所述催化解吸塔包括富液入口和贫液出口，所述富液罐连通所述槽出口和所述富液入口，所述贫液罐连通所述槽入口和所述贫液出口。

9、在一种具体实施方式中，所述贫液储罐的入口为直流式入口，所述富液储罐的进口为壁流式入口。

10、在一种具体实施方式中，所述二氧化碳捕集系统还包括与所述吸收液槽连通的催化解吸塔，所述催化解吸塔包括依次分布的三相催化解吸段、微分填料催化解吸段、釜式催化解吸段。

11、在一种具体实施方式中，还包括曝气管路，所述曝气管路连通所述催化解吸塔的二氧化碳出口和所述三相催化解吸段。

12、在一种具体实施方式中，所述釜式催化解吸段的催化剂浸没于所述催化解吸塔底部的吸收液中；还包括再沸器，所述再沸器用于加热所述釜式催化解吸段。

13、在一种具体实施方式中，还包括换热器以及贫液管路和富液管路，所述贫液管路连通所述贫液罐的入口和所述催化解吸塔的贫液出口，所述富液管路连通所述富液罐的出口和所述催化解吸塔的富液入口，所述贫液管路的贫液和所述富液管路的富液在所述换热器中进行换热。

14、本申请还提供一种二氧化碳捕集方法，基于上述第七或第八项所述的二氧化碳捕集系统，控制所述二氧化碳吸收装置的工作时段大于所述催化解吸塔的工作时段。

15、本申请中二氧化碳捕集系统中吸收组件在驱动机构的驱动下转动，从而可实现吸收部分与更新部分的更迭交换，使得吸收液槽中吸收液不断富集。如此，只要通过调节吸收组件的旋转速度，即可调节吸收部分的吸收能力，比如当吸收液属于吸收快速的种类，则可以调快吸收组件的转动，当吸收液属于吸收较慢的种类，则可以调慢吸收组件的转动，以延长吸收液与烟气的接触时间，无需根据吸收液或者其他工况变化而调整吸收组件。因此，该实施例可实现二氧化碳吸收的设备标准化，可以兼容不同吸收液种类，比如空间位阻胺、相变胺、功能离子液体等，无需根据吸收液种类的变化而改变吸收组件，即无需如背景技术中更换不同高度的吸收塔，可以大幅精简复杂的工艺设计选型，降低生产成本。

技术特征：

1.一种二氧化碳捕集系统，其特征在于，包括二氧化碳吸收装置，所述二氧化碳吸收装置包括吸收液槽和吸收组件，所述吸收液槽用于容置二氧化碳的吸收液，所述吸收组件包括位于所述吸收液槽的液面之上的吸收部分和位于所述吸收液槽的液面之下的更新部分，所述更新部分能够吸收吸收液，烟气能够进入所述吸收部分并流出；还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述吸收组件相对所述吸收液槽转动，且所述驱动机构能够调节所述吸收组件的转速。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置还包括密度检测部件和/或黏度检测部件，所述密度检测部件用于检测所述吸收液槽中的吸收液的密度，所述黏度检测部件用于检测所述吸收液槽中的黏度。

3.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置还包括温度控制部件，所述温度控制部件用于维持所述吸收液槽内吸收液的温度处于预定工作温度区间。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳吸收装置还包括搅拌部件，所述搅拌部件用于搅拌所述吸收液槽内的吸收液。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收组件包括滚筒，所述滚筒的内部设置有分隔部件，所述分隔部件分隔所述转筒为多个沿周向分布的吸收室，部分所述吸收室位于所述吸收液槽的液面之上，另一部分所述吸收室位于所述吸收液槽的液面之下；所述吸收部分包括位于所述吸收液槽的液面之上的所述吸收室，所述更新部分包括位于所述吸收液槽的液面之上的所述吸收室。

6.根据权利要求5所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述吸收组件包括烟气入口和烟气出口，所述烟气入口连通所述吸收部分的一个所述吸收室，所述烟气出口连通所述吸收部分的另一个所述吸收室，烟气至少流经两个所述吸收室。

7.根据权利要求1-6任一项所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集系统还包括吸收剂储罐和催化解吸塔，所述吸收剂储罐包括富液罐和贫液罐，所述吸收液槽包括槽入口和槽出口，所述催化解吸塔包括富液入口和贫液出口，所述富液罐连通所述槽出口和所述富液入口，所述贫液罐连通所述槽入口和所述贫液出口。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述贫液储罐的入口为直流式入口，所述富液储罐的进口为壁流式入口。

9.根据权利要求1-6任一项所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述二氧化碳捕集系统还包括与所述吸收液槽连通的催化解吸塔，所述催化解吸塔包括依次分布的三相催化解吸段、微分填料催化解吸段、釜式催化解吸段。

10.根据权利要求9所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，还包括曝气管路，所述曝气管路连通所述催化解吸塔的二氧化碳出口和所述三相催化解吸段。

11.根据权利要求9所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，所述釜式催化解吸段的催化剂浸没于所述催化解吸塔底部的吸收液中；还包括再沸器，所述再沸器用于加热所述釜式催化解吸段。

12.根据权利要求9所述的二氧化碳捕集系统，其特征在于，还包括换热器以及贫液管路和富液管路，所述贫液管路连通所述贫液罐的入口和所述催化解吸塔的贫液出口，所述富液管路连通所述富液罐的出口和所述催化解吸塔的富液入口，所述贫液管路的贫液和所述富液管路的富液在所述换热器中进行换热。

13.一种二氧化碳捕集方法，其特征在于，基于权利要求7或8所述的二氧化碳捕集系统，控制所述二氧化碳吸收装置的工作时段大于所述催化解吸塔的工作时段。

技术总结本申请公开一种二氧化碳捕集系统以及二氧化碳捕集方法，包括二氧化碳吸收装置，所述二氧化碳吸收装置包括吸收液槽和吸收组件，所述吸收液槽用于容置二氧化碳的吸收液，所述吸收组件包括位于所述吸收液槽的液面之上的吸收部分和位于所述吸收液槽的液面之下的更新部分，所述更新部分能够吸收吸收液，烟气能够进入所述吸收部分并流出；还包括驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述吸收组件相对所述吸收液槽转动，且所述驱动机构能够调节所述吸收组件的转速。该系统可适用于不同工况、不同类型吸收液的二氧化碳捕集系统，有利于实现设备标准化和降低生产成本。技术研发人员：巫毅飞,庄烨,叶凯,赵亚飞,严永桂,罗昌河受保护的技术使用者：福建龙净环保股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11