[发明专利]二氧化碳分离系统以及分离方法

权利要求书

1.一种二氧化碳分离系统，其特征在于其包括：

二氧化碳吸收塔，用于吸收含二氧化碳气体中的二氧化碳；

二氧化碳吸收液再生塔，连接有再沸器，用于再生二氧化碳吸收液；

发生器，其内设有第一发生换热器和第二发生换热器，该发生器内填充有吸收溶液；

吸收器，其内填充有吸收溶液，在该吸收器内设有吸收换热器，连接于所述再沸器；

蒸汽通道，连通所述的发生器和所述的吸收器；

所述发生器中吸收溶液的吸收剂浓度低于吸收器中吸收溶液的吸收剂浓度；

所述第一发生换热器的入口连接于上述二氧化碳吸收液再生塔底部的吸收液出口，第一发生换热器的出口连接上述二氧化碳吸收塔上部的吸收液入口；所述第二发生换热器的入口连接于上述二氧化碳吸收液再生塔顶部的气体出口。

2.根据权利要求1所述的二氧化碳分离系统，其特征在于其还包括吸收剂结晶器，该吸收剂结晶器包括：

结晶器吸收溶液入口，通过管道连接于吸收器吸收溶液出口和发生器溶液出口；

结晶器稀溶液出口，通过管道连接于发生器的吸收溶液入口；以及

含结晶溶液输出口，通过管道连接于吸收器的吸收溶液入口。

3.根据权利要求2所述的二氧化碳分离系统，其特征在于其还包括吸收溶液自换热器，设置于所述的吸收剂结晶器与发生器和吸收器连接的管道上，用于进入吸收剂结晶器的吸收溶液、从吸收剂结晶器输出的稀溶液和从吸收剂结晶器输出的含结晶溶液之间的热交换。

4.根据权利要求1所述的二氧化碳分离系统，其特征在于其还包括气液分离器，连接于上述第二发生换热器的出口。

5.根据权利要求1所述的二氧化碳分离系统，其特征在于所述发生器内还设有外部热源加热器，用于加热发生器内的吸收溶液。

6.一种二氧化碳分离方法，用于分离含二氧化碳气体中的二氧化碳，其特征在于该方法包括以下步骤：

用二氧化碳吸收液与含二氧化碳气体接触，吸收所述气体中的二氧化碳；

吸收二氧化碳后的二氧化碳吸收液被加热，然后进行再生，再生形成的气体和液体分两路用于加热一低浓度的吸收溶液，并产生工质蒸汽；

再生形成的气体加热完上述低浓度的吸收溶液后进行气液分离，得到二氧化碳气体；

再生形成的液体加热完上述低浓度的吸收溶液后作为二氧化碳吸收液再次用于吸收含二氧化碳气体中的二氧化碳；

上述工质蒸汽被另一高浓度的吸收溶液吸收并释放吸收热，所述吸收热用于加热上述吸收二氧化碳后的二氧化碳吸收液。

7.根据权利要求6所述的二氧化碳分离方法，其特征在于其中所述的低浓度的吸收溶液与高浓度的吸收溶液的吸收剂摩尔分数之差大于0.1。

8.根据权利要求7所述的二氧化碳分离方法，其特征在于其中的部分低浓度的吸收溶液与部分高浓度的吸收溶液被冷却，形成结晶，然后进行固液分离；

固液分离后的稀溶液与所述的低浓度吸收溶液混合，含结晶溶液与所述的高浓度吸收溶液混合。

9.根据权利要求8所述的二氧化碳分离方法，其特征在于其还包括：上述的被冷却之前的部分低浓度的吸收溶液与部分高浓度的吸收溶液、固液分离后的稀溶液以及含结晶溶液之间进行热交换。

10.根据权利要求9所述的二氧化碳分离方法，其特征在于采用外部冷源对部分低浓度的吸收溶液与部分高浓度的吸收溶液进行冷却。

11.根据权利要求6-10任一项所述的二氧化碳分离方法，其特征在于所述的二氧化碳吸收液为碳酸钾溶液和胺类化合物溶液其中之一或者上述各物质的混合物；

所述的吸收溶液由工质和吸收剂组成，所述的工质为水、氨、甲醇和乙醇其中之一或几种物质的混合物；所述的吸收剂为LiBr、LiCl、LiNO₃、Li₂SO₄、ZnCl₂、ZnBr₂、NaCl、KCl、Na₂SO₄、K₂SO₄、NaBr、KBr、CaCl₂和MgBr₂其中之一或几种物质的混合物。