[发明专利]二氧化碳分离回收系统和重沸器输入热量测量方法

说明书

技术领域

此处描述的实施例总体上涉及二氧化碳分离回收系统和重沸器输入热量测量方法。

背景技术

在近些年中，关于使用大量矿物燃料的热电站，一直对下面的分离和回收二氧化碳的方法进行持续研究，即通过使得燃烧废气与基于胺的吸收液互相接触而对包含在燃烧废气中的二氧化碳进行分离与回收；并且一直对存储已回收的二氧化碳而非排出已回收的二氧化碳的方法进行持续研究。

具体地，已知的二氧化碳回收系统包括吸收塔和再生塔。在二氧化碳回收系统中，吸收塔使得包含在燃烧废气中的二氧化碳被吸收到基于胺的吸收液，而再生塔被供应了具有从吸收塔吸收了二氧化碳的吸收液(富液)并且通过对富液加热使二氧化碳气体从富液中排出而使吸收液再循环。二氧化碳回收系统将再循环的吸收液(贫液)供应到吸收塔以便重新使用再循环的吸收液(贫液)。

在从富液排出二氧化碳的步骤中，设置在再生塔附近的重沸器对再生塔中的吸收液进行循环和加热。经常将所产生的要在热电站、工厂等中使用的水蒸汽的一部分供应到作为加热介质的重沸器。在该情况中，根据在重沸器入口处的水蒸汽的热量与在重沸器出口处的水的热量之间的差值来确定从重沸器的加热介质供应到再生塔吸收液的热量。通过测量水蒸汽的温度和压力而确定的每单位重量保持的热量(焓：kJ/kg)与水蒸汽的质量流率(kg/sec)的乘积来计算在重沸器入口处的水蒸汽热量。另外，通过测量水的温度和压力而确定的每单位重量保持的热量(焓：kJ/kg)与水的质量流率(kg/sec)的乘积来计算在重沸器出口处的水的热量。

然而，供应到重沸器的部分水蒸汽不凝结(不变为水)，而是保持水蒸汽的形式。即，在重沸器出口处存在的流体是水蒸汽和水共存的气-液二相流体。而且，水蒸汽和水的流率之间的比例依照二氧化碳回收系统的工作状况而变化。还没有确立准确地测量水蒸汽和水的流率之间的比例的方法。

出于该原因，利用相关技术中的确定重沸器入口处的水蒸汽的热量和重沸器出口处的水的热量之间差值的上述方法，很难准确地测量从重沸器的加热介质供应到再生塔吸收液的热量。

发明内容

根据一个实施例，二氧化碳分离回收系统包括：使包含在燃烧废气中的二氧化碳被吸收到吸收液的吸收塔、使吸收液再生的再生塔、连接到再生塔并通过使用加热介质对再生塔的吸收液加热的重沸器、以及测量从加热介质供应到吸收液的热量的测量设备。该测量设备包括对从重沸器排出的加热介质进行冷却的冷却器，并且该测量设备通过从供应到重沸器的加热介质保持的热量中减去由冷却器冷却的加热介质保持的热量和从冷却器的加热介质除去的热量来获得从加热介质供应到吸收液的热量。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的二氧化碳分离回收系统的示意结构图；

图2是示出根据本发明第二实施例的二氧化碳分离回收系统的示意结构图；以及

图3是示出根据本发明第三实施例的二氧化碳分离回收系统的示意结构图。

具体实施方式

以下将参考附图来描述本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是示出根据本发明第一实施例的二氧化碳分离回收系统的示意结构图。此处，通过使用能够吸收二氧化碳的吸收液体，二氧化碳分离回收系统对在由矿物燃料燃烧产生的燃烧废气中包含的二氧化碳进行回收。

如图1所示，二氧化碳分离回收系统1包括吸收塔3和再生塔5。吸收塔3使包含在燃烧废气2a中的二氧化碳被吸收到吸收液中。再生塔5被供应了已经从吸收塔3吸收了二氧化碳的吸收液(在下文中，被称为富液4a)；通过对富液4a加热从吸收液排出包含水蒸汽的二氧化碳气体；排出包含二氧化碳气体和水蒸汽的废气2d；并且使吸收液再生。

例如，将在诸如热电站等发电设施中产生的燃烧废气2a通过废气引入管道8供应到吸收塔3的下部，并且从吸收塔3的顶部排出二氧化碳已经被除去的燃烧废气2b。

吸收塔3包括用于存储由吸收液吸收二氧化碳而产生的富液4a的吸收塔罐3a。同样地，再生塔5包括用于存储由富液4a排出二氧化碳气体而再生的吸收液(在下文中，被称为贫液4b)的再生塔罐5a。

此处，例如，将通过使胺化合物溶解在水中而获得的胺化合物水溶液用作能够吸收二氧化碳的吸收液。