[发明专利]一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法及其设备

权利要求书

1.一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于它包括如下步骤：

1）按有机胺与离子液体的摩尔比为（1～1.1）:1，将有机胺、离子液体和水混合，得到复合吸收剂水溶液，其中复合吸收剂水溶液的浓度为20～40wt%；

以有机胺和离子液体组成的复合吸收剂水溶液作为CO₂吸收剂，将复合吸收剂水溶液均匀喷射到经过常规除尘和脱硫处理后的电站锅炉尾部烟气中，使向上运动的烟气与向下喷射的复合吸收剂水溶液充分逆向接触，烟气中的CO₂气体与复合吸收剂发生气液两相化学反应而被吸收；

控制液气比在5～25L/m³的范围，烟气中CO₂与复合吸收剂水溶液的反应温度在40～55℃的范围，反应压力为0.01～10atm；生成富含A·CO₂和B·CO₂的液体，其中A为有机胺、B为离子液体；

2）富含A·CO₂和B·CO₂的液体通过自身的凝聚，经过静止澄清形成不同液体层；富含A·CO₂和B·CO₂的液体处于下层，复合吸收剂水溶液处于上层，然后将下层溶液分离出来，得到富含A·CO₂和B·CO₂的混合液体；

分离出来的富含A·CO₂和B·CO₂的混合液体经过换热，富含A·CO₂和B·CO₂的混合液体中被复合吸收剂水溶液溶解或吸附的部分CO₂气体就蒸发出来，得到换热出来富含A·CO₂和B·CO₂的混合液体；

3）将换热出来富含A·CO₂和B·CO₂的混合液体进行加热解析处理，化学吸收的CO₂被解析出来，再生获得高浓度CO₂气体和复合吸收剂水溶液； 

4）将步骤3）所得复合吸收剂水溶液送回至步骤1）中，作为CO₂吸收剂继续循环使用；

5）对步骤3）所分离出的高浓度CO₂气体进行冷却处理，使其中含有的热水蒸汽产生凝结；

6）对步骤5）冷却处理的高浓度CO₂气体进行气液分离处理，脱除其中的凝结水份，获得纯度≥99%的CO₂气体；

7）将步骤6）所得纯度≥99%的CO₂气体进一步干燥，再经过压缩和冷凝处理，将其变成液态，制成高浓度工业级液态二氧化碳成品。

2.根据权利要求1所述的一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于：步骤1）中，离子液体为传统离子液体、功能化离子液体、聚合离子液体中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。

3.根据权利要求2所述的一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于：传统离子液体包含咪唑盐类、吡咯盐类、吡啶盐类、铵盐类、磺酸盐类离子液体中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。

4.根据权利要求2所述的一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于：所述的功能化离子液体为引入氨基的离子液体。

5.根据权利要求2或3所述的一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于：所述的传统离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-己基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐等中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。

6.根据权利要求4所述的一种高效低能耗捕集电站烟气中二氧化碳的方法，其特征在于：所述的引入氨基离子液体为1-(1-氨基丙基)-3-甲基咪唑溴盐、1-(3丙胺基)-3-丁基咪唑四氟硼酸盐等中的任意一种或任意二种以上的混合，任意二种以上混合时为任意配比。