[发明专利]二氧化碳回收系统及其操作方法

说明书

技术领域

这里描述的实施例涉及二氧化碳回收系统及其操作方法。

背景技术

近年来，作为全球变暖问题的有效措施，二氧化碳回收和存储（CCS）技术已受到关注。例如，对通过利用吸收液从热电站或铁工厂的燃烧锅炉等产生的过程排气（处理目标气体）中回收二氧化碳的二氧化碳回收系统进行研究。

在这种二氧化碳回收系统中，当由于热电站或铁工厂的操作变化而产生锅炉的载荷变化或空气或燃料的供应量变化时，被供应的过程排气的二氧化碳浓度和气体流速快速变化。然而，传统的二氧化碳回收系统不能通过改变二氧化碳回收系统的过程条件来应对这些快速变化。因此，二氧化碳回收系统变得不稳定并且产生异常热量。

另外，希望这种二氧化碳回收系统快速启动到额定工作点。然而，当二氧化碳回收系统的工作条件被设定为高效时，吸收液的循环流速很低并且每单位时间被投入到再沸器内的热量很少。因此，二氧化碳回收系统需要很长时间才能启动。

此外，对于排放大量过程排气的厂站（plant）来说，二氧化碳回收系统盛装着大量吸收液。因此，吸收液在二氧化碳回收系统内的循环需要很长时间。因此，当二氧化碳回收系统的工作处于不稳定状态时，需要很长时间从不稳定状态变化到稳定状态。此外，当二氧化碳回收系统的工作条件连同燃烧锅炉载荷等的变化一起变化时，也需要很长时间才能将二氧化碳回收系统的运转从不稳定状态变化到稳定状态。

附图说明

图1是示意出第一实施例的二氧化碳回收系统的结构的示意图；

图2是示意出第二实施例的二氧化碳回收系统的结构的示意图；

图3是示意出第三实施例的二氧化碳回收系统的结构的示意图；

图4是描述操作第三实施例的二氧化碳回收系统的方法的图示；以及

图5是示意出第四实施例的二氧化碳回收系统的结构的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图解释实施例。

在一个实施例中，二氧化碳回收系统包括吸收塔，其被配置用于使包含二氧化碳的处理目标气体与用于吸收二氧化碳的吸收液接触，并且排出吸收了二氧化碳的吸收液和包含已经去除了二氧化碳的处理目标气体的吸收塔排气。该系统还包括再生塔，其被配置用于使从吸收塔排出的吸收液散逸二氧化碳，并且排出已经散逸了二氧化碳的吸收液和包含二氧化碳的再生塔排气。该系统还包括处理目标气体管线，其被配置用于将处理目标气体引入到吸收塔内。该系统还包括第一引入模块，其被配置用于将其二氧化碳浓度比处理目标气体高的第一气体引入到处理目标气体管线内。该系统还包括第二引入模块，其被配置用于将二氧化碳浓度比处理目标气体低的第二气体引入到处理目标气体管线内。

（第一实施例）

图1是示意出第一实施例的二氧化碳回收系统的结构的示意图。

图1的二氧化碳回收系统包括吸收塔11、作为处理目标气体管线的例子的过程排气管线12、鼓风机13、富液泵14、再生热交换器15、再生塔16、再沸器17、贫液泵18和冷却器19。

吸收塔11例如被构造成逆流型气液接触设备。吸收塔11从其下部分引入包含二氧化碳的过程排气1，并且从其上部分引入用于吸收二氧化碳的吸收液（贫液）2。

然后，吸收塔11使过程排气1与吸收液2气液接触，从其下部分排出吸收了二氧化碳的吸收液（富液）2，并且从其上部分排出包含去除了二氧化碳的过程排气1的吸收塔排气3。

本实施例的吸收塔11具有其中设置了一层或多层填料（filler）或托架（tray）以有效地进行气液接触的结构。

过程排气1被通过过程排气管线12引入吸收塔11内。此时，过程排气1被过程排气管线12上的鼓风机13加压至任意压力。过程排气1是本公开的处理目标气体的例子。例如，过程排气1被从热电站或铁工厂供应。

例如，吸收液2包括诸如一乙醇胺或二乙醇胺的胺基水溶液、碱性水溶液、离子溶液或其水溶液，但吸收液2不被限制于这些液体。

从吸收塔11排出的吸收液2被富液泵14通过再生热交换器15传递至再生塔16。此时，从吸收塔11前往再生塔16的吸收液2在再生热交换器15内通过热交换而被加热。

再生塔16加热被引入的吸收液2，从而使吸收液2的大部分二氧化碳与蒸汽一起散逸，并且从吸收液2中分离二氧化碳。再生塔16例如被构造成逆流型气液接触设备。再生塔16通过在再沸器17中产生的作为外部供热的高温蒸汽和吸收液2之间进行交换热来加热吸收液2。