[发明专利]一种烟气二氧化碳捕集提纯系统及方法

权利要求书

1.一种烟气二氧化碳捕集提纯系统，其特征在于，包括第一空气压缩机(1-1)、第二空气压缩机(1-2)、冷水换热器组(2)、第一制冷剂换热器(3-1)、第二制冷剂换热器(3-2)、二氧化碳分离器(4)、气体热交换器(5)、凝华器(6)、升华器(7)、第一调压阀(8-1)、第二调压阀(8-2)、第一增压泵(9-1)、第二增压泵(9-2)、二氧化碳储罐(10)和精馏塔(11)；

第一空气压缩机(1-1)的进气口用于接收烟气；

第一空气压缩机(1-1)输出的烟气依次通过冷水换热器组(2)进行第一次换热降温、第一制冷剂换热器(3-1)进行第二次换热降温后，送至二氧化碳分离器(4)；

二氧化碳分离器(4)，用于对烟气中的二氧化碳进行分离，输出的液态二氧化碳和混合气体；

二氧化碳分离器(4)输出的液态二氧化碳通过第一增压泵(9-1)泵入二氧化碳储罐(10)，二氧化碳储罐(10)输出的液态二氧化碳通过第二制冷剂换热器(3-2)进行降温后，送至精馏塔(11)；

精馏塔(11)，用于对液态二氧化碳进行精馏提纯，生成提纯后的液态二氧化碳；

其中，在二氧化碳储罐(10)与第二制冷剂换热器(3-2)之间的管路上设有第二调压阀(8-2)；

二氧化碳分离器(4)输出的混合气体通过第二空气压缩机(1-2)压缩后，再通过气体热交换器(5)降温后，送至凝华器(6)；

凝华器(6)，用于对混合气体中残留的二氧化碳气体和杂质气体进行凝华分离，其中，

凝华器(6)使混合气体中残留的二氧化碳气体凝华后，送至升华器(7)升华成气体后，经第一调压阀(8-1)升压变成二氧化碳液体后，通过第二增压泵(9-2)泵入到二氧化碳储罐(10)；

凝华器(6)使混合气体中的杂质气体，以气态的形式返回至气体热交换器(5)对其气体热交换器(5)接收的混合气体降温后，排出。

2.根据权利要求1所述的一种烟气二氧化碳捕集提纯系统，其特征在于，提纯系统还包括烟气余热回收单元和烟气干燥单元；

烟气干燥单元，用于对烟气进行干燥后，再送至第一空气压缩机(1-1)；

烟气余热回收单元，用于向冷水换热器组(2)通入冷却水对烟气进行降温，通过冷却水回收烟气余热后，并将其回收烟气余热后的冷却水进行回收。

3.根据权利要求2所述的一种烟气二氧化碳捕集提纯系统，其特征在于，冷水换热器组(2)包括第一冷水换热器(2-1)和第二冷水换热器(2-2)；

烟气余热回收单元包括低温水储罐(13)、高温水储罐(14)和第三制冷剂换热器(3-3)；

烟气干燥单元包括气液分离器(15)和储水罐(16)；

第一冷水换热器(2-1)设置在第一空气压缩机(1-1)与第一制冷剂换热器(3-1)之间的管路上；

低温水储罐(13)，用于给第一冷水换热器(2-1)和第一冷水换热器(2-2)提供冷却水，经第一冷水换热器(2-1)和第一冷水换热器(2-2)换热后的冷却水均送至高温水储罐(14)的进水口；其中，在低温水储罐(13)的出水口设置有阀门V1，在高温水储罐(14)的进水口处设有阀门V2；

高温水储罐(14)输出的换热后的冷却水经第三制冷剂换热器(3-3)制冷后送至低温水储罐(13)；

第二冷水换热器(2-2)对烟气进行降温后送至气液分离器(15)，气液分离器(15)用于对降温后的烟气进行气液分离，分离出的液体和干燥的烟气，其中，将气液分离器(15)分离出的液体存储至储水罐(16)，将气液分离器(15)分离出的干燥的烟气送至第一空气压缩机(1-1)。

4.根据权利要求2或3所述的一种烟气二氧化碳捕集提纯系统，其特征在于，提纯系统还包括压缩气体储能单元和发电单元；

压缩气体储能单元，用于对气体热交换器(5)输出的杂质气体进行回收；

发电单元利用高温水储罐(14)输出的换热后的冷却水，对压缩气体储能单元输出的杂质气体进行加热，并利用加热后的杂质气体进行气体做功发电后排出；而对杂质气体进行加热后的冷却水送至烟气余热回收单元。