[实用新型]利用太阳能脱除烟气中二氧化碳的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种脱除烟气中二氧化碳的装置，属于污染物控制和二氧化碳减排技术 领域。

背景技术

由于人类活动排放的二氧化碳，对全球气候造成了严重的影响，因此，减少向大气中的 二氧化碳排放，是世界各国都关心的问题。目前二氧化碳排放控制技术主要可以分为三类， 一类是燃烧后控制技术，包括化学吸收法、物理吸收法、低温法、膜分离法等；一类是燃烧 前控制技术，主要是煤气化技术；一类是富氧燃烧技术。

各种CO₂分离回收方法存在的主要问题是能耗很高，会大幅度降低电厂的发电效率。燃烧 前技术会使电厂效率下降7个百分点左右，富氧燃烧技术会使电厂效率下降10个百分点左右， 燃烧后控制技术依方法的不同，效率下降的幅度也不同，如表1所示，在8.8-11.4％左右。

表1各种分离方法经济性比较

因此，降低二氧化碳分离的能耗，已经成为各种分离技术的关键。

现有的二氧化碳的燃烧后分离方法，如化学吸收法、物理吸收方法、膜吸收方法等，一 般是利用吸收剂吸收烟气中的二氧化碳，生成富二氧化碳吸收剂；富二氧化碳吸收剂要进入 再生装置进行再生，再生后的吸收剂进行循环利用。再生的过程需要吸收一定的热量，以使 富二氧化碳吸收剂达到一定的温度并为反应提供反应热，这是二氧化碳分离方法最主要的能 量消耗。现有的提供热量的方法主要有两种，一是从电厂抽取蒸汽，该方法会降低系统的发 电效率；二是通过燃烧煤或天然气来提供，而煤或天然气的燃烧增加了系统的化石燃料的消 耗，也会降低整个系统的发电效率，而且还会排放额外的二氧化碳。

实用新型内容

针对分离烟气中的二氧化碳的过程中需要消耗大量能量的问题，本实用新型设计了新的 二氧化碳分离装置，通过在装置中利用太阳能，为吸收剂再生提供所需要的热能，从而降低 系统的总能耗。

本实用新型的技术方案如下：

一种利用太阳能脱除烟气中二氧化碳的装置，该装置包括：

a.一个二氧化碳吸收装置，用于吸收烟气中的二氧化碳；该二氧化碳吸收装置是采用液 体吸收剂的吸收装置；

b.一个内部换热装置，用于从吸收装置出来的吸收了二氧化碳的富液与从再生装置出来 的贫液进行热交换；

c.一个外部换热装置，用于将从内部换热器换热后的贫液进一步降低温度；

d.一个再生装置，用于将从内部换热器出来的富液分解，产生二氧化碳气体和贫液；

e.一个用于给再生装置提供热量的热源，所述的热源采用太阳能集热器。

本实用新型所述的太阳能集热器采用非聚光型太阳能集热器，通过换热器为再生装置提供 能量。或采用聚光型的太阳能集热器，使用中将再生装置置于太阳能集热器的焦点或焦线处， 直接利用太阳光对吸收剂进行再生。

本实用新型提供的利用太阳能脱除烟气中二氧化碳的装置，其中所述的液体吸收剂的吸 收装置采用吸收塔或膜吸收装置。

本实用新型提供的另一种利用太阳能脱除烟气中二氧化碳的装置，该装置包括：

a.一个采用固体吸收剂的二氧化碳吸收装置，用于吸收烟气中的二氧化碳；

b.一个外部换热装置，用于降低从再生装置出来的吸收剂温度；

c.一个再生装置，用于将从吸收装置出来的吸收剂分解，产生二氧化碳气体和再生后的 吸收剂；

d.一个用于给再生装置提供热量的热源；所述的热源采用太阳能集热器。

本实用新型所述的太阳能集热器采用非聚光型太阳能集热器，通过换热器为再生装置提 供能量。或采用聚光型的太阳能集热器，将再生装置置于太阳能集热器的焦点或焦线处，直 接利用太阳光对吸收剂进行再生。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：能够降低电厂烟气分离二氧 化碳装置的能耗，减少从电厂抽取的蒸汽量，从而减少电厂效率的降低值，从而节约能源。

图的说明

图1利用非聚光型太阳能集热器的二氧化碳分离装置示意图。

图2利用聚光型太阳能集热器的二氧化碳分离装置示意图。

图3利用太阳能的液体吸收法装置图。

图4利用太阳能的膜吸收方法装置图。

图5利用太阳能的固体吸收法装置图。

图中：