[发明专利]二氧化碳分离和回收系统及其操作方法

说明书

技术领域

在此描述的实施方式涉及二氧化碳分离和回收系统及其操作方法。

背景技术

关于二氧化碳的回收，作为应对全球性大规模关心的全球变暖问题的有效措施，二氧化碳回收和存储技术近来受到关注。特别地，通过使用水溶液回收二氧化碳的方法已经与热电厂和过程废气相关联地进行研究。例如，包括吸收塔和再生塔的二氧化碳回收装置是已知的，吸收塔被构造成通过使吸收液吸收包含二氧化碳的气体而产生富液，再生塔被构造成加热从吸收塔排出的富液以释放二氧化碳和蒸汽、从蒸汽中分离二氧化碳、并将产生的贫液返回至吸收塔。

在从富液中释放二氧化碳的步骤中，相邻于再生塔设置的重沸器循环并加热再生塔中的吸收液。用于作为加热介质在热电厂、工厂等使用而被产生的蒸汽（水蒸汽）的一部分被供给到该重沸器。供给到重沸器的蒸汽量需要被减少。

附图说明

图1为第一实施方式的二氧化碳分离和回收系统的概略构成图；

图2为第二实施方式的二氧化碳分离和回收系统的概略构成图；并且

图3至7为修改的实施方式的二氧化碳分离和回收系统的概略构成图。

具体实施方式

以下将参考附图对实施方式进行说明。

在一个实施方式中，二氧化碳分离和回收系统包括：吸收塔，包含二氧化碳的气体被导入其中，该吸收塔被构造成允许该气体与用于吸收二氧化碳的吸收液接触、并排出第一富液，该第一富液为已经吸收二氧化碳的吸收液，和再生塔，其被构造成致使该吸收液释放包含二氧化碳的气体、并排出贫液，该贫液的二氧化碳浓度低于该富液的二氧化碳浓度。该系统进一步包括构造成使用水蒸汽加热该再生塔中的吸收液的重沸器，和构造成将该第一富液分成第二富液和第三富液的分流器。该系统进一步包括构造成使用从该再生塔输送到该吸收塔的贫液加热从该分流器输送到该再生塔的第二富液的第一热交换器，和构造成使用从该重沸器排出的水加热从该分流器输送到该再生塔的第三富液的第二热交换器。

（第一实施方式）

图1为第一实施方式的二氧化碳分离和回收系统的概略构成图。如图1所示，该二氧化碳分离和回收系统包括吸收塔1，再生式热交换器7，再生塔8，重沸器9和分流器20。该二氧化碳分离和回收系统通过使用吸收二氧化碳用的吸收液回收燃烧排气2中的二氧化碳气体12，并排出脱二氧化碳的气体3。

燃烧排气2产生自例如热电厂的锅炉（未示出）并被引入吸收塔1的下部。在吸收塔1中，燃烧排气2与吸收液接触，并且燃烧排气2中的二氧化碳被吸收在该吸收液中。该吸收液从吸收塔1的上部被导入，通过填充有用于提高气液接触效率的填料的填充层1A，并在吸收塔1中向下流动。例如，胺类化合物可被用作该吸收液。

燃烧排气2的二氧化碳的较大部分被吸收在该吸收液中，并且其二氧化碳含量下降的脱二氧化碳的气体3从吸收塔1的塔顶被排出。

在吸收塔1的底部，富液101被收集，所述富液为已经吸收了二氧化碳的吸收液。在吸收塔1的底部被收集的富液101从吸收塔1的底部被排出，并由富液传送泵6输送到分流器20。

分流器20将富液101（第一富液）分成主富液（第二富液）102和副富液（第三富液）104。

主富液102在再生式热交换器（第一热交换器）7处利用从再生塔8（重沸器9）排出的贫液107被加热。加热的主富液103被输送到再生塔8。

副富液104在热交换器（第二热交换器）30处利用从重沸器9排出的热水121被加热。已被加热的副富液105被输送到再生塔8。

被输送到再生塔8的主富液103和副富液105通过填充有用于提高气液接触效率的填料的填充层8A，并在再生塔8中向下流动。它们经历与作为在重沸器9处产生的二氧化碳和水蒸汽的混合物的混合气体110的逆流接触以被加热，并释放二氧化碳以便作为半贫液106在再生塔8的底部被收集。在再生塔8的底部被收集的半贫液106从再生塔8的底部被排出，在重沸器9处被加热并且分离成二氧化碳与水蒸汽的混合气体110和热贫液107。

重沸器9被供以水蒸汽120，并通过使用该水蒸汽120作为热源而加热半贫液106。水蒸汽120在重沸器9处加热半贫液106后作为热水121从重沸器9被排出。热水121被输送到热交换器30以便加热副富液104。

贫液107在再生式热交换器7处加热主富液102。已经通过再生式热交换器7的贫液108由贫液冷却器14冷却并被输送到吸收塔1的上部。被输送到吸收塔1的贫液109被再利用用于吸收燃烧排气2中的二氧化碳。