[发明专利]一种用于反应相变捕集CO2

说明书

本发明公开了一种用于反应相变捕集CO₂的装置，包括：混合式搅拌组件，所述混合式搅拌组件包括罐体、悬浮液出管、阀门、固态吸收剂进管、吸收剂富液进管、电机、转轴、搅拌叶、连杆和刮板，所述罐体的一侧与所述吸收剂富液进管的一端连通，所述吸收剂富液进管与所述第二水泵的出水端连通；本发明针对反应相变型吸收剂在吸收CO₂过程中的固‑液相变特征，提出的装置比传统工艺多了一个搅拌式混合罐，制得的悬浮液，既保留了反应相变型吸收剂在吸收前的固态特征，又显著提高其捕获CO₂速率。该装置利用反应相变型吸收剂在再生过程中的相变潜热，可为解析塔提供部分热量，从而有效降低CO₂捕获过程中的再生能耗。

技术领域

本发明属于燃烧后CO₂捕获技术领域，具体涉及.一种用于反应相变捕集CO₂的装置。

背景技术

为应对当前极为严峻的CO₂减排形势，CCS技术(CO₂捕集与封存)被认为是减少温室气体排放的最有潜力的途径之一。目前国际上对于CO₂捕集的技术思路有三种：燃烧前处理技术，燃烧后处理技术，富氧燃烧技术。其中，燃烧后捕集CO₂的主要方法可以分为物理吸附法、化学吸收法、膜分离法、低温冷冻法等。一般认为，化学吸收法是控制气体排放的有效方法之一。近年来，以MEA，MDEA等为吸收剂的有机胺溶液化学吸收一再生工艺已经开始了工业示范应用。研究表明碳捕获工艺需要消耗电厂将近30％的能量，导致电厂发电效率下降，其中，吸收剂富液的再生能耗约占整个碳捕获工艺能耗的75％。在商业化应用过程中发现要推动化学吸收法的应用，需首要解决吸收剂富液解析过程中的高能耗。

事实上，吸收剂富液再生过程中需要消耗的总能量包括显热Qsen，解析热Qr和热损失Qstrg。近年来有学者提出利用具有相变行为的新型吸收剂用于降低再生能耗，目前报道的用于吸收CO₂的相变型吸收剂主要由两类。一类是相变分层吸收剂，可以利用混合胺复合吸收剂在CO₂吸收过程中液液或液固分离的相变现象，再生过程中只需将CO₂的富液相送入解析池从而减少解吸过程的处理量，达到降低再生能耗的目的。这是一种通过减少加热富液量从而降低显热的方法。中国公开授权发明公开号：CN102500195B针对此种两相吸收剂提供了一种两相CO₂捕集装置，该装置比传统捕集装置多了一个分离器，用于分离吸收CO₂后的两相分层溶液，分离后的上层液体直接循环利用，只需将下层液体送往解析塔再生。

另一类具有相变行为的新型吸收剂，即反应相变型吸收剂，是从降低解析热入手达到降低再生能耗的目的。具体表现为：在吸收过程中固态吸收剂与CO₂反应逐渐生成液态产物，再生过程中提高温度使得吸收饱和的富液由液态恢复为固态。在捕集CO₂过程中吸收剂熔化吸热，降低了冷却所需能耗；进一步的地，再生过程中固化释放的潜热可为再生过程提供热量，从而降低再生能耗。本发明对比已有的传统CO₂吸收工艺，为此，我们提出一种用于反应相变捕集CO₂的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于反应相变捕集CO₂的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于反应相变捕集CO₂的装置，包括：吸收塔组件，所述吸收塔组件包括吸收塔、烟气进管、烟气出管、吸收剂富液出管和三通管体；

换热组件，所述换热组件包括第一水泵、第二水泵、板式换热器和第三水泵，所述第一水泵的抽水端与所述三通管体的一端连通，所述第二水泵的抽水端与所述三通管体的一端连通，所述板式换热器的冷源出管与所述吸收塔的一侧连通；