[实用新型]一种基于等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮的碳捕集系统

说明书

本实用新型提出了一种基于等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮的碳捕集系统。烟气从锅炉出来后，由烟气管道先后流经电晕放电反应器，DMSO吸收塔、水洗塔等完成烟气的脱硫、脱氮。脱硫、脱氮后的烟气再经旋风分离器分离游离水后流入含有醇胺吸收剂的CO2吸附塔，吸附后产生的CO2富液与CO2解析塔回流的CO2贫液经换热器换热后流入CO2解析塔。解析后的CO2经压缩机压缩，干燥塔干燥后流入蒸发器，通过制冷剂氨的蒸发吸热使CO2液化并储存。解析CO2的热量主要有以下来源，其一为汽轮机的排汽余热经换热管道流入釜式再沸器，其二为低峰发电时将多余热蒸气通过储热罐储存并通过热交换经换热管道流入釜式再沸器，其三为制冷系统中热冷却水流入储热罐进行余热回收利用。

技术领域

本实用新型涉及等离子体耦合液相吸收除污染物、碳捕集和余热回收领域，尤其涉及一种基于等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮的碳捕集系统。

背景技术

在对烟气中的二氧化碳进行捕集的过程中，烟气的脱硫、脱氮效率问题一直备受关注，烟气中的硫、氮含量除了会影响大气环境，还会污染碳捕集过程中的吸收溶剂并腐蚀设备，从而影响到溶剂与设备的使用寿命。目前，常用的脱硫方法主要为：干法、半干法、湿法；常用的脱氮方法主要为：SNCR选择性非催化还原法和SCR选择性催化还原法。虽然烟气中的SO₂和NO可以通过不同降解过程逐步降解，但若首先降解NO，烟气中较高浓度SO₂会毒害脱氮催化剂，若先进行脱硫，脱硫后烟气温度的降低则会影响脱氮效率，并需要额外能量输入。此外，对烟气中的二氧化碳进行捕集的过程中，CO₂的解析以及醇胺类吸收剂的再生均需要大量的热源来提供，若通过锅炉直接地对CO₂解析塔供热，无疑会增加额外能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的在于降低碳捕集过程中进入CO₂吸附塔与解析塔烟气中的硫、氮含量以及对火力发电厂的余热进行回收利用，将碳捕集与等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮和能量回收相结合，提出了一种基于等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮的碳捕集系统，延长了碳捕集过程中吸附溶剂与设备的使用寿命且降低了碳捕集的运行成本。

本实用新型的技术方案如下：一种基于等离子体耦合液相吸收脱硫、脱氮的碳捕集系统，包括火力发电系统、电晕放电等离子体脱硫、脱氮系统、CO₂吸附与解析系统、换热系统、CO₂低温液化系统、制冷系统、余热回收系统；

所述火力发电系统包括锅炉91、汽轮机10、连杆90、交流发电机11，其中汽轮机10通过连杆90连接交流发电机11，高温蒸汽经蒸汽管道71、三通阀1、蒸汽管道77、三通阀3、蒸汽管道78来驱动汽轮机10，汽轮机10通过连杆90来带动交流发电机11转动进行发电；交流发电机11一输出端经整流器12与电晕放电反应器14的阳极13相连，另一输出端与阴极94相连；

所述电晕放电等离子体脱硫、脱氮系统包括电晕放电反应器14、DMSO吸收塔17、水洗塔20；烟气经烟气管道44、节流阀8、烟气管道45进入电晕放电反应器14，电晕放电反应器14另一端通过烟气管道46连接DMSO吸收塔17，DMSO吸收塔17通过烟气管道47与水洗塔20相连，水洗塔20的另一端经烟气管道48与CO₂吸附与解析系统的旋风分离器23相连；

所述CO₂吸附与解析系统包括旋风分离器23、引风机24、CO₂吸附塔26、富液泵30、贫液泵31、换热器29、CO₂解析塔35、釜式再沸器39、空气冷却器28，36、回流罐37、回流泵38；