专利名称：烟气脱碳系统和方法、烟气脱碳系统用吸收塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及烟气CO2捕集技术领域，尤其是燃煤(油、气)电站锅炉(燃机)、工业 锅炉、石灰窑炉和化工工艺中的低压低浓度CO2回收领域，具体涉及燃烧设备的烟气脱碳系 统及方法、以及烟气脱碳系统用吸收塔。
背景技术：
气候变暖问题是影响整个人类发展的问题，CO2是气候变暖的主要贡献者，而大型 燃烧设备是(X)2最大的排放源，任何想要大规模控制(X)2的排放，应对气候变暖，都必须着力 于对大型燃烧设备进行(X)2捕集。大型燃烧设备捕碳主要有燃烧前捕集、富氧燃烧技术和燃烧后捕集。燃烧前捕集 主要用于IGCC电站，后两者则可运用于对传统电厂的改造。其中，富氧燃烧技术不仅需要 增加制氧设备，还需对已有的发电本体进行改造，燃烧后捕碳则不用对本体进行改造，具有 更广泛的适应性。由于传统电站和其它大型燃烧设备烟气具有大流量，低分压等特点，采用 具有碱性的醇胺溶液，如乙醇胺(MEA)是最适合于这种烟气特点的技术。利用醇胺溶液从烟气中进行碳捕集的技术在化工行业已经成熟。但是，由于电厂 等大型燃烧设备烟气具有气量大，分压低等特点，该技术运用于电厂最大的问题是能耗高， 体积大。中国发明专利申请(申请号为200810018343. 5)公开了一种燃煤电厂烟气中二氧 化碳捕集装置，其包括烟气预处理装置、吸收塔、以及再生塔。其中，经过烟气预处理装置处理的烟气通过风机加压后与吸收塔的底部相连，烟 气自下向上流动，与从吸收塔上部入塔的能够吸收二氧化碳的乙醇胺溶液形成逆流接触， 脱除二氧化碳的烟气经尾气排空口排出，吸收了二氧化碳的富液通过富液泵加压由再生塔 上部进入，在再生塔底部设置有内置式煮沸器，再生塔的顶部出气口还依次与产品气富液 换热器、产品气冷却器、气液分离器和二氧化碳压缩机相连，分离后的二氧化碳经二氧化碳 压缩机压缩后排出，解吸二氧化碳后的贫液由再生塔底流出。本发明人发现，在上述二氧化碳捕集装置中，吸收塔的塔体大，同时贫富液循环量 大，设备制造成本和运行成本较高。
发明内容
本发明目的在于提供一种比传统技术具有更低能耗的烟气脱碳系统，以满足大型 燃烧设备，化工行业等CO2分压较低，需大幅降低捕集能耗的要求。本发明的另一目的在于 提供一种烟气脱碳方法。本发明的又一目的在于提供一种烟气脱碳系统用吸收塔。为此，一方面，本发明提供了一种烟气脱碳系统，其包括吸收系统，利用贫二氧化 碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化碳吸收液；再生系统，用于解吸富二氧化 碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生气和供吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收 液；以及热交换系统，供富二氧化碳吸收液与贫二氧化碳吸收液和/ 二氧化碳再生气之间换热，其中，吸收系统包括与风机相连通的至少一吸收塔，该吸收塔的底部具有富液槽、中 部具有自循环喷淋器、上部具有贫液喷淋器，其中，自循环喷淋器与贫液喷淋器之间构成贫 液吸收区，自循环喷淋器与富液槽之间形成半贫液吸收区。优选地，上述自循环喷淋器设置在富液槽液面和贫液喷淋器之间的1/3 2/3高 度处。优选地，上述吸收塔的贫液喷淋器的上方还具有由循环水洗泵和积液槽构成的循 环洗涤系统和除雾器。优选地，上述再生系统包括再生塔，其下部具有贫液槽、上部具有富液喷淋器、以 及位于富液喷淋器上方的激冷喷淋器，其中，在贫液槽的贫二氧化碳吸收液的液面之上、在 富液喷淋器之下的空间形成再生区，激冷喷淋器和富液喷淋器之间的空间形成激冷区。优选地，向再生系统提供的富二氧化碳吸收液的70% 95%经过热交换系统换 热后供给富液喷淋器，其余的直接供给激冷喷淋器。优选地，上述再生塔的上端设有除雾器，富液喷淋器设置在贫液槽液面与除雾器 之间的2/3 4/5高度处。优选地，上述热交换系统包括贫富液换热器；以及贫液冷却器，其中，再生塔的 贫液槽中的贫二氧化碳吸收液经过贫液冷却器冷却后供给吸收塔的贫液喷淋器。优选地，上述再生系统还包括连接至再生塔的再生气冷却器和再生气分离器，其 中，再生气分离器分离得到的液体与贫液冷却器冷却后的贫二氧化碳吸收液相混合。另一方面，本发明还提供了一种烟气脱碳系统，其包括吸收系统，利用贫二氧化 碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化碳吸收液；再生系统，用于解吸富二氧化 碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生气和供吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收 液；以及热交换系统，供富二氧化碳吸收液与贫二氧化碳吸收液和/ 二氧化碳再生气之间 换热，其中，再生系统包括再生塔，其下部具有贫液槽、上部具有富液喷淋器、以及位于富液 喷淋器上方的激冷喷淋器，其中，在贫液槽的贫二氧化碳吸收液的液面之上、在富液喷淋器 之下的空间形成再生区，激冷喷淋器和富液喷淋器之间的空间形成激冷区。另一方面，本发明还提供了一种烟气脱碳方法，包括以下步骤:A)在吸收塔中，利 用贫二氧化碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化碳吸收液；B)在再生塔中， 解吸富二氧化碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生气和供吸收系统循环使用的贫 二氧化碳吸收液；以及C)在热交换系统中，使富二氧化碳吸收液与贫二氧化碳吸收液和/ 二氧化碳再生气进行换热，其中在步骤A中，使经过预处理的烟气通过风机从吸收塔下部 进入到吸收塔中，并先让雾化的富二氧化碳吸收液吸收，再让雾化的贫二氧化碳吸收液吸 收，其中，富二氧化碳吸收液来自吸收塔下部的富液槽中。优选地，在步骤B中，使吸收塔的富液槽中的富二氧化碳吸收液的一部分提供给 再生塔的激冷喷淋器使其雾化，另一部分通过冷却后提供给激冷喷淋器下方的富液喷淋器 使其雾化。优选地，在步骤C中，使再生塔的贫液槽中的贫二氧化碳吸收液经由热交换系统 冷却后与二氧化碳再生气经由冷却和汽液分离得到的液体相混合。另外，本发明还提供了一种烟气脱碳系统用吸收塔，该吸收塔的底部具有富液槽、 中部具有自循环喷淋器、上部具有贫液喷淋器，其中，自循环喷淋器与贫液喷淋器之间构成贫液吸收区，自循环喷淋器与富液槽之间形成半贫液吸收区，其中，自循环喷淋器用于喷射 的富二氧化碳吸收液来自吸收塔下部的富液槽中。在本发明优选实施例的系统和方法中，吸收塔和再生塔均采用喷淋法，且在吸收 塔中增加了一套喷淋内循环，在再生塔中增加了一套喷淋激冷系统，再生塔后冷凝液直接 与冷却器后的贫液混合。一方面，能有效地对系统进行热分配，减少贫富液循环速度、降低 出贫富液换热器后贫液和经过再生气冷凝器后流体的温度，从而减小冷却水负荷，降低系 统能耗和电耗；另一方面，减少了昂贵的系统内件，降低吸收塔高度，从而降低系统的造价。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明的其它的目的、特征和效果作进一步详细的说明。
构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施 例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中图1为根据本发明优选实施例的烟气脱碳系统的结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定 和覆盖的多种不同方式实施。在附图中相同的部件用相同的标号表示。本发明的烟气脱碳系统包括吸收系统，利用贫二氧化碳吸收液吸收烟气中的二 氧化碳，以形成富二氧化碳吸收液；再生系统，用于解吸富二氧化碳吸收液中的二氧化碳， 以形成二氧化碳再生气和供吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收液；以及热交换系统，供 富二氧化碳吸收液与贫二氧化碳吸收液和/二氧化碳再生气之间换热。下面结合优选实施 例对烟气脱碳系统的吸收系统、再生系统和热交换系统的具体特点分别作详细说明。图1为根据本发明优选实施例的烟气脱碳系统的结构示意图。如图1所示，在本 优选实施例中，烟气脱碳系统的吸收系统为带自循环的喷淋式吸收系统，该吸收系统包括 与引风机2相连通的吸收塔5。该吸收塔5的底部形成富液槽1、中部设置有由自循环泵3和自循环喷淋器4组成 的自循环系统、上部设置有吸收塔喷淋器6 (或者称为贫液喷淋器)以及由循环水洗泵7和 积液槽8组成的循环洗涤系统、上端设置有吸收塔除雾器9。如此，自循环喷淋器4与吸收塔喷淋器6之间构成的贫液吸收区5-2，自循环喷淋 器4与富液槽1之间形成的半贫液吸收区5-1。优选地，自循环喷淋器4设置在富液槽1液 面和吸收塔喷淋器6之间的1/3 2/3高度处，通过自循环泵与富液槽1相连。如此，当烟气进入从吸收塔5的下部进入吸收塔5中时，具有较高浓度CO2首先在 半贫液吸收区5-1，与由自循环喷淋器4所雾化的吸收剂浓度较低的溶液反应；然后再进 入到贫液吸收区，在CO2浓度较低时与具有较高吸收剂浓度的溶液反应，这样优化了反应区 间，提高了富液的CO2担载量。从而降低贫富液循环量，减少贫液冷却器的负荷、进而降低 系统热损失和冷却水的消耗、以及降低泵功，并可以降低吸收塔的高度。本发明人发现，在仅设置贫液吸收区的吸收塔中，塔下1/3至1/2处已经吸收了 90%左右的CO2，剩下的一半塔高仅脱出约5%，这是贫富液循环量较大的一个重要原因。
在本优选实施例中，再生系统为带激冷的喷淋式再生系统，其包括再生塔20，该再 生塔20的底部形成贫液槽21、上部设置有再生塔喷淋器14(或者称为富液喷淋器)、上端 的激冷喷淋器15和再生塔除雾器16。在本发明中，激冷喷淋器为普通的喷淋器，用于喷淋未经过换热升温的来自吸收 塔的富液。再生塔喷淋器也为普通的喷淋器，用于喷淋经过换热升温的来自吸收塔的富液。这样，在贫液槽21的贫二氧化碳吸收液的液面之上、在富液喷淋器14之下的空间 形成再生区20-1，而激冷喷淋器14和富液喷淋器14之间的空间形成激冷区20-2。激冷区 20-2的温度相对再生区20-1的温度大幅度降低，例如降低30 50°C，称为激冷区。再生塔喷淋器14优选设置在贫液槽21液面与除雾器16之间的2/3 4/5高度 处，激冷喷淋器15设置在再生塔喷淋器14与除雾器16之间设置。部分富液不经过换热，直接通过激冷喷淋器15进入吸收塔；由于蒸汽在再生塔内 上升的过程逐步被冷凝，到达激冷区20-2的气体携带的蒸汽相对较少，部分低温的富液能 将其温度迅速降低，这将大幅度降低再生塔出口温度，即在输入热量相当的情况下，通过激 冷区，在再生区维持了 一个更高的温度，而激冷区维持一个较低的温度，从而降低再生气冷 却器的负荷，减少系统热损失和冷却水的消耗以及降低冷却水的泵功。此外，再生塔20的上端与再生气分离器17相连通，下端与贫液泵相连通，再生塔 喷淋器14与贫富液换热器12相连，激冷喷淋器15与和富液泵10相连。70% 95%的贫 液通过贫富液换热器12换热升温，然后通过再生塔喷淋器14雾化后进入再生塔，而其余的 贫液直接通过激冷喷淋器15进入再生塔20，冷却上升的气体。热交换系统包括再生气分离系统，其由再生气冷却器17、再生气分离器18和回 流补液泵19构成；以及贫富液换热系统，其由富液泵10、贫液泵13、贫富液换热器12和贫 液冷却器11构成。由于激冷区的存在，回流补液泵19将冷凝分离的低浓度液体可以不再回到再生 塔20，而直接与贫液冷却器11后的液体相混，不仅减少了再生塔的热损失，还可以直接降 低贫液温度，从而部分减少贫液冷却器的热负荷。另外，在吸收塔和再生塔中，由于贫/富二氧化碳吸收液均采用喷淋雾化，如此强 化了传热传质反应，简化了塔内件，降低塔体投资成本雾化对象为纯液相溶液，雾化喷嘴简 单。如此，克服了传统技术中，采用填料盒塔板等强化传质技术，在特大型系统中会遇到塔 体大，内件复杂以及液体分配不均勻，投资高等问题。在吸收塔5和再生塔20内，优选采用多个喷嘴沿塔截面均勻布置，如此将溶液雾 化后均勻分布到塔内，并在下落过程中完成传热、传质和化学反应。此外，吸收塔喷淋器6 和自循环喷淋器4之间的、以及再生塔喷淋器14和激冷喷淋器15之间的喷嘴排列方式最 好进行互补，以减少塔内的气体短路。可以理解，上面所描述的吸收塔5可以单独应用于其他架构的烟气脱碳系统中。 上面所描述的再生塔20也可以单独应用于其他架构的烟气脱碳系统中。下面对本发明的烟气脱碳系统的具体操作方法进行描述。首先将配制好的吸收液注入到吸收塔中，然后启动富液泵10，将溶液抽送到再生 塔20中，在吸收塔和再生塔液位达到设定值后，启动贫液泵13，建立系统液相循环的平衡； 在再生系统中逐步加入低压蒸汽，开启贫富液换热器12，贫液冷却器11，再生气冷却器17，等到再生气分离器18液位达到设定值时启动回流补液泵19。平衡建立后，首先开启循环水 洗泵7，然后开启风机2，将烟气引入到捕碳系统。通过预处理后的烟气在风机2的作用下，从富液槽1液面上方进入到吸收塔5内； 进入吸收塔的烟气沿吸收塔轴向上升，先后经过由半贫液吸收区5-1，贫液吸收区5-2。后 者空间中的雾化液滴是由吸收塔喷淋器6雾化形成的，具有较高的溶液浓度，所以对CO2吸 收能力较强，而该区间气相中的(X)2已经在半贫液吸收区5-1中被吸收过，浓度相对较低； 半贫液区5-1中的液相是由经过贫液吸收区5-2吸收了部分(X)2的雾化液滴和通过自循环 系统从富液槽1抽取并雾化的液滴组成，在该区域中，液滴中吸收剂的浓度相对较低，但气 相中(X)2的浓度相对较高。经过脱碳后的气体经过循环水洗系统7、8和除雾器9，喷淋降温并除雾后，直接排 到大气中或者返回到烟道系统。吸收了 (X)2的富液在富液泵10的作用下，分两个部分进入再生系统。首先，主要的 部分通过贫富液换热器12，提高温度(端差最小可控制到5°C左右)，通过再生塔喷淋器14 雾化后进入再生区20-1。另一部分富液则不再经过贫富液换热器12，直接通过激冷喷淋器 15雾化后进入到再生塔激冷区20-2。由于该区域雾化液滴温度较低，而气相中的水蒸汽已经相对较少，所以能将再生 塔出口温度迅速降低。经过升温后的富液液滴穿过激冷区后，进入到再生区20-1中。另一 方面，在贫液槽中，低压蒸汽将溶液煮沸，气化后的蒸汽在再生区20-1中与下落的液滴进 行传热作用，提高了液滴温度。当液滴温度达到(X)2与吸收剂逆反应发生温度后，(X)2就从液 滴中解吸出来，气相中的水蒸汽则冷凝成液滴下落，回到贫液槽。为使雾化效果调整灵活， 可在再生塔喷淋器14和激冷喷淋器15前增加一个泵或者一套可控阀调节装置。通过激冷后的气体中主要为(X)2和水蒸汽，以及部分被气体携带的液滴。它们经 过再生气冷却器17冷凝后，进入到再生气分离器18。再生气分离器17将液滴和(X)2气体 进行分离，获得了低温高浓度的CO2气体和低温低浓度的溶液。这些溶液经过回流液补液 泵19，持续地加入到贫液冷却器11后的贫液中，以降低贫液的温度。通过再生后的溶液，经过贫液泵13，在贫富液换热器12中与富液进行热交换降 温后，再经过贫液冷却器进一步降温，最后通过吸收塔喷淋器6雾化后进入到贫液吸收区 5-2。为了控制雾化效果，可以在吸收塔喷淋器6前增加一个雾化泵或一套可控阀调节装 置。下面描述根据本发明的烟气脱碳方法。在本发明中，烟气脱碳方法包括以下步骤 A)在吸收塔5中，利用贫二氧化碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化碳吸收 液；B)在再生塔20中，解吸富二氧化碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生气和供 吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收液；以及C)在热交换系统中，使富二氧化碳吸收液与 贫二氧化碳吸收液和/二氧化碳再生气进行换热。下面对本发明的各步骤的具体特点进行 描述。在步骤A中，可使经过预处理的烟气通过风机2从吸收塔5下部进入到吸收塔5 中，并先让雾化的富二氧化碳吸收液吸收，再让雾化的贫二氧化碳吸收液吸收，其中，富二 氧化碳吸收液来自吸收塔5下部的富液槽1中。在步骤B中，可使吸收塔5的富液槽1中的富二氧化碳吸收液的一部分提供给再生塔20的激冷喷淋器15使其雾化，另一部分通过冷却后提供给激冷喷淋器15下方的富液 喷淋器14使其雾化。在步骤C中，可使再生塔20的贫液槽21中的贫二氧化碳吸收液经由热交换系统 冷却后与二氧化碳再生气经由冷却和汽液分离得到的液体相混合。下面对本发明的优选实施例的烟气脱碳方法进行详细说明。将经过预处理的烟气，通过风机2从吸收塔5中下部进入到吸收塔，并在吸收塔中 上升；另一方面，吸收液通过吸收塔喷淋器6被雾化。上升的烟气与雾化下降的液滴进行传 质和化学反应，从而将烟气中的(X)2捕集到溶液中；自循环泵3与富液槽1相连，将富液槽 中的溶液通过自循环喷淋器4雾化后进入到吸收塔中，再次吸收CO2，并提高溶液中的0)2浓 度(CO2负荷因子)。吸收了(X)2的富液，通过富液泵进入到再生系统；其中一部分通过贫富液换热器 12，提高温度后，通过再生塔喷淋器14雾化进入到再生塔中，贫液槽中的贫液通过低压蒸 汽加热蒸发、(X)2从吸收剂中分解出来，蒸发上升的蒸汽和(X)2与雾化的液滴相接触，通过传 热传质过程，将液滴加热比并从溶液中将(X)2解吸出来；另一部分富液则不通过换热器，直 接通过激冷喷淋器15雾化后进入到再生塔。再生塔内上升的蒸汽仅有部分通过再生塔喷淋器，其余在上升过程中加热液滴后 冷凝成为液滴。激冷喷淋器15雾化的较低温度的溶液与这些少部分气体接触后，迅速将这 些蒸汽冷凝降温，从而降低再生塔出口的温度，从而降低再生气冷却器17的负荷。冷却后的蒸汽和(X)2被再生气冷却器17进一步冷凝到25 40°C，冷凝出来的低 浓度的溶液通过再生气分离器18进行气液分离。其中气体从上部出口排出，成为回收的高 浓度(X)2气体。而液体部分，则通过回流补液泵19，与贫液冷却器11后的贫液混合进入吸 收塔，以降低贫液温度，减少贫液冷却器11负荷。解吸过(X)2的溶液，经过贫液泵13，在贫富液换热器12与低温的富液进行换热降 温，再经过贫液冷却器11进一步降温后，通过吸收塔喷淋器6进入吸收塔进行CO2捕集。通过以上描述可以看出，在本发明中，吸收塔和再生塔均采用喷淋法，且在吸收塔 中增加了一套喷淋内循环，在再生塔中增加了一套喷淋激冷系统，再生塔后冷凝液直接与 冷却器后的贫液混合。本发明的优点是一方面，能有效地对系统进行热分配，减少贫富液 循环速度、降低出贫富液换热器后贫液和经过再生气冷凝器后流体的温度，从而减小冷却 水负荷，降低系统能耗和电耗；另一方面，减少了昂贵的系统内件，降低吸收塔高度，从而降 低系统的造价。以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种烟气脱碳系统，包括吸收系统，利用贫二氧化碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化碳吸收液；再生系统，用于解吸所述富二氧化碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生气和 供所述吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收液；以及热交换系统，用于所述富二氧化碳吸收液与所述贫二氧化碳吸收液和/或所述二氧化 碳再生气换热，其特征在于，所述吸收系统包括与风机(2)相连通的至少一吸收塔(5)，所述吸收塔(5)的底部形成 富液槽(1)、中部设置有自循环喷淋器G)、上部设置有贫液喷淋器(6)，其中，所述自循环喷淋器(4)与贫液喷淋器(6)之间构成贫液吸收区(5-2)，所述自循 环喷淋器(4)与富液槽(1)之间形成半贫液吸收区(5-1)。
2.根据权利要求1所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述自循环喷淋器(4)设置在所述富液槽(1)液面和贫液喷淋器(6)之间的1/3 2/3高度处。
3.根据权利要求1所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述吸收塔( 的贫液喷淋器(6)的上方具有由循环水洗泵(7)和积液槽(8)构成的 循环洗涤系统和除雾器(9)。
4.根据权利要求1所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述再生系统包括再生塔(20)，其下部具有贫液槽(21)、上部具有富液喷淋器(14)、以及在所述富液喷 淋器(14)上方设置的激冷喷淋器(15)，其中，所述贫液槽的贫二氧化碳吸收液的液面之上、所述富液喷淋器(14)之下的 空间形成再生区(20-1)，所述激冷喷淋器(14)和所述富液喷淋器(14)之间的空间形成激 冷区(20-2)。
5.根据权利要求4所述的烟气脱碳系统，其特征在于，向所述再生系统提供的所述富二氧化碳吸收液的70% 95%经过所述热交换系统换 热后供给所述富液喷淋器(14)，其余的直接供给所述激冷喷淋器(15)。
6.根据权利要求4所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述再生塔00)的上端设有除雾器(16)，所述富液喷淋器(14)设置在所述贫液槽 (21)液面与除雾器(16)之间的2/3 4/5高度处，所述激冷喷淋器(1 设置在所述富液 喷淋器(14)与除雾器(16)之间。
7.根据权利要求1所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述热交换系统包括贫富液换热器(12)；以及贫液冷却器(11)，其中，所述再生塔00)的贫液槽中的贫二氧化碳吸收液经过所述贫液冷却器 (11)冷却后供给所述吸收塔(5)的贫液喷淋器㈩)。
8.根据权利要求7所述的烟气脱碳系统，其特征在于，所述再生系统还包括连接至所述再生塔(16)的再生气冷却器(17)和再生气分离器 (18)，其中，所述再生气分离器(18)分离得到的液体与所述贫液冷却器(11)冷却后的贫二氧化碳吸收液相混合。
9.一种烟气脱碳方法，包括以下步骤A)在吸收塔(5)中，利用贫二氧化碳吸收液吸收烟气中的二氧化碳，以形成富二氧化 碳吸收液；B)在再生塔00)中，解吸所述富二氧化碳吸收液中的二氧化碳，以形成二氧化碳再生 气和供所述吸收系统循环使用的贫二氧化碳吸收液；以及C)在热交换系统中，使所述富二氧化碳吸收液与所述贫二氧化碳吸收液和/所述二氧 化碳再生气进行换热，其特征在于，在步骤A中，使经过预处理的烟气通过风机(2)从吸收塔(5)下部进入到所述吸收塔(5)中，并先 让雾化的富二氧化碳吸收液吸收，再经由雾化的贫二氧化碳吸收液吸收，其中，所述富二氧化碳吸收液来自所述吸收塔( 下部的富液槽(1)中。
10.根据权利要求9所述的烟气脱碳方法，其特征在于，在步骤B中，使所述吸收塔(5)的富液槽(1)中的所述富二氧化碳吸收液的一部分提供给再生塔 (20)的激冷喷淋器(1 使其雾化，另一部分通过冷却后提供给所述激冷喷淋器(1 下方 的富液喷淋器(14)使其雾化。
11.根据权利要求9或10所述的烟气脱碳方法，其特征在于，在步骤C中，使所述再生塔00)的贫液槽中的贫二氧化碳吸收液经由所述热交 换系统冷却后与所述二氧化碳再生气经由冷却和汽液分离所得到的液体相混合。
12.—种烟气脱碳系统用吸收塔，其特征在于，所述吸收塔(5)的底部具有富液槽(1)、中部具有自循环喷淋器G)、上部具有贫液喷 淋器(6)，其中，所述自循环喷淋器(4)与贫液喷淋器(6)之间构成贫液吸收区(5-2)，所述自循 环喷淋器(4)与富液槽(1)之间形成半贫液吸收区(5-1)，其中，所述自循环喷淋器(4)用于喷射的所述富二氧化碳吸收液来自所述吸收塔(5) 下部的富液槽(1)中。
全文摘要
本发明公开了一种烟气脱碳系统，包括吸收系统、再生系统、以及热交换系统，其中，吸收系统包括与风机相连通的吸收塔，该吸收塔的底部具有富液槽、中部具有自循环喷淋器、上部具有贫液喷淋器，以在吸收塔中形成贫液吸收区和半贫液吸收区。本发明还公开了一种烟气脱碳方法和烟气脱碳系统用吸收塔。本发明能有效地对系统进行热分配，减少贫富液循环速度、降低出贫富液换热器后贫液和经过再生气冷凝器后流体的温度，从而减小冷却水负荷，进而降低系统能耗；另一方面，减少了昂贵的系统内件，降低吸收塔高度，从而降低系统的造价。
文档编号C01B31/20GK102078744SQ20091023868
公开日2011年6月1日 申请日期2009年12月1日 优先权日2009年12月1日
发明者刘练波, 牛红伟, 蒋敏华, 蔡铭, 许世森, 郜时旺, 黄斌 申请人:华能集团技术创新中心