一种用于CO2捕集系统的解吸塔及捕集系统的制作方法

本发明涉及一种用于co2捕集系统的解吸塔及捕集系统。

背景技术：

1、目前温室效应导致的全球变暖和气候变化问题日益严峻，威胁人类可持续发展。在导致气候变化的各种温室气体中，二氧化碳对温室效应的贡献率最高，对环境影响最大，因此降低二氧化碳的排放量是解决温室效应的一项重要措施。化石能源作为我国主要能源之一，其焚烧会产生大量的二氧化碳。为了应对大量二氧化碳的不良影响，通常采用二氧化碳捕集技术从化石燃料燃烧后的烟气中分离捕集二氧化碳。现有的大规模工业化应用的二氧化碳捕集技术，是以有机胺液作为吸收剂的化学吸收捕集技术。化学吸收捕集技术是指在吸收塔中利用吸收剂对烟气中的二氧化碳进行化学反应，形成一种联结性较弱的液相物料，再在解吸塔中经过加热该液相物料使二氧化碳解吸，从而使吸收剂得以再生的方法。现有技术中通常采用以填料或塔板为主要塔内件的解吸塔实现吸收剂的解吸再生。

技术实现思路

1、发明人发现，现有的解吸塔利用塔釜的再沸器对来自吸收塔的液体物料加热实现解吸，解吸过程中需要对液体物料持续加热，解吸能耗高，解吸效率低，而且解吸率低。鉴于上述问题，本发明实施例有必要提出一种用于co2捕集系统的解吸塔及捕集系统以解决或部分解决上述问题。

2、本发明提出的技术方案如下：

3、作为本发明实施例的第一个方面，本发明实施例提供了一种用于 co2捕集系统的解吸塔，包括塔体、以及设置于塔体内的至少两个解吸单元和温度控制单元、设置于所述塔体顶部的气体出口以及设置于塔体外的循环单元；

4、所述至少两个解吸单元由上到下依次设置；

5、所述解吸单元包括多个微通道组件、第一进料口和第一出料口，所述微通道组件与所述第一进料口和所述第一出料口分别连接；

6、所述微通道组件用于对超过第一预设温度的液相物料进行空化处理，得到co2和液相产物；

7、所述温度控制单元，用于当检测到所述微通道组件内的温度低于第一预设温度时，控制所述微通道组件内的液相产物通入所述循环单元；

8、所述循环单元连接相邻两个所述解吸单元，且所述循环单元的进料口连接上部的解吸单元的第一出料口，所述循环单元的出料口连接下部的解吸单元的第一进料口，用于对通入的液相产物升温至第二预设温度；所述第二预设温度大于所述第一预设温度；

9、所述微通道组件与所述气体出口相连通。

10、在一个或一些实施例中，所述微通道组件包括分配器、收集器和多个微通道元件；

11、所述微通道元件的一端与所述分配器连接，所述微通道元件的另一端与所述收集器连接。

12、在一个或一些实施例中，所述微通道元件为管状，且其管壁具有多个网孔；

13、所述微通道元件的管壁厚度为3～10mm，所述网孔的孔径为 0.2～2um。

14、在一个或一些实施例中，所述解吸单元还包括收液盘，所述收液盘设置于所述微通道组件的下方。

15、在一个或一些实施例中，所述解吸单元还包括中心收气管，所述中心收气管连通所述气体出口。

16、在一个或一些实施例中，所述塔体设置有液体出口；

17、所述解吸单元下方设置有塔釜，且上部的所述解吸单元下方的塔釜连接所述循环单元，下部的所述解吸单元下方的塔釜连接所述液体出口。

18、在一个或一些实施例中，所述塔釜的开口大小大于所述收液盘的开口大小。

19、在一个或一些实施例中，所述循环单元包括换热器、循环泵和循环储罐；

20、所述循环储罐与所述循环泵连接，所述循环泵与所述换热器连接。

21、在一个或一些实施例中，所述的用于co2捕集系统的解吸塔，还包括进料管和出料管，所述进料管连接于所述第一进料口，所述出料管连接于所述第一出料口。

22、在一个或一些实施例中，所述的用于co2捕集系统的解吸塔，包括第一解吸单元和第二解吸单元，所述第一解吸单元和所述第二解吸单元由上到下依次设置；

23、所述循环单元的进料口连接所述第一解吸单元的第一出料口，所述循环单元的出料口连接所述第二解吸单元的第一进料口，用于对通入的液相产物升温至第二预设温度。

24、作为本发明实施例的第二个方面，本发明实施例提供了一种co2捕集系统，包括吸收塔和上述的用于co2捕集系统的解吸塔；

25、所述吸收塔与所述解吸塔连接。

26、基于上述技术方案，本发明较现有技术而言的有益效果为：

27、本发明实施例提供的用于co2捕集系统的解吸塔，通过微通道组件内的液相物料或者液相产物进行空化处理，利用微通道组件的空化效应，制造一个高流速、低压强的环境；当液相物料经过该微通道组件时，液相物料的压强降低，当压强低于饱和蒸汽压时，液相物料中的气泡就会不断膨胀，体积变大；随着流体流动，气泡到达高压强、低流速区域后，气泡塌缩、破裂；而大量小气泡的破裂过程又极大的促进了液相物料中不稳定胺盐的分解，促进液相物料解吸，提高解吸效率。

28、本发明实施例提供的用于co2捕集系统的解吸塔，通过设置温度控制单元和循环单元，当检测到所述微通道组件内的温度低于第一预设温度时，控制所述微通道组件内的的液相产物通入所述循环单元，利用循环单元将液相产物升温至第二预设温度，并送到下一解吸单元继续进行解吸，实现液相物料的不断解吸，提高解吸率；而且循环单元无需对所有的液相物料进行加热，只需要对低于第一预设温度的液相产物进行加热，降低了解吸能耗。

29、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

30、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

技术特征：

1.一种用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：包括塔体、以及设置于塔体(1)内的至少两个解吸单元(19)和温度控制单元(20)、设置于所述塔体(1)顶部的气体出口(13)以及设置于塔体(1)外的循环单元(21)；

2.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述微通道组件(5)包括分配器(2)、收集器(4)和多个微通道元件(3)；

3.根据权利要求2所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述微通道元件(3)为管状，且其管壁具有多个网孔；

4.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述解吸单元(19)还包括收液盘(8)，所述收液盘(8)设置于所述微通道组件(5)的下方。

5.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述解吸单元(19)还包括中心收气管(7)，所述中心收气管(7)连通所述气体出口(13)。

6.根据权利要求4所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述塔体(1)设置有液体出口；

7.根据权利要求6所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述塔釜(12)的开口大小大于所述收液盘(8)的开口大小。

8.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：所述循环单元(21)包括换热器(9)、循环泵(10)和循环储罐(11)；

9.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：包括第一解吸单元(100)和第二解吸单元(200)，所述第一解吸单元(100)和所述第二解吸单元(200)由上到下依次设置；

10.根据权利要求1所述的用于co2捕集系统的解吸塔，其特征在于：包括进料管和出料管，所述进料管连接于所述第一进料口(17)，所述出料管连接于所述第一出料口(18)。

11.一种co2捕集系统，其特征在于，包括吸收塔和权利要求1-10任一项所述用于co2捕集系统的解吸塔；

技术总结
本发明涉及一种用于CO<subgt;2</subgt;捕集系统的解吸塔及捕集系统，该解吸塔包括塔体、以及设置于塔体内的至少两个解吸单元和温度控制单元、设置于所述塔体顶部的气体出口以及设置于塔体外的循环单元；所述至少两个解吸单元由上到下依次设置；所述解吸单元包括多个微通道组件、第一进料口和第一出料口；所述微通道组件用于对液相物料和液相产物进行空化处理，提高解吸效率；通过设置温度控制单元和循环单元，能够在微通道组件内的温度低于第一预设温度时，利用循环单元将液相产物升温至第二预设温度，并送到下一解吸单元继续进行解吸，实现液相物料的不断解吸，提高解吸率；而且循环单元无需对所有的液相物料进行加热，降低了解吸能耗。

技术研发人员：徐坡,谢振威,刘岱,于瑶,冷雪冰,石壮,王沙沙
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15