一种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置和工艺的制作方法

本发明属于烟气处理，尤其涉及一种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置和工艺。

背景技术：

1、近年来，温室气体的排放量大幅增多，以二氧化碳为主要代表的温室气体大规模排放，导致全球气候变暖，在温室气体中，co2造成的影响最大，目前，co2捕集、利用和封存技术ccus作为目前主流的技术路线，是实现co2减排最有效和经济可行的方式，由于在吸收塔中，吸收剂贫液与烟气中co2发生放热反应，导致部分吸收剂以挥发或气溶胶的形式随脱碳烟气逃逸到大气中。吸收剂通过氧化降解或热降解，会导致硝胺和亚硝胺等致癌物生成，从而对土壤中生物造成破坏，也会污染饮用水源。

2、传统的控制胺逃逸的方法主要为水洗，虽然能有效降低碳捕集系统胺逃逸的挥发排放，但对排放严重的气溶胶形式逃逸胺脱除效果差，并且，洗涤水中胺的积聚会导致液体中胺的蒸汽压力升高，逃逸到气相中的胺增多，因此，洗涤水需要经常更换补充新鲜水，而添加过量的新鲜水又会影响整个控制系统的水平衡，即进入系统的水大于离开系统的水，过量的水只能作为废物处理，将显著增加系统运行成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置和工艺。

2、这种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置，包括：一级塔釜、二级塔釜和制备罐，一级塔釜上方依次设有第一水洗段、第一雾化喷头和第一除雾器，二级塔釜上方依次设有第二水洗段、第二雾化喷头和第二除雾器；

3、第一除雾器上方通过传送管连接至第二水洗段下方，第二除雾器上部连接有排烟管；一级塔釜和二级塔釜底部均设有回收管；

4、制备罐设有co2进气口，制备罐上方设有喷淋头，喷淋头与二级塔釜的回收管相连；制备罐底部通过回流管连接至一级塔釜和二级塔釜。

5、作为优选，一级塔釜底部设有第一回收管，二级塔釜底部设有第二回收管，第一回收管连接至吸收塔，第二回收管连接至一级塔釜。

6、作为优选，喷淋头和第二雾化喷头均通过管路与第二回收管连接，第一雾化喷头通过管路与第一回收管连接。

7、作为优选，制备罐内在喷淋头下方设有填料，用于促进co2和水反应，co2进气口设于制备罐底部。

8、使用这种装置进行的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗工艺，包括以下步骤：

9、步骤一：将解吸塔的再生co2从下方导入制备罐内；开启喷淋头喷水，co2与水接触形成酸性洗涤溶液；酸性洗涤溶液经回流管储存于一级塔釜和二级塔釜中；

10、步骤二：吸收塔排出的烟气由一级塔釜底部进入，胺和co2在气溶胶中积累，使气溶胶盐浓度上升，第一雾化喷头对第一水洗段进行喷淋，气溶胶吸收水蒸气，颗粒粒径增大；一部分气溶胶被第一除雾器捕获；

11、步骤三：未被捕获的气溶胶进入二级塔釜，在第二水洗段内经第二雾化喷头喷淋后，颗粒粒径二次增大，被第二除雾器捕获，其他烟气由排烟管排出。

12、作为优选，步骤二中，第一雾化喷头喷淋后，烟气中一部分的胺与液体下落至一级塔釜底部，与酸性洗涤溶液反应；步骤三中，第二雾化喷头喷淋后，气溶胶中的胺随液体下落至二级塔釜底部，与酸性洗涤溶液反应。

13、作为优选，一级塔釜和二级塔釜底部的酸性洗涤溶液吸收胺后，分别通过第一回收管和第二回收管回收，进入再生塔煮沸分离后，胺液返回到吸收再生循环中。

14、作为优选，步骤一中，通过调节co2气体流量和喷淋头的流量，控制酸性洗涤溶液的ph值。

15、本发明的有益效果是：

16、1)本发明通过制备罐制备酸性洗涤溶液，并将其储存于一级塔釜和二级塔釜内，酸性洗涤溶液可将一级塔釜和二级塔釜内雾化喷头喷淋流下的液体中的胺转化为氨基甲酸酯或者质子化的胺，降低胺蒸汽压力，从而减少释放到气相中的胺。

17、2)本发明中部分的co2由溶液中逸出，由于气溶胶有比液相更高的比表面积，co2能更快进入气溶胶，当胺和co2不断在气溶胶中积累时，气溶胶盐浓度上升，使水蒸气从气体中转移到气溶胶内，达到水平衡。

18、3)本发明通过酸性洗涤溶液使液体中的胺蒸汽压力降低，本发明所需的用水量也大大减少，酸性洗涤溶液使用系统内解吸塔生产的co2制备，胺的回收可以直接送入再生塔中煮沸分离，胺液可直接返回到吸收再生循环，进一步降低了运行成本。

技术特征：

1.一种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置，其特征在于，包括：一级塔釜、二级塔釜和制备罐，一级塔釜上方依次设有第一水洗段、第一雾化喷头和第一除雾器，二级塔釜上方依次设有第二水洗段、第二雾化喷头和第二除雾器；

2.根据权利要求1所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置，其特征在于，一级塔釜底部设有第一回收管，二级塔釜底部设有第二回收管，第一回收管连接至吸收塔，第二回收管连接至一级塔釜。

3.根据权利要求2所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置，其特征在于，喷淋头和第二雾化喷头均通过管路与第二回收管连接，第一雾化喷头通过管路与第一回收管连接。

4.根据权利要求1所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置，其特征在于，制备罐内在喷淋头下方设有填料，用于促进co2和水反应，co2进气口设于制备罐底部。

5.使用权利要求1至4中任一所述的装置进行的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗工艺，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗工艺，其特征在于，步骤二中，第一雾化喷头喷淋后，烟气中一部分的胺与液体下落至一级塔釜底部，与酸性洗涤溶液反应；步骤三中，第二雾化喷头喷淋后，气溶胶中的胺随液体下落至二级塔釜底部，与酸性洗涤溶液反应。

7.根据权利要求6所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗工艺，其特征在于，一级塔釜和二级塔釜底部的酸性洗涤溶液吸收胺后，分别通过第一回收管和第二回收管回收，进入再生塔煮沸分离后，胺液返回到吸收再生循环中。

8.根据权利要求5所述的控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗工艺，其特征在于，步骤一中，通过调节co2气体流量和喷淋头的流量，控制酸性洗涤溶液的ph值。

技术总结
本发明涉及一种控制碳捕集系统胺逃逸的两级水洗装置和工艺，包括以下步骤：CO<subgt;2</subgt;与水接触形成酸性洗涤溶液；酸性洗涤溶液经回流管储存于一级塔釜和二级塔釜中；吸收塔排出的烟气由一级塔釜底部进入，一部分气溶胶被第一除雾器捕获；未被捕获的气溶胶进入二级塔釜。本发明的有益效果是：通过制备罐制备酸性洗涤溶液，并将其储存于一级塔釜和二级塔釜内，酸性洗涤溶液可将一级塔釜和二级塔釜内雾化喷头喷淋流下的液体中的胺转化为氨基甲酸酯或者质子化的胺，降低胺蒸汽压力，从而减少释放到气相中的胺。

技术研发人员：吴孝炯,张威,王涛,邓丽萍,方梦祥,葛春亮,卢得勇,高翔,尤晨昱,朱砚彪
受保护的技术使用者：浙江天地环保科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15