二氧化碳捕集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及二氧化碳捕集回收領域，尤其涉及一種二氧化碳捕集系統。
【背景技術】
[0002]二氧化碳是導致全球氣候變暖的溫室氣體的主要成分之一，對溫室效應的貢獻達到 55%。
[0003]目前二氧化碳捕集工藝仍主要以吸收塔和解吸塔為主體，使用醇胺溶液做吸收劑。經過吸收劑的化學吸收和解吸，獲得高純度的二氧化碳氣體。二氧化碳捕集過程中主要能耗為解吸塔底再沸器，使用蒸汽加熱富液以解吸二氧化碳。蒸汽熱能的利用率很低，導致整個系統能量利用率低下，并且系統中多處能量未能得到及時利用和傳遞。因此提升整個系統最高限度的能量利用和能量重復利用率，具有重要的意義。
【實用新型內容】
[0004]鑒于【背景技術】中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種二氧化碳捕集系統，其能有效且充分地利用二氧化碳捕集系統內部的閑置余熱，降低二氧化碳捕集系統的能量損耗，提高二氧化碳捕集系統的能量利用率、富液的解吸能力、貧液的再吸收能力以及二氧化碳的捕集純度。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型提供了一種二氧化碳捕集系統，其包括風機、吸收塔、富液栗、第一熱栗系統、第二熱栗系統、貧富液換熱器、解吸塔、再沸器、二氧化碳冷卻器、氣液分離器、貧液栗以及貧液冷卻器。
[0006]風機具有:風機入口，用于吸入外部的二氧化碳原料氣；以及風機出口。
[0007]吸收塔具有:吸收塔第一入口，連通于風機出口 ；吸收塔第一出口，設置于吸收塔的頂部；吸收塔第二入口，設置于吸收塔的上部；以及吸收塔第二出口，設置于吸收塔的底部。
[0008]富液栗具有:富液栗入口，連通于吸收塔第二出口 ；以及富液栗出口。
[0009]第一熱栗系統具有第一熱栗系統富液換熱器、第一熱栗系統冷凝器、第一熱栗系統第一循環水栗、第一熱栗系統膨脹閥、第一熱栗系統蒸發器、第一熱栗系統壓縮機、第一熱栗系統第二循環水栗、第一熱栗系統貧液換熱器以及第一熱栗系統補水箱。
[0010]其中，第一熱栗系統富液換熱器包括:第一熱栗系統富液換熱器第一入口，連通于富液栗出口 ；第一熱栗系統富液換熱器第一出口 ；第一熱栗系統富液換熱器第二入口 ；以及第一熱栗系統富液換熱器第二出口。
[0011]第一熱栗系統冷凝器包括:第一熱栗系統冷凝器第一入口，連通于第一熱栗系統富液換熱器第二出口 ；第一熱栗系統冷凝器第一出口 ；第一熱栗系統冷凝器第二入口 ；以及第一熱栗系統冷凝器第二出口。
[0012]第一熱栗系統第一循環水栗包括:第一熱栗系統第一循環水栗入口，連通于第一熱栗系統冷凝器第一出口 ；以及第一熱栗系統第一循環水栗出口，連通于第一熱栗系統富液換熱器第二入口。
[0013]第一熱栗系統膨脹閥包括:第一熱栗系統膨脹閥入口，連通于第一熱栗系統冷凝器第二出口 ；以及第一熱栗系統膨脹閥出口。
[0014]第一熱栗系統蒸發器包括:第一熱栗系統蒸發器第一入口，連通于第一熱栗系統膨脹閥出口 ；第一熱栗系統蒸發器第一出口 ；第一熱栗系統蒸發器第二入口 ；以及第一熱栗系統蒸發器第二出口。
[0015]第一熱栗系統壓縮機包括:第一熱栗系統壓縮機入口，連通于第一熱栗系統蒸發器第一出口 ；以及第一熱栗系統壓縮機出口，連通于第一熱栗系統冷凝器第二入口。
[0016]第一熱栗系統第二循環水栗包括:第一熱栗系統第二循環水栗入口，連通于第一熱栗系統蒸發器第二出口 ；以及第一熱栗系統第二循環水栗出口。
[0017]第一熱栗系統貧液換熱器包括:第一熱栗系統貧液換熱器第一入口，連通于第一熱栗系統第二循環水栗出口 ；第一熱栗系統貧液換熱器第一出口，連通于第一熱栗系統蒸發器第二入口 ；第一熱栗系統貧液換熱器第二入口 ；以及第一熱栗系統貧液換熱器第二出
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[0018]第一熱栗系統補水箱受控連通于第一熱栗系統第一循環水栗入口和第一熱栗系統第二循環水栗入口。
[0019]第二熱栗系統具有:第二熱栗系統富液換熱器、第二熱栗系統冷凝器、第二熱栗系統第一循環水栗、第二熱栗系統膨脹閥、第二熱栗系統蒸發器、第二熱栗系統壓縮機、第二熱栗系統第二循環水栗、第二熱栗系統貧液換熱器以及第二熱栗系統補水箱。
[0020]其中，第二熱栗系統富液換熱器包括:第二熱栗系統富液換熱器第一入口，連通于第一熱栗系統富液換熱器第一出口 ；第二熱栗系統富液換熱器第一出口 ；第二熱栗系統富液換熱器第二入口 ；以及第二熱栗系統富液換熱器第二出口。
[0021]第二熱栗系統冷凝器包括:第二熱栗系統冷凝器第一入口，連通于第二熱栗系統富液換熱器第二出口 ；第二熱栗系統冷凝器第一出口 ；第二熱栗系統冷凝器第二入口 ；以及第二熱栗系統冷凝器第二出口。
[0022]第二熱栗系統第一循環水栗包括:第二熱栗系統第一循環水栗入口，連通于第二熱栗系統冷凝器第一出口 ；以及第二熱栗系統第一循環水栗出口，連通于第二熱栗系統富液換熱器第二入口。
[0023]第二熱栗系統膨脹閥包括:第二熱栗系統膨脹閥入口，連通于第二熱栗系統冷凝器第二出口 ；以及第二熱栗系統膨脹閥出口。
[0024]第二熱栗系統蒸發器包括:第二熱栗系統蒸發器第一入口，連通于第二熱栗系統膨脹閥出口 ；第二熱栗系統蒸發器第一出口 ；第二熱栗系統蒸發器第二入口 ；以及第二熱栗系統蒸發器第二出口。
[0025]第二熱栗系統壓縮機包括:第二熱栗系統壓縮機入口，連通于第二熱栗系統蒸發器第一出口 ；以及第二熱栗系統壓縮機出口，連通于第二熱栗系統冷凝器第二入口。
[0026]第二熱栗系統第二循環水栗包括:第二熱栗系統第二循環水栗入口，連通于第二熱栗系統蒸發器第二出口 ；以及第二熱栗系統第二循環水栗出口。
[0027]第二熱栗系統貧液換熱器包括:第二熱栗系統貧液換熱器第一入口，連通于第二熱栗系統第二循環水栗出口 ；第二熱栗系統貧液換熱器第一出口，連通于第二熱栗系統蒸發器第二入口 ；第二熱栗系統貧液換熱器第二入口 ；以及第二熱栗系統貧液換熱器第二出
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[0028]第二熱栗系統補水箱受控連通于第二熱栗系統第一循環水栗入口和第二熱栗系統第二循環水栗入口；
[0029]貧富液換熱器具有:貧富液換熱器第一入口，連通于第二熱栗系統富液換熱器第一出口 ；貧富液換熱器第一出口 ；貧富液換熱器第二入口 ；以及貧富液換熱器第二出口，連通于第一熱栗系統貧液換熱器第二入口。
[0030]解吸塔具有:解吸塔第一入口，設置于解吸塔的上部，連通于貧富液換熱器第一出口 ；解吸塔第一出口，設置于解吸塔的底部；解吸塔第二入口 ；解吸塔第二出口，設置于解吸塔的下部；以及解吸塔第三出口，設置于解吸塔的頂部，連通于第二熱栗系統貧液換熱器第二入口。
[0031]再沸器具有:再沸器入口，連通于解吸塔第二出口 ；以及再沸器出口，連通于解吸塔第二入口。
[0032]二氧化碳冷卻器具有:二氧化碳冷卻器入口，連通于第二熱栗系統貧液換熱器第二出口 ；以及二氧化碳冷卻器出口。
[0033]氣液分離器具有:氣液分離器入口，連通于二氧化碳冷卻器出口 ；以及氣液分離器出口。
[0034]貧液栗具有:貧液栗入口，連通于解吸塔第一出口 ；以及貧液栗出口，連通于貧富液換熱器第二入口。
[0035]貧液冷卻器具有:貧液冷卻器入口，連通于第一熱栗系統貧液換熱器第二出口 ；以及貧液冷卻器出口，連通于吸收塔第二入口。
[0036]其中，外部的二氧化碳原料氣經過風機入口進入風機，并在風機內加壓；加壓后的原料氣經由風機出口以及吸收塔第一入口進入吸收塔，在吸收塔內與吸收塔的上部噴淋而下的吸收劑逆流接觸，原料氣中的二氧化碳被吸收劑吸收，變為富液，余下的原料氣經由吸收塔第一出口排出；富液經由吸收塔第二出口以及富液栗入口進入富液栗，然后在富液栗的作用下經由富液栗出口以及第一熱栗系統富液換熱器第一入口進入第一熱栗系統富液換熱器進行第一熱交換，以吸熱升溫；進行所述第一熱交換后的富液經由第一熱栗系統富液換熱器第一出口以及第二熱栗系統富液換熱器第一入口進入第二熱栗系統富液換熱器進行第二熱交換，以再次吸熱升溫；進行所述第二熱交換后的富液經由第二熱栗系統富液換熱器第一出口以及貧富液換熱器第一入口進入貧富液換熱器進行第三熱交換，以繼續吸熱升溫；進行所述第三熱交換后的富液經由貧富液換熱器第一出口以及解吸塔第一入口進入解吸塔，然后經由解吸塔第二出口以及再沸器入口進入再沸器，再沸器對富液進行加熱升溫，解吸生成二氧化碳氣體、蒸汽及霧沫的混合氣體和貧液；解吸生成的二氧化碳氣體和貧液通過再沸器出口以及解吸塔第二入口再次進入解吸塔，二氧化碳氣體、蒸汽及霧沫的混合氣體經由解吸塔第三出口以及第二熱栗系統貧液換熱器第二入口進入第二熱栗系統貧液換熱器進行第四熱交換，以放熱降溫；進行所述第四熱交換后的混合氣體經由第二熱栗系統貧液換熱器第二出口以及二氧化碳冷卻器入口進入二氧化碳冷卻器進行降溫冷卻，蒸汽和霧沫變成水和泡沫；冷卻后的混合氣體經由二氧化碳冷卻器出口以及氣液分離器入口進入氣液分離器，除去混合氣體內的水和泡沫，分離出的二氧化碳氣體經由氣液分離器出口向外供給；解吸生成的貧液經由解吸塔第一出口以及貧液栗入口進入貧液栗，并在貧液栗的作用下，經由貧液栗出口以及貧富液換熱器第二入口進入貧富液換熱器，與經由第二熱栗系統富液換熱器第一出口以及貧富液換熱器第一入口進入貧富液換熱器中的富液進行所述第三熱交換，以放熱降溫；進行所述第三熱交換后的貧液通過貧富液換熱器第二出口以及第一熱栗系統貧液換熱器第二入口進入第一熱栗系統貧液換熱器進行第五熱交換，以再次放熱降溫；進行所述第五熱交換后的貧液經由第一熱栗系統貧液換熱器第二出口以及貧液冷卻器入口進入貧液冷卻器，以在貧液冷卻器內降溫冷卻；冷卻后的貧液通過貧液冷卻器出口以及吸收塔第二入口再次進入吸收塔，作為吸收劑自塔頂噴淋而下吸收二氧化碳氣體變成富液，進行下一個循環。
[0037]在第一熱栗系統中，第一熱栗系統壓縮機、第一熱栗系統冷凝器、第一熱栗系統膨脹閥、第一熱栗系統蒸發器形成第一工質的循環回路，氣態第一工質在第一熱栗系統壓縮機中進行壓縮，然后經由第一熱栗系統壓縮機出口以及第一熱栗系統冷凝器第二入口進入第一熱栗系統冷凝器進行熱交換，氣態第一工質冷卻為液態第一工質；液態第一工質則經由第一熱栗系統冷凝器第二出口以及第一熱栗系統膨脹閥入口進入第一熱栗系統膨脹閥進行節流；然后節流后的液態第一工質經由第一熱栗系統膨脹閥出口以及第一熱栗系統蒸發器第一入口進入第一熱栗系統蒸發器進行熱交換，液態第一工質吸收熱量蒸發變為氣態第一工質；氣態第一工質經由第一熱栗系統蒸發器第一