用于船舶的二氧化碳处理系统及其处理方法及船舶与流程

1.本发明涉及船舶技术领域，尤其是涉及一种用于船舶的二氧化碳处理系统及其处理方法及船舶。

背景技术：

2.船舶作为主要的运输形式之一，海上运输安全、廉价，相比于其他运输形式有其不可替代的优势。因此，海上运输业发展快速，总运输量不断扩大，运输形式日益增多，吨位急剧增长。但在繁荣发展的背后，航运业的温室气体排放不断增长。据预测航运业温室气体排放量到2050年将会增长50％-250％，若不采取措施，届时航运业的温室气体排放占全球总排放量的百分比将有现在的3％上升至17％。在一些航线密集、船舶流量大的区域或者港口等地，船舶二氧化碳排放已成为该地区的主要温室气体排放源。如果不及时的加以控制，将会给人类赖以生存的环境带来不可估量的危害，因此针对船舶碳排放颁布了多项法规。
3.现有技术中，为应对日益严苛的船舶碳排放法规，实现在使用化石燃料下减碳排放甚至零碳排放。实现船舶零碳排放的其他技术包括氨燃料主机，氢燃料电池，风能，太阳能电池等，其中氨燃料和氢燃料在主机和加注配套等方面仍需完善，风能和太阳能的能源转化效率较低，对于大型船舶较难提供充足的动力。
4.因此，如何在使用化石燃料提供船舶动力的基础上，实现船舶的低碳甚至零碳排放，是一个亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于船舶的二氧化碳处理系统及其处理方法及船舶，以缓解现有技术中存在的船舶尾气中co2直接排放，造成全球气候变暖的技术问题。
6.本发明提供的一种用于船舶的二氧化碳处理系统，包括：碳捕捉装置、解析装置、压缩液化装置和收集装置；
7.所述碳捕捉装置用于与船舶的尾气排放烟囱连通，所述碳捕捉装置内置有吸收液，所述碳捕捉装置用于通过所述吸收液将船舶排放的尾气进行脱碳处理，以使二氧化碳溶于所述吸收液内形成富液；
8.所述碳捕捉装置与所述解析装置连通，所述碳捕捉装置用于将富液输送至所述解析装置内，所述解析装置与所述压缩液化装置连通，所述解析装置用于将所述富液内的二氧化碳解析输送至所述压缩液化装置内，所述压缩液化装置与所述收集装置连通，所述压缩液化装置用于将二氧化碳压缩形成液态二氧化碳输送至所述收集装置内储存。
9.在本发明较佳的实施例中，还包括换热器；
10.所述换热器位于所述碳捕捉装置与所述解析装置之间，所述碳捕捉装置通过所述换热器与所述解析装置循环连通，所述碳捕捉装置通过所述换热器向所述解析装置输送富液，所述解析装置能够解析富液中的二氧化碳，以使所述富液形成贫液，所述解析装置通过所述换热器向所述碳捕捉装置回送贫液，所述换热器用于将所述贫液和所述富液换热。
11.在本发明较佳的实施例中，所述碳捕捉装置包括：吸收塔、第一泵体、第二泵体和第一水冷器；
12.所述吸收塔与船舶的尾气排放烟囱连通，且所述吸收塔内喷淋所述吸收液，以使进入至所述吸收塔内的二氧化碳溶于所述吸收液内；
13.所述吸收塔通过所述第一泵体与所述换热器连接，所述吸收塔通过所述第一泵体将富液经所述换热器输送至所述解析装置处；
14.所述换热器依次通过所述第二泵体和所述第一水冷器与所述吸收塔连接，所述换热器通过所述第二泵体将贫液经所述第一水冷器回输至所述吸收塔喷淋。
15.在本发明较佳的实施例中，所述解析装置包括：解析塔、第三泵体、再沸器和第一气液分离器；
16.所述解析塔与所述换热器连通，所述解析塔用于接收经所述换热器输送的富液，以将所述富液中二氧化碳解析输送至所述压缩液化装置处；
17.所述解析塔的出口依次与所述第三泵体、所述再沸器和所述第一气液分离器连接，所述第三泵体用于将解析后的吸收液经所述再沸器再次解析输送至所述第一气液分离器处，所述第一气液分离器的液体出口与所述换热器连接，以将解析完的贫液回输至所述换热器处，所述第一气液分离器的气体出口与所述解析塔连接，以将再次解析后的气体输送至所述解析塔内。
18.在本发明较佳的实施例中，所述压缩液化装置包括压缩机构、换热机构和液化分离机构；
19.所述压缩机构的两端分别与所述吸收塔和所述换热机构连接，所述压缩机构用于将所述吸收塔输送的二氧化碳气体加压后输送至所述换热机构；
20.所述换热机构与所述液化分离机构的入口连通，所述换热机构用于将加压后的二氧化碳降温液化输送至所述液化分离机构处，所述液化分离机构的液体出口与所述收集装置连接，所述液化分离机构的气体出口与所述换热机构循环连通，所述液化分离机构用于将未液化的二氧化碳经所述换热机构与所述压缩机构连通，以对未液化的二氧化碳循环加压降温液化。
21.在本发明较佳的实施例中，所述压缩机构包括一级压缩机、一级制冷机、第二气液分离器、二级压缩机、二级制冷机和第三气液分离器；
22.所述一级压缩机与所述解析塔连接，所述一级压缩机、所述一级制冷机和所述第二气液分离器依次连接，所述第二气液分离器的气体出口依次与所述二级压缩机、所述二级制冷机和所述第三气液分离器，所述一级压缩机和所述二级压缩机用于依次对二氧化碳加压，所述一级制冷机和所述二级制冷机用于依次将所述二氧化碳携带的水蒸气形成液体水，以通过所述第二气液分离器和所述第三气液分离器将液态水排出。
23.在本发明较佳的实施例中，所述换热机构包括第一制冷机和第二制冷机；
24.所述第一制冷机与所述第三气液分离器的气体出口连通，所述第一制冷机和第二制冷机依次连接，所述第一制冷机和第二制冷机用于依次对加压后的二氧化碳降温液化；
25.所述第一制冷机或第二制冷机包括三通道制冷机，所述三通道制冷机具有制冷剂输送通道。
26.在本发明较佳的实施例中，所述收集装置包括至少两组储罐；
27.多组所述储罐呈对称布置于所述船舶的甲板两侧，且每组所述储罐分别与所述第三气液分离器连通，所述第三气液分离器用于分别向多组所述储罐内输送液态二氧化碳。
28.本发明提供一种船舶，包括烟囱、控制阀和所述的用于船舶的二氧化碳处理系统；
29.所述烟囱至少设置有两组；多组所述烟囱呈并联布置，且所述用于船舶的二氧化碳处理系统位于任意一个所述烟囱的入口端，所述碳捕捉装置通过所述控制阀与烟气输送管道连通，所述控制阀用于控制烟气输送管道与任意一个所述烟囱连通或关闭。
30.本发明提供一种基于所述的用于船舶的二氧化碳处理系统的二氧化碳处理方法，包括以下步骤：
31.对船舶排放的尾气集中输送至碳捕捉装置中；
32.对船舶排放的尾气基于化学吸收法进行脱碳处理，将尾气中的二氧化碳捕捉至吸收液中，形成富液，并将净化后的脱碳烟气排出；
33.对富液进行解析形成贫液和二氧化碳；
34.将贫液返回至碳捕捉装置循环使用；
35.将二氧化碳经加压降温形成液态二氧化碳进行储存。
36.本发明提供的一种用于船舶的二氧化碳处理系统，包括：碳捕捉装置、解析装置、压缩液化装置和收集装置；碳捕捉装置用于与船舶的尾气排放烟囱连通，碳捕捉装置内置有吸收液，碳捕捉装置用于通过吸收液将船舶排放的尾气进行脱碳处理，以使二氧化碳溶于吸收液内形成富液；碳捕捉装置与解析装置连通，碳捕捉装置用于将富液输送至解析装置内，解析装置与压缩液化装置连通，解析装置用于将富液内的二氧化碳解析输送至压缩液化装置内，压缩液化装置与收集装置连通，压缩液化装置用于将二氧化碳压缩形成液态二氧化碳输送至收集装置内储存；通过化学吸收法的方式利用吸收液可以对船舶尾气中的二氧化碳进行捕捉，并且将捕捉后的二氧化碳进行解析、压缩和收集，实现了对碳减排的要求，缓解了现有技术中存在的船舶尾气中co2直接排放，造成全球气候变暖的技术问题。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38.图1为本发明实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统的原理结构示意图；
39.图2为图1实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统的原理局部放大结构示意图；
40.图3为图1实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统的原理局部放大结构示意图；
41.图4为本发明实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统安装于船舶的烟囱位置的侧视结构示意图；
42.图5为本发明实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统安装于船舶的整体俯视结构示意图。
43.图标：100-船舶；200-碳捕捉装置；201-吸收塔；202-第一泵体；203-第二泵体；
204-第一水冷器；300-解析装置；301-解析塔；302-第三泵体；303-再沸器；304-第一气液分离器；400-压缩液化装置；401-压缩机构；411-一级压缩机；421-一级制冷机；431-第二气液分离器；441-二级压缩机；451-二级制冷机；461-第三气液分离器；402-换热机构；412-第一制冷机；422-第二制冷机；403-液化分离机构；500-收集装置；600-换热器；700-烟囱；800-控制阀。
具体实施方式
44.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.如图1-图5所示，本实施例提供的一种用于船舶的二氧化碳处理系统，包括：碳捕捉装置200、解析装置300、压缩液化装置400和收集装置500；碳捕捉装置200用于与船舶100的尾气排放烟囱700连通，碳捕捉装置200内置有吸收液，碳捕捉装置200用于通过吸收液将船舶100排放的尾气进行脱碳处理，以使二氧化碳溶于吸收液内形成富液；碳捕捉装置200与解析装置300连通，碳捕捉装置200用于将富液输送至解析装置300内，解析装置300与压缩液化装置400连通，解析装置300用于将富液内的二氧化碳解析输送至压缩液化装置400内，压缩液化装置400与收集装置500连通，压缩液化装置400用于将二氧化碳压缩形成液态二氧化碳输送至收集装置500内储存。
46.需要说明的是，本实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统将碳捕捉技术推广到实船上，面临的占用舱容空间大，额外增加能耗高，捕捉到的co2难以储存和系统安全性等痛点得以解决；具体地，碳捕捉装置200采用的是燃烧后捕捉的化学吸收法，化学吸收液可以采用mdea(c5h
13
no2，甲基二乙醇胺)溶液+pz(c4h
10
n2，哌嗪)促进剂；其中，利用吸收液对烟囱700排放烟气中的二氧化碳进行吸收，并且净化后的脱碳烟气可以直接从碳捕捉装置200排出，最后通过烟囱700完成排放；进一步地，吸收液完成二氧化碳的吸收后会输送至解析装置300处，利用解析装置300对吸收有二氧化碳的吸收液进行解析，即将吸收有二氧化碳的富液解析成贫液和二氧化碳气体，贫液可以输送至碳捕捉装置200处进行循环使用，二氧化碳气体能够通过压缩液化装置400液化形成二氧化碳液体，最后通过收集装置500完成二氧化碳液体收集储存，实现了液货船全航程的co2近零排放和收集储存。
47.本实施例提供的一种用于船舶的二氧化碳处理系统，包括：碳捕捉装置200、解析装置300、压缩液化装置400和收集装置500；碳捕捉装置200用于与船舶100的尾气排放烟囱700连通，碳捕捉装置200内容置有吸收液，碳捕捉装置200用于通过吸收液将船舶100排放的尾气进行脱碳处理，通过化学吸收法的方式利用吸收液可以对船舶100尾气中的二氧化碳进行捕捉，并且将捕捉后的二氧化碳进行解析、压缩和收集，实现了对碳减排放的要求，缓解了现有技术中存在的船舶100尾气中co2直接排放，造成全球变暖的技术问题。
48.在上述实施例的基础上，进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括换热器600；换热器600位于碳捕捉装置200与解析装置300之间，碳捕捉装置200通过换热器600与解析装置300循环连通，碳捕捉装置200通过换热器600向解析装置300输送富液，解析装置300能够解析富液中的二氧化碳，以使富液形成贫液，解析装置300通过换热器600向碳捕捉装置
200回送贫液，换热器600用于将贫液和富液换热。
49.本实施例中，换热器600可以采用贫富液换热器600，其中，换热器600可以接收碳捕捉装置200输送的富液，并且换热器600还能够接收解析装置300输送的贫液，换热器600可以利用再生后的吸收液，即利用贫液的余热对富液进行加热，实现了减少富液再生时蒸汽的消耗量，达到了冷却再生溶液的目的。
50.在本发明较佳的实施例中，碳捕捉装置200包括：吸收塔201、第一泵体202、第二泵体203和第一水冷器204；吸收塔201与船舶100的尾气排放烟囱700连通，且吸收塔201内喷淋吸收液，以使进入至吸收塔201内的二氧化碳溶于吸收液内；吸收塔201通过第一泵体202与换热器600连接，吸收塔201通过第一泵体202将富液经换热器600输送至解析装置300处；换热器600依次通过第二泵体203和第一水冷器204与吸收塔201连接，换热器600通过第二泵体203将贫液经第一水冷器204回输至吸收塔201喷淋。
51.本实施例中，吸收塔201可以位于烟囱700的入口位置，其中，船舶100的主机、发电机以及锅炉的尾气可以经换热器600降温至40℃左右输送至吸收塔201中，在吸收塔201中烟气可以自下向上流动，吸收塔201内的吸收液可以以塔顶喷淋的方式持续与烟气形成逆流接触，使得二氧化碳得到脱除，净化后的脱碳烟气由塔顶直接排出；吸收了二氧化碳的吸收液形成富液经第一泵体202和换热器600输送至解析装置300，同时，解析装置300将解析完的吸收液形成贫液经换热器600和第二泵体203输送至第一水冷器204处，通过第一水冷器204将贫液冷却后进入至吸收塔201的塔顶喷淋完成循环吸收。
52.在本发明较佳的实施例中，解析装置300包括：解析塔301、第三泵体302、再沸器303和第一气液分离器304；解析塔301与换热器600连通，解析塔301用于接收经换热器600输送的富液，以将富液中二氧化碳解析输送至压缩液化装置400处；解析塔301的出口依次与第三泵体302、再沸器303和第一气液分离器304连接，第三泵体302用于将解析后的吸收液经再沸器303再次解析输送至第一气液分离器304处，第一气液分离器304的液体出口与换热器600连接，以将解析完的贫液回输至换热器600处，第一气液分离器304的气体出口与解析塔301连接，以将再次解析后的气体输送至解析塔301内。
53.本实施例中，富液可以经解析塔301的上部位置进入，通过汽提解析富液中的二氧化碳，解析完成后吸收液可以通过第三泵体302输送至再沸器303中，利用再沸器303可以对吸收液内的二氧化碳进一步解析形成贫液，贫液由再沸器303流出后经过第一气液分离器304，使得再沸器303解析出的二氧化碳由第一气液分离器304返回至解析塔301进行二次吸收，贫液由第一气液分离器304流出至换热器600，完成对贫液的预热利用。
54.具体地，此系统碳捕捉的原理为化学吸收法，在吸收塔201和解吸塔发生的co2吸收和解析的反应为如下的可逆反应：
[0055][0056]
mdea学名为n-甲基二乙醇胺，分子式为：c5h
13
no2，分子中无活泼氢原子，不易变质，其优点为与co2反应生成的盐不如mea(单乙醇胺)稳定，从而解吸过程所需能耗也较低，比较容易再生。缺点为吸收速率较慢，其吸收co2的最大容量为1molco2/mol胺。pz(对二氮己烷：c4h
10
n2)作为促进剂以吸收co2气体，pz中的氮原子数目较多，其吸收能力强，可以使混合系的吸收和解吸过程都得到改善；系统中采用此种吸收剂，mdea的质量分数为0.42左右，pz的质量分数为0.02。
[0057]
在本发明较佳的实施例中，压缩液化装置400包括压缩机构401、换热机构402和液化分离机构403；压缩机构401的两端分别与吸收塔201和换热机构402连接，压缩机构401用于将吸收塔201输送的二氧化碳气体加压后输送至换热机构402；换热机构402与液化分离机构403的入口连通，换热机构402用于将加压后的二氧化碳降温液化输送至液化分离机构403处，液化分离机构403的液体出口与收集装置500连接，液化分离机构403的气体出口与换热机构402循环连通，液化分离机构403用于将未液化的二氧化碳经换热机构402与压缩机构401连通，以对未液化的二氧化碳循环加压降温液化。
[0058]
本实施例中，从解析塔301塔顶出来的二氧化碳含有水蒸气，压缩机构401能够对二氧化碳以及水蒸气施加压力，并且水蒸气能够压缩机构401出形成液态水排出，加压后的二氧化碳通过换热机构402进行降温，使得二氧化碳液化形成二氧化碳液体，其中，液化分离机构403能够对液化后的二氧化碳形成分离，使得二氧化碳液体进入到收集装置500中，并能够将未液化的二氧化碳返回至压缩机构401和换热机构402循环加压降温。
[0059]
在本发明较佳的实施例中，压缩机构401包括一级压缩机411、一级制冷机421、第二气液分离器431、二级压缩机441、二级制冷机451和第三气液分离器461；一级压缩机411与解析塔301连接，一级压缩机411、一级制冷机421和第二气液分离器431依次连接，第二气液分离器431的气体出口依次与二级压缩机441、二级制冷机451和第三气液分离器461，一级压缩机411和二级压缩机441用于依次对二氧化碳加压，一级制冷机421和二级制冷机451用于依次将二氧化碳携带的水蒸气形成液体水，以通过第二气液分离器431和第三气液分离器461将液态水排出。
[0060]
本实施例中，一级制冷机421和二级制冷机451能够将二氧化碳携带的水蒸气进行冷却液化，从而分别通过第二气液分离器431和第三气液分离器461将液态水排出；具体地，从解析塔301塔顶出来的co2含有少量的水蒸气，经一级压缩机411和一级制冷机421后进去第二气液分离器431，液态水分离出后，气态的co2经第二气液分离器431顶部流出，此时二氧化碳的压力为5-6bar，温度范围为35℃
±
1℃；之后co2经过二级压缩机441和二级制冷机451，到第三气液分离器461，液态水从第三气液分离器461底部流出，加压后的co2气体从第三气液分离器461顶部流出，此时二氧化碳的压力约为20bar，温度范围为35℃
±
1℃。
[0061]
在本发明较佳的实施例中，换热机构402包括第一制冷机412和第二制冷机422；第一制冷机412与第三气液分离器461的气体出口连通，第一制冷机412和第二制冷机422依次连接，第一制冷机412和第二制冷机422用于依次对加压后的二氧化碳降温液化；第一制冷机412或第二制冷机422包括三通道制冷机，三通道制冷机具有制冷剂输送通道。
[0062]
本实施例中，第一制冷机412和第二制冷机422能够依次对加压后的二氧化碳进行降温，其中经第一制冷机412和第二制冷机422降温后的二氧化碳的温度约为-24℃，使得二氧化碳形成液态二氧化碳，液态二氧化碳可以通过节流阀输送至收集装置500；其中，未被液化的co2从液化分离机构403的上方流出，然后经过第一制冷机412和第二制冷机422再次进行两次压缩冷却，形成一个循环；需要说明的，三通道制冷机具有制冷剂通道，可以一直持续保证二氧化碳液化需要的冷量。
[0063]
在本发明较佳的实施例中，收集装置500包括至少两组储罐；多组储罐呈对称布置于船舶100的甲板两侧，且每组储罐分别与第三气液分离器461连通，第三气液分离器461用于分别向多组储罐内输送液态二氧化碳。
[0064]
本实施例中，储罐的数量为偶数组，优选地，储罐可以设置有两组，两组储罐分别呈对称布置于船舶100的甲板两侧，每个储罐分别通过输送泵与液化分离机构403连接，液态二氧化碳可以在储罐中以6bar，-50℃的工况储存；其中，储罐可以采用两个type c储罐，对称布置于甲板面上，且使得液态co2管道长度最小，可以将全航程捕捉到的co2以液态形式储存起来，待船靠岸后卸载，同时该系统所追加的能耗较低，对于系统中主要设备的布置以及管道的设计使得舱容占用和增加空船重量方面对于原有实船的影响较小，无需改动原船的机舱结构，储罐的体积与实船的气耗和单航次时间有关，此处对此不作限定。
[0065]
可选地，储罐的布置为了维持因co2储量增加而产生的纵倾角，在航行过程中，co2的储罐的重心应布置于纵向浮力中心附近位置，同时要保证缩减管道长度，一方面是减少管道投资，另一方面是为了方便布置，降低能量损失。
[0066]
本实施例提供一种船舶，包括烟囱700、控制阀800和所述的用于船舶的二氧化碳处理系统；烟囱700至少设置有两组；多组烟囱700呈并联布置，且用于船舶的二氧化碳处理系统位于任意一个烟囱700的入口端，碳捕捉装置200通过控制阀800与烟气输送管道连通，控制阀800用于控制烟气输送管道与任意一个烟囱700连通或关闭。
[0067]
如图4和图5所示，用于船舶的二氧化碳处理系统布置在机舱棚和烟囱700处，吸收塔201和解吸塔由于是细长圆柱形，采用立式放置；两个储罐对称布置于甲板面上，机舱棚及烟囱700原占地面积从下往上依次约为：下甲板90m2，上甲板70m2，空间高度20m，这个空间高度及面积可以将用于船舶的二氧化碳处理系统的整体进行布置而不占用其他舱室容积；输送液态co2管道经机舱穿甲板面至储罐，管道占据约55m2的机舱顶部空间，储罐约占用13m2的甲板面积，对该液货船基本无影响；可选地，烟囱700可以布置有两组，减碳后的尾气可以经一个烟囱700排向大气，也可以通过相邻的烟囱700排向大气，双烟囱700布置的方式可以确保船员随时开闭用于船舶的二氧化碳处理系统；具体地，控制阀800可以控制烟气排放路径，控制阀800可以采用三通阀。
[0068]
另外，由于本实施例提供的船舶100的其他技术效果与上述实施例提供的用于船舶的二氧化碳处理系统的技术效果相同，此处对此不再赘述。
[0069]
本实施例提供一种基于所述的用于船舶的二氧化碳处理系统的二氧化碳处理方法，包括以下步骤：对船舶100排放的尾气集中输送至碳捕捉装置200中；对船舶100排放的尾气基于化学吸收法进行脱碳处理，将尾气中的二氧化碳捕捉至吸收液中，形成富液，并将净化后的脱碳烟气排出；对富液进行解析形成贫液和二氧化碳；将贫液返回至碳捕捉装置200循环使用；将二氧化碳经加压降温形成液态二氧化碳进行储存。
[0070]
本实施例提供用于船舶的二氧化碳处理方法，采用燃烧后捕捉的化学吸收法，利用化学吸收液可以对船舶100尾气中的二氧化碳进行捕捉，并且将捕捉后的二氧化碳进行解析、压缩液化和收集，实现了对碳减排放的要求，实现了货船全航程的co2近零排放和收集储存，缓解了现有技术中存在的船舶100尾气中co2直接排放，造成全球变暖的技术问题。
[0071]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，包括：碳捕捉装置(200)、解析装置(300)、压缩液化装置(400)和收集装置(500)；所述碳捕捉装置(200)用于与船舶(100)的尾气排放烟囱(700)连通，所述碳捕捉装置(200)内置有吸收液，所述碳捕捉装置(200)用于通过所述吸收液将船舶(100)排放的尾气进行脱碳处理，以使二氧化碳溶于所述吸收液内形成富液；所述碳捕捉装置(200)与所述解析装置(300)连通，所述碳捕捉装置(200)用于将富液输送至所述解析装置(300)内，所述解析装置(300)与所述压缩液化装置(400)连通，所述解析装置(300)用于将所述富液内的二氧化碳解析输送至所述压缩液化装置(400)内，所述压缩液化装置(400)与所述收集装置(500)连通，所述压缩液化装置(400)用于将二氧化碳压缩形成液态二氧化碳输送至所述收集装置(500)内储存。2.根据权利要求1所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，还包括换热器(600)；所述换热器(600)位于所述碳捕捉装置(200)与所述解析装置(300)之间，所述碳捕捉装置(200)通过所述换热器(600)与所述解析装置(300)循环连通，所述碳捕捉装置(200)通过所述换热器(600)向所述解析装置(300)输送富液，所述解析装置(300)能够解析富液中的二氧化碳，以使所述富液形成贫液，所述解析装置(300)通过所述换热器(600)向所述碳捕捉装置(200)回送贫液，所述换热器(600)用于将所述贫液和所述富液换热。3.根据权利要求2所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述碳捕捉装置(200)包括：吸收塔(201)、第一泵体(202)、第二泵体(203)和第一水冷器(204)；所述吸收塔(201)与船舶(100)的尾气排放烟囱(700)连通，且所述吸收塔(201)内喷淋所述吸收液，以使进入至所述吸收塔(201)内的二氧化碳溶于所述吸收液内；所述吸收塔(201)通过所述第一泵体(202)与所述换热器(600)连接，所述吸收塔(201)通过所述第一泵体(202)将富液经所述换热器(600)输送至所述解析装置(300)处；所述换热器(600)依次通过所述第二泵体(203)和所述第一水冷器(204)与所述吸收塔(201)连接，所述换热器(600)通过所述第二泵体(203)将贫液经所述第一水冷器(204)回输至所述吸收塔(201)喷淋。4.根据权利要求3所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述解析装置(300)包括：解析塔(301)、第三泵体(302)、再沸器(303)和第一气液分离器(304)；所述解析塔(301)与所述换热器(600)连通，所述解析塔(301)用于接收经所述换热器(600)输送的富液，以将所述富液中二氧化碳解析输送至所述压缩液化装置(400)处；所述解析塔(301)的出口依次与所述第三泵体(302)、所述再沸器(303)和所述第一气液分离器(304)连接，所述第三泵体(302)用于将解析后的吸收液经所述再沸器(303)再次解析输送至所述第一气液分离器(304)处，所述第一气液分离器(304)的液体出口与所述换热器(600)连接，以将解析完的贫液回输至所述换热器(600)处，所述第一气液分离器(304)的气体出口与所述解析塔(301)连接，以将再次解析后的气体输送至所述解析塔(301)内。5.根据权利要求4所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述压缩液化装置(400)包括压缩机构(401)、换热机构(402)和液化分离机构(403)；所述压缩机构(401)的两端分别与所述吸收塔(201)和所述换热机构(402)连接，所述压缩机构(401)用于将所述吸收塔(201)输送的二氧化碳气体加压后输送至所述换热机构
(402)；所述换热机构(402)与所述液化分离机构(403)的入口连通，所述换热机构(402)用于将加压后的二氧化碳降温液化输送至所述液化分离机构(403)处，所述液化分离机构(403)的液体出口与所述收集装置(500)连接，所述液化分离机构(403)的气体出口与所述换热机构(402)循环连通，所述液化分离机构(403)用于将未液化的二氧化碳经所述换热机构(402)与所述压缩机构(401)连通，以对未液化的二氧化碳循环加压降温液化。6.根据权利要求5所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述压缩机构(401)包括一级压缩机(411)、一级制冷机(421)、第二气液分离器(431)、二级压缩机(441)、二级制冷机(451)和第三气液分离器(461)；所述一级压缩机(411)与所述解析塔(301)连接，所述一级压缩机(411)、所述一级制冷机(421)和所述第二气液分离器(431)依次连接，所述第二气液分离器(431)的气体出口依次与所述二级压缩机(441)、所述二级制冷机(451)和所述第三气液分离器(461)，所述一级压缩机(411)和所述二级压缩机(441)用于依次对二氧化碳加压，所述一级制冷机(421)和所述二级制冷机(451)用于依次将所述二氧化碳携带的水蒸气形成液体水，以通过所述第二气液分离器(431)和所述第三气液分离器(461)将液态水排出。7.根据权利要求6所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述换热机构(402)包括第一制冷机(412)和第二制冷机(422)；所述第一制冷机(412)与所述第三气液分离器(461)的气体出口连通，所述第一制冷机(412)和第二制冷机(422)依次连接，所述第一制冷机(412)和第二制冷机(422)用于依次对加压后的二氧化碳降温液化；所述第一制冷机(412)或第二制冷机(422)包括三通道制冷机，所述三通道制冷机具有制冷剂输送通道。8.根据权利要求7所述的用于船舶的二氧化碳处理系统，其特征在于，所述收集装置(500)包括至少两组储罐；多组所述储罐呈对称布置于所述船舶(100)的甲板两侧，且每组所述储罐分别与所述第三气液分离器(461)连通，所述第三气液分离器(461)用于分别向多组所述储罐内输送液态二氧化碳。9.一种船舶，其特征在于，包括烟囱(700)、控制阀(800)和如权利要求1-8任一项所述的用于船舶的二氧化碳处理系统；所述烟囱(700)至少设置有两组；多组所述烟囱(700)呈并联布置，且所述用于船舶的二氧化碳处理系统位于任意一个所述烟囱(700)的入口端，所述碳捕捉装置(200)通过所述控制阀(800)与烟气输送管道连通，所述控制阀(800)用于控制烟气输送管道与任意一个所述烟囱(700)连通或关闭。10.一种基于如权利要求1-8任一项所述的用于船舶的二氧化碳处理系统的二氧化碳处理方法，其特征在于，包括以下步骤：对船舶(100)排放的尾气集中输送至碳捕捉装置(200)中；对船舶(100)排放的尾气基于化学吸收法进行脱碳处理，将尾气中的二氧化碳捕捉至吸收液中，形成富液，并将净化后的脱碳烟气排出；对富液进行解析形成贫液和二氧化碳；
将贫液返回至碳捕捉装置(200)循环使用；将二氧化碳经加压降温形成液态二氧化碳进行储存。

技术总结

本发明提供了一种用于船舶的二氧化碳处理系统及其处理方法及船舶，涉及船舶的技术领域，包括碳捕捉装置、解析装置、压缩液化装置和收集装置；碳捕捉装置用于与船舶的尾气排放烟囱连通，碳捕捉装置内置有吸收液，碳捕捉装置用于通过吸收液将船舶排放的尾气进行脱碳处理，通过化学吸收法的方式利用吸收液可以对船舶尾气中的二氧化碳进行捕捉，并且将捕捉后的二氧化碳进行解析、压缩和收集，实现了对碳减排的要求，缓解了现有技术中存在的船舶尾气中CO2直接排放，造成全球气候变暖的技术问题。造成全球气候变暖的技术问题。造成全球气候变暖的技术问题。