一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置的制作方法

1.本实用新型属于环境领域，具体涉及一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置。

背景技术：

2.mea单乙醇胺法是捕集co2的常用方法，通过mea的吸收与解吸实现再生循环，但再生过程需要利用高温热源，一般采用电厂汽轮机抽汽，导致技术整体能耗较高。同时，燃煤电厂湿法脱硫塔出口的烟气温度较高，高于mea工艺对烟气温度的要求，co2吸收率低。
3.对热电联产机组而言，回收系统中的余热是在不扩大机组规模的情况下增加供热能力的最佳方式之一。目前电厂通常采用水喷淋的方法将烟气降至50~60℃后进行排放，未对其中的热量进行回收，造成了能量的浪费。
4 109454620 a公开了一种碳捕集与余热回收耦合装置，利用吸收塔和解吸塔实现对工业排出的高温烟气中co2的捕集和储存，并进行一定的余热回收。但该方案中对烟气余热的利用比较粗糙，且吸收塔烟气温度较高，co2吸收率低。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，解决了现有技术虽然能达到一定的回收余热的目的，但是热量回收率较低，同时，现有技术中吸收塔入口烟气温度高，co2吸收率低的问题。
6.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
7.本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，包括脱硫塔、闪蒸罐、吸收塔和解吸塔，其中，所述脱硫塔上设置的烟气出口连接吸收塔上设置的烟气入口；所述脱硫塔上设置的浆液出口连接闪蒸罐上设置的浆液入口；
8.所述吸收塔上设置的富液出口连接解吸塔上设置的富液入口；
9.所述解吸塔上设置的贫液出口连接吸收塔上设置的贫液入口；
10.所述闪蒸罐上设置的浆液出口连接脱硫塔上设置的浆液入口；
11.所述吸收塔上设置有烟气出口。
12.优选地，所述吸收塔和解吸塔之间设置有换热单元。
13.优选地，所述闪蒸罐上设置的蒸汽出口连接换热单元上设置的蒸汽入口。
14.优选地，所述连接单元包括贫-富液换热器和吸收式热泵，其中，所述吸收塔上的富液出口依次经过贫-富液换热器和吸收式热泵连接解吸塔上的富液入口。
15.优选地，所述连接单元还包括贫液冷却器，其中，所述解吸塔上的贫液出口依次经过贫-富液换热器和贫液冷却器连接吸收塔上的贫液入口。
16.优选地，所述吸收式热泵上设置有驱动蒸汽入口和第一冷凝水出口，所述第一冷凝水出口连接净水箱。
17.优选地，所述吸收式热泵上设置有第二冷凝水出口。
18.优选地，所述解吸塔上设置的二氧化碳出口连接有冷凝器上的气体入口；所述冷
凝器上设置有气体出口和液体出口，所述液体出口连接解吸塔上设置的液体入口。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，通过脱硫浆液闪蒸，降低脱硫浆液温度，从而降低脱硫塔排出烟气温度至约40℃，达到mea吸收co2的最佳温度，提高吸收率；通过脱硫浆液闪蒸，实际是将烟气的热量进行回收，该部分热量经吸收式热泵提质后用于加热mea富液，可有效降低mea再生过程中对电厂蒸汽的消耗，从而降低再生能耗。
附图说明
21.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图，对本实用新型进一步详细说明。
23.本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，包括脱硫塔1、闪蒸罐4、吸收塔2和解吸塔3，其中，所述脱硫塔1上设置的烟气出口连接吸收塔2上设置的烟气入口；所述脱硫塔1上设置的浆液出口连接闪蒸罐4上设置的浆液入口；
24.所述吸收塔2上设置的富液出口连接解吸塔3上设置的富液入口；
25.所述解吸塔3上设置的贫液出口连接吸收塔2上设置的贫液入口；
26.所述闪蒸罐4上设置的浆液出口连接脱硫塔1上设置的浆液入口；
27.所述吸收塔2上设置有烟气出口。
28.本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收方法，包括以下步骤：
29.烟气9进入脱硫塔1与从塔顶喷淋的低温脱硫浆液12进行换热并被净化，烟气降温增湿；
30.脱硫塔1底部的高温脱硫浆液10进入闪蒸罐4产生闪蒸蒸汽13和低温脱硫浆液12，热量从脱硫浆液转移到闪蒸蒸汽中；
31.从脱硫塔1中净化后的饱和湿烟气11进入吸收塔2与从塔顶喷淋的mea贫液逆流接触，烟气中的co2被吸收，co2被吸收后的烟气18从吸收塔塔顶排出；
32.mea富液17从吸收塔2塔底排出，进入解吸塔3发生解吸；解吸后的mea贫液20进入吸收塔2进行循环。
33.如图1所示，本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，包括脱硫塔1、吸收塔2、解吸塔3、闪蒸罐4、吸收式热泵5、贫-富液换热器6、贫液冷却器7、冷凝器8、烟气9、高温脱硫浆液10、饱和湿烟气11、低温脱硫浆液12、闪蒸蒸汽13、冷凝水14、驱动蒸汽15、冷凝水16、mea富液17、烟气18、高温富液19、mea贫液20、富co2气体21和高纯co222，其中，所述脱硫塔1上开设有烟气入口和烟气出口，所述烟气出口吸收塔2上开设的烟气入口；所述脱硫塔1上开设的浆液出口连接闪蒸罐4上开设的浆液入口；所述闪蒸罐4上开设的浆液出口连接脱硫塔1上开设的浆液入口。
34.所述闪蒸罐4上开设的蒸汽出口连接吸收式热泵5上的蒸汽入口。
35.所述吸收式热泵5上设置有驱动蒸汽入口和第一冷凝水出口，所述第一冷凝水出口连接净水箱。
36.所述吸收式热泵5上设置有第二冷凝水出口。
37.所述吸收塔2上设置的mea富液出口依次经过贫-富液换热器6和吸收式热泵5连接解吸塔3上的mea富液入口。
38.所述解吸塔3上的mea贫液出口依次经过贫-富液换热器6和贫液冷却器7连接吸收塔2上设置的mea贫液入口。
39.所述吸收塔2上开设有烟气出口。
40.所述解吸塔3上设置的二氧化碳出口连接有冷凝器8上设置的气体入口。
41.所述冷凝器8上设置的液体出口连接解吸塔3上设置有液体入口。
42.所述冷凝器8上设置有气体出口。
43.本实用新型的工作原理：
44.烟气9进入脱硫塔1与从塔顶喷淋的低温脱硫浆液12换热并被净化，烟气降温增湿。脱硫塔底的高温脱硫浆液10进入闪蒸罐4，在真空环境下发生闪蒸，产生闪蒸蒸汽13和低温脱硫浆液12，热量从脱硫浆液转移到闪蒸蒸汽中。
45.闪蒸蒸汽13进入吸收式热泵5，利用驱动蒸汽15进行提质，并加热mea富液。
46.驱动蒸汽在热泵内冷凝后成冷凝水16返回净水箱，闪蒸蒸汽13冷凝后为冷凝水14用作脱硫补水。
47.净化后的饱和湿烟气11进入吸收塔2与从塔顶喷淋的mea贫液逆流接触，烟气中的co2被吸收，co2被吸收后的烟气18从吸收塔塔顶排出。
48.mea富液17从吸收塔塔底排出，经贫-富液换热器6升温后进入热泵5进一步升温成高温富液19后进入解吸塔3发生解吸。
49.解吸后的mea贫液20经贫-富液换热器和贫液冷却器7降温后进入吸收塔循环。解吸出的富co2气体21从塔顶排出进入冷凝器进行气液分离，并进一步压缩得到高纯co222。
50.本实用新型通过脱硫浆液闪蒸，降低脱硫浆液温度，从而降低脱硫塔排出烟气温度至约40℃，达到mea吸收co2的最佳温度，提高吸收率。通过脱硫浆液闪蒸，实际是将烟气的热量进行回收，该部分热量经吸收式热泵提质后用于加热mea富液，可有效降低mea再生过程中对电厂蒸汽的消耗，从而降低再生能耗。

技术特征：

1.一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，包括脱硫塔(1)、闪蒸罐(4)、吸收塔(2)和解吸塔(3)，其中，所述脱硫塔(1)上设置的烟气出口连接吸收塔(2)上设置的烟气入口；所述脱硫塔(1)上设置的浆液出口连接闪蒸罐(4)上设置的浆液入口；所述吸收塔(2)上设置的富液出口连接解吸塔(3)上设置的富液入口；所述解吸塔(3)上设置的贫液出口连接吸收塔(2)上设置的贫液入口；所述闪蒸罐(4)上设置的浆液出口连接脱硫塔(1)上设置的浆液入口；所述吸收塔(2)上设置有烟气出口。2.根据权利要求1所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述吸收塔(2)和解吸塔(3)之间设置有换热单元。3.根据权利要求2所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述闪蒸罐(4)上设置的蒸汽出口连接换热单元上设置的蒸汽入口。4.根据权利要求2所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述换热单元包括贫-富液换热器(6)和吸收式热泵(5)，其中，所述吸收塔(2)上的富液出口依次经过贫-富液换热器(6)和吸收式热泵(5)连接解吸塔(3)上的富液入口。5.根据权利要求4所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述换热单元还包括贫液冷却器(7)，其中，所述解吸塔(3)上的贫液出口依次经过贫-富液换热器(6)和贫液冷却器(7)连接吸收塔(2)上的贫液入口。6.根据权利要求4所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述吸收式热泵(5)上设置有驱动蒸汽入口和第一冷凝水出口，所述第一冷凝水出口连接净水箱。7.根据权利要求4所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述吸收式热泵(5)上设置有第二冷凝水出口。8.根据权利要求4所述的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，其特征在于，所述解吸塔(3)上设置的二氧化碳出口连接有冷凝器(8)上的气体入口；所述冷凝器(8)上设置有气体出口和液体出口，所述液体出口连接解吸塔(3)上设置的液体入口。

技术总结

本实用新型提供的一种耦合碳捕集的烟气余热回收装置，包括脱硫塔、闪蒸罐、吸收塔和解吸塔，其中，所述脱硫塔上设置的烟气出口连接吸收塔上设置的烟气入口；所述脱硫塔上设置的浆液出口连接闪蒸罐上设置的浆液入口；所述吸收塔上设置的富液出口连接解吸塔上设置的富液入口；所述解吸塔上设置的贫液出口连接吸收塔上设置的贫液入口；所述闪蒸罐上设置的浆液出口连接脱硫塔上设置的浆液入口；所述吸收塔上设置有烟气出口；本实用新型可有效降低MEA再生过程中对电厂蒸汽的消耗，从而降低再生能耗，且能够有效降低脱硫塔排出的烟气温度。且能够有效降低脱硫塔排出的烟气温度。且能够有效降低脱硫塔排出的烟气温度。