(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202221146630.6 (22)申请日 2022.05.13 (73)专利权人 嘉兴碳捕快 科技有限公司 地址 314199 浙江省嘉兴 市嘉善县魏塘街 道木业大道1018号 一幢412室 (72)发明人 肖齐　 (74)专利代理 机构 嘉兴华申知识产权代理事务 所(普通合伙) 33454 专利代理师 葛学超 (51)Int.Cl. B01D 53/62(2006.01) B01D 47/06(2006.01) B01D 53/40(2006.01) B01D 53/50(2006.01) B01D 53/78(2006.01)B01D 53/96(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 一种液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸 系统 (57)摘要 本实用新型提供了一种液—液分相的二氧 化碳吸收和解吸系统， 除吸收塔、 解吸塔和热交 换装置外， 还包括若干液—液分离池、 若干两相 混合池、 富相混合池、 贫液混合池。 吸收塔有若干 级， 且相互串联； 若干液—液分离池、 若干两相混 合池使吸收液流量、 CO2负载和粘度逐级递减； 富 相混合池的CO2富相经过热诱导分层、 冷富液分 流等， 进入解吸塔再生； 贫液混合池的各路CO2贫 液返回吸收塔循环利用； 吸收液为贫水性混合胺 溶剂。 本实用新型的液—液分相式二氧化碳吸收 和解吸系统， 溶剂负载CO2后粘度低， 吸收速率和 容量高， 富相CO2被提浓， 解吸压力高， 各单元持 液量少， 能耗低， 设备尺寸小， 降低了整体碳捕集 成本。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 217646155 U 2022.10.25 CN 217646155 U 1.一种液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 包括吸收塔(A)、 解吸 塔(D1)、 若干液—液分离池(PS)、 若干两相混合池(LRM)、 富相混合池(RM)、 贫液混合池(LM) 和若干热交换装置(H E)； 所述吸收塔(A)有若干个， 且相互串联连接； 外部含二氧化碳的待处理烟气通过管线与 所述若干吸收塔(A)中一级吸收塔(A1)下部的烟气入口连通， 所述一级吸收塔(A1)顶部的 烟气出口与下一级吸收塔下部的烟气入口连通， 依此类推， 末级吸收塔顶部的烟气出 口与 外界连通； 所述若干吸收塔(A)中每一级吸收塔底部的CO2富液出口分别 与其对应的液—液分离池 (PS)的液体入口连通， 各级液—液分离池(PS)的CO2富相出口分别通过管线与富相混合池 (RM)的入口连通， 各级液—液分离池(PS)的CO2贫相出口分别通过管线与对应吸收塔上部 的CO2贫液入口连通， 且进入富相混合池(RM)的C O2富相比例大于返回相应吸收塔的CO2贫相 比例； 一级液—液分离池(PS1)分离出部分CO2贫相， 输送至所述贫液混合池(LM)的入口， 其 余各级液—液分离池(PS)分离出部分CO2贫相和部分CO2富相， 分别通过管线输送至对应的 两相混合池(LRM)， 搅拌均匀的混合液通过管线进一步输送至上一级吸收塔上部的CO2贫液 入口； 所述富相混合池(RM)接受来自各级液—液分离池(PS)的CO2富相， 搅拌均匀后的混合液 发生液—液分层， 并通过富相混合池(RM)的三个出口流出， 第一出口直接连通分层的CO2贫 相和所述贫液混合池(LM)的入口， 第二出口直接连通部分分层的CO2富相和所述解吸塔 (D1)的上部第一入口， 第三出口连通剩余分层的CO2富相和贫富液换热器(HE3)的冷液入 口， 所述贫富液 换热器(HE3)的冷液 出口通过 管线连通第三液 —液分离池(P S3)的入口； 所述第三液—液分离池(PS3)接受来自富相混合池(RM)， 在贫富液换热器(HE3)中被加 热的部分CO2富相， 该部分CO2富相发生升温诱导的相变， 产生气—液—液三相， 并通过第 三 液—液分离池(PS 3)的三个出口流出， 第一出口通过管线 连通顶空气体和冷凝器(HE4)的气 体入口， 第二出口直接连通分层的CO2贫相与所述贫液混合池(LM)的入口， 第三出口连通分 层的CO2富相与所述 解吸塔(D1)的中部入口； 所述解吸塔(D1)下部设有再沸器(RB)， 所述再沸器(RB)上设有饱和蒸汽入口和冷凝水 出口， 所述再沸器(RB)的进液口通过管线与所述解吸塔(D1)下部的CO2富液出口连通， 所述 再沸器(RB)的气液出 口与所述解吸塔(D1)下部的CO2贫液入口连通， 所述解吸塔(D1)底部 的CO2贫液出口与贫富液换热器(HE3)的热流进口连通， 所述贫富液换热器(HE3)的热流出 口与所述贫液混合池(LM)的入口连通； 所述贫液混合池(LM)内设有搅拌装置， 第一出口通 过管线连通末级吸收塔上部的CO2贫液入口； 各级吸收塔上部的CO2贫液入口处分别设有各 级级间冷却器， 用于冷却进入相应吸 收塔的CO2贫液。 2.根据权利要求1所述的液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 还包 括气体压缩机(CC1)、 气—液分离器(CS)和二氧化碳压缩机(CC2)； 所述气体压缩机(CC1)的 入口连通第三液—液分离池(PS3)的第一出口， 所述气体压缩机(CC1)的出口连通所述冷凝 器(HE4)的气体入口， 所述解吸塔(D1)顶部的气体出口也与冷凝器(HE4)的气体入口连通， 所述冷凝器(HE4 )的气液出口与所述气—液分离器(CS)的入口连通， 所述气—液分离器 (CS)的冷凝液出口与所述解吸塔(D1)的上部第二入口连通， 所述气—液分离器(CS)的气体 出口与二氧化 碳压缩机(C C2)连通。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217646155 U 23.根据权利要求1所述的液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 还包 括接触式冷却塔(DCC)、 洗涤塔(WW)、 碱液储罐(BT)、 洗涤液储罐(WT)和进料分离器(CKD)； 外部含二氧化碳的待处理烟气与所述接触式冷却 塔(DCC)下部的烟气入口连通， 所述接触 式冷却塔(DCC)顶部的烟气出口与所述一级吸收塔(A1)下部的烟气入口连通； 所述末级吸 收塔顶部的烟气出口与所述洗涤塔(WW)下部的烟气入口连通， 所述洗涤塔(WW)顶部的净化 烟气出口与外界连通； 所述接触式冷却塔(DCC)上部的碱液入口通过管线与所述碱液储罐 (BT)的出口连通， 所述接触式冷却塔(DCC)底部的碱液出口通过管线与所述进料分离器 (CKD)的入口连通， 所述进料分离器(CKD)的出口与所述碱液储罐(BT)的入口连通； 所述洗 涤塔(WW)上部的洗涤液进口通过管线与所述洗涤液储 罐(WT)的出口连通， 所述洗涤塔(WW) 底部的洗涤液 出口与所述洗涤液储罐(WT)的入口连通。 4.根据权利要求1所述的液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 还包 括溶剂回收装置(SR)和新鲜 溶剂储槽(ST)； 所述贫液混合池(LM)的第二出口与所述溶剂回 收装置(SR)的入口连通， 所述新鲜 溶剂储槽(ST)的出口和溶剂回收装置(SR)的出口通过管 线与末级吸 收塔上部的CO2贫液入口连通。 5.根据权利要求3所述的液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 还包 括加压风机(BF)和若干液体泵； 外部含二氧化碳的待处理烟气和所述接触式冷却塔(DCC) 之间的管线上设有加压风机(BF)， 所述碱液储罐(BT)的出口和接触式冷却塔(DCC)上部的 碱液入口之间的管线 上设有碱液泵(BP)， 所述洗涤液储 罐(WT)的出口和洗涤塔(WW)上部的 洗涤液进口之间的管线上设有洗涤液泵(WP)； 各级液—液分离池(PS)的CO2富相与所述富 相混合池(RM)之间的管线上分别 设有各级富相泵(RP)， 各级液—液分离池(PS)的CO2贫相 与相应吸收塔上部的CO2贫液入口之间的管线上分别设有各级回流泵(CP)， 各级两相混合 池(LRM)与上一级吸 收塔之间的管线上分别设有各级混相泵。 6.根据权利要求5所述的液—液分相式的二氧化碳吸收和解吸系统， 其特征在于： 一级 液—液分离池(PS1)和所述贫液混合池(LM)之间的管线上设有第一贫相泵(LP1)， 所述富相 混合池(RM)第一出口与所述贫液混合池(LM)之间的管线上设有第二贫相 泵(LP2)， 所述第 三液—液分离池(PS3)第二出口与贫液混合池(LM)之间的管线上设有第三贫相泵(LP 3)， 所 述贫富液 换热器(HE3)热流出口与贫液混合池(LM)之间的管线上设有第四贫液泵(LP4)； 所述富相 混合池(RM)第二出口与所述解吸塔(D1)的上部第一入口之间的管线上设有 第三富相泵(RP3)， 所述富相混合池(RM)第三出口与贫富液换热器(HE3)冷液入口之间的管 线上设有第四富相泵(RP4)， 所述第三液—液分离池(PS3)第三出口与解吸塔(D1)的中部入 口之间的管线上设有第五富相 泵(RP5)； 所述贫液混合池(LM)的第一出口和所述末级吸收 塔上部的CO2贫液入口之间的管线上设有第五贫液泵(LP5)， 所述贫液混合池(LM)的第二出 口和溶剂回收装置(SR)之间的管线上设有第六贫液泵(LP6)， 所述溶剂回收装置(SR)和末 级吸收塔上部的CO2贫液入口之间的管线上设有第七贫液泵(LP7)， 新鲜溶剂储槽(ST)的出 口处设有补液泵(S P)。权　利　要