二氧化碳捕獲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體凈化系統(tǒng)，尤其涉及一種二氧化碳捕獲系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]十九世紀(jì)工業(yè)革命以來，大量的石化能源燃燒，全球平均溫度明顯上升。根據(jù)國際政府氣候變更會(Intergovernmental Panel on Cl imate Change, IPCC)組織，人類活動所產(chǎn)生的溫室氣體在大氣中的濃度以二氧化碳(Carbon D1xide, C02)居首，其濃度的變化已由工業(yè)革命前的280ppm，增加到目前的394ppm以上，引發(fā)了全球暖化的問題。
[0003]為了因應(yīng)全球暖化的議題，京都議定書(Kyoto Protocol)明確要求簽約國在2012年時，其溫室效應(yīng)氣體總排放量須比1990為基準(zhǔn)平均減少5.2%，因此C02排放減量也成為各界須重視的課題。
[0004]例如在「M.Zhang and Y.Guo, "Process simulat1ns of NH3 abatement systemfor large-scale C02 capture using aqueous ammonia solut1n, "Internat1nalJournal of Greenhouse Gas Control, vol.18, pp.114-127, 2013.」的文獻中，及揭不一種二氧化碳捕捉系統(tǒng)，其包含有一二氧化碳吸收塔、一氨吸收塔、一二氧化碳?xì)馓崴约耙话睔馓崴?，其主為使用化學(xué)吸收的方式，利用氨為吸收劑，以捕捉一廢氣中的二氧化碳，而具有高吸收負(fù)載量的優(yōu)點，不過由于在該二氧化碳?xì)馓崴c該氨氣提塔皆需各自設(shè)置一加熱器與一冷凝器，使得能源的耗費成為一待改善的問題。
[0005]而在美國發(fā)明專利公開第US20130177489號中，則揭示一種0)2移除系統(tǒng)，其包括一用于自一煙道氣移除C02的吸收器。該C02移除系統(tǒng)包括與該吸收器連通的再生器。該再生器自離子溶液分離C02且將再生的離子溶液供應(yīng)至該吸收器。該C0 2移除系統(tǒng)包括與該再生器連通的二氧化碳水洗滌系統(tǒng)。該二氧化碳水洗滌系統(tǒng)接收來自該再生器的二氧化碳與氨的混合物并使該氨與該C02分離。該C0 2移除系統(tǒng)包括與該吸收器及該二氧化碳水洗滌系統(tǒng)連通的氨水洗滌系統(tǒng)。該氨水洗滌系統(tǒng)自該煙道氣移除氨。該C02移除系統(tǒng)包括與該氨水洗滌系統(tǒng)、該再生器及/或該二氧化碳水洗滌系統(tǒng)連通的膜分離器。藉由設(shè)置該膜分離器，減少該0)2移除系統(tǒng)的所需能量，以降低整體能量的消耗。
[0006]然而，該膜分離器的設(shè)置，雖然可降低整體能量的消耗，不過同時也增加設(shè)備設(shè)置的成本，而仍然有改善的空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的，在于解決現(xiàn)有的二氧化碳捕捉系統(tǒng)，于一氨氣提塔與一二氧化碳?xì)馓崴孕韪鲃e設(shè)置一加熱器與一冷凝器而能耗偏高，或是需額外設(shè)置一膜分離器降低能耗，卻造成設(shè)備成本增加的問題。
[0008]為達上述目的，本發(fā)明提供一種二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包含有一二氧化碳吸收部、一氨吸收部、一二氧化碳汽提部、一氨汽提部以及一加熱部。該二氧化碳吸收部接收一煙道氣流，該二氧化碳吸收部含有一第一吸收劑，并具有一第一底段以及一第一頂段；該氨吸收部與該二氧化碳吸收部連通，該氨吸收部含有一第二吸收劑，并具有一第二底段以及一第二頂段，其中，該煙道氣流輸入該二氧化碳吸收部與該第一吸收劑反應(yīng)，形成一由該第一頂段輸出的貧二氧化碳?xì)饬饕约耙挥稍摰谝坏锥屋敵龅母欢趸剂黧w，該貧二氧化碳?xì)饬鬏斎朐摪蔽詹颗c該第二吸收劑反應(yīng)，形成由該第二頂段輸出的一凈化氣流以及一由該第二底段輸入該二氧化碳吸收部的富氨循環(huán)水。
[0009]該二氧化碳汽提部與該二氧化碳吸收部和該氨吸收部連通，并具有一第三底段以及一第三頂段；該氨汽提部與該二氧化碳汽提部及該氨吸收部連通，該氨汽提部具有一第四底段以及一第四頂段，其中，該富二氧化碳流體輸入該二氧化碳汽提部進行一蒸餾分離，形成一由該第三頂段輸出的二氧化碳?xì)饬饕约耙环謩e流入該二氧化碳吸收部以及該氨汽提部的第一再生劑。
[0010]而該加熱部與該第四底段連接，其中，該第一再生劑于該氨汽提部受到該加熱部的該蒸餾分離，形成一由該第四頂段輸入該二氧化碳汽提部的富氨氣流以及一流入該氨吸收部的第二再生劑。
[0011]如此一來，本發(fā)明藉由將該二氧化碳吸收部與該氨吸收部連通，該二氧化碳汽提部與該氨汽提部連通，使得該第一再生劑直接流入該氨汽提部與該二氧化碳吸收部，該富氨循環(huán)水直接流入該二氧化碳吸收部，令該加熱部所產(chǎn)生的一熱能于該二氧化碳吸收部、該氨吸收部、該二氧化碳汽提部與該氨汽提部之間更有效利用，而相較現(xiàn)有已知的二氧化碳捕捉系統(tǒng)得以減少設(shè)置該加熱器以及該冷凝器，并且不需額外設(shè)置該膜分離器，不僅降低能耗，還具有減少設(shè)備成本的優(yōu)點。
[0012]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【附圖說明】
[0013]圖1，為本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)配置示意圖；
[0014]圖2A，為本發(fā)明與現(xiàn)有已知的能耗比較示意圖一；
[0015]圖2B，為本發(fā)明與現(xiàn)有已知的能耗比較示意圖二 ；
[0016]圖2C，為本發(fā)明與現(xiàn)有已知的能耗比較示意圖三。
【具體實施方式】
[0017]有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合【附圖說明】如下:
[0018]請參閱圖1所示，為本發(fā)明一實施例的系統(tǒng)配置示意圖，如圖所示:本發(fā)明為一種二氧化碳捕獲系統(tǒng)，包含有一二氧化碳吸收部10、一氨吸收部20、一二氧化碳汽提部30、一氨汽提部40、一加熱部50以及一冷凝部60。該二氧化碳吸收部10接收一煙道氣流1，該煙道氣流1可為一高爐煤氣(Blast Furnace Gas, BFG)，而含有二氧化碳的成份，該二氧化碳吸收部10含有一第一吸收劑，該第一吸收劑為用以與二氧化碳產(chǎn)生反應(yīng)，可含有3wt%至9wt%的氨，并且該二氧化碳吸收部10具有一第一底段11、一第一頂段12以及多個填充物，該填充物填充于該第一底段11與該第一頂段12之間，在本實施例中，該填充物可為拉西環(huán)(Raschig Ring)或是鮑爾環(huán)(Pall ring)等。
[0019]該氨吸收部20與該二氧化碳吸收部10連通，該氨吸收部20含有一第二吸收劑，該第二吸收劑為用以與氨產(chǎn)生反應(yīng)，可含有0.lg/Ι的氨、0.02g/l的二氧化碳，例如可為一酸性循環(huán)水，該氨吸收部20并具有一第二底段21、一第二頂段22以及多個該填充物，該填充物填充于該第二底段21與該第二頂段22之間。
[0020]該二氧化碳汽提部30與該二氧化碳吸收部10連通，并具有一第三底段31以及一第三頂段32，該第三頂段32連接有該冷凝部60，該冷凝部60例如可為一冷凝器。
[0021]而該氨汽提部40與該二氧化碳汽提部30及該氨吸收部20連通，該氨汽提部40具有一第四底段41以及一第四頂段42，該第四底段41連接有該加熱部50，該加熱部50例如可為一加熱器。
[0022]另外，在本實施例中，該二氧化碳捕獲系統(tǒng)還包含有一第一熱交換器70以及一第二熱交換器80，該第一熱交換器70連通于該氨吸收部20與該氨汽提部40之間，并且還連通于該二氧化碳吸收部10與該二氧化碳汽提部30之間，該第二熱交換器80連通于該第一熱交換器70與該二氧化碳汽提部30之間，并且還連通于該二氧化碳汽提部30與該二氧化碳吸收部10之間。
[0023]如此，在本實施例中，以該煙道氣流1含有26.8vol.%的二氧化碳為舉例，該煙道氣流1在一大氣壓力且溫度25°C的條件下，以每小時87立方公尺的流速，從該第一底段11輸入該二氧化碳吸收部10時，由于該二氧化碳吸收部10含有大量的該填充物，增加該煙道氣流1與該第一吸收劑進行反應(yīng)的反應(yīng)面積，該第一吸收劑