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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及船舶排放控制、船舶碳捕集,特別涉及船載碳捕集系統解吸過程的溫度控制方法。
技術介紹
1、在在全球氣候變化和環境保護的迫切需求下,國際海事組織(imo)積極推動船舶能源的低碳、零碳轉型,旨在減少航運業對溫室氣體的排放。然而,新型替代燃料仍存在減碳能力有限、綠色燃料供應不足、燃燒控制難度較大等問題。因此,當前大部分的能源需求仍是通過化石燃料來滿足的。在化石燃料燃燒的過程中會排放大量的溫室氣體(greenhouse?gases),這對氣候變化帶來了諸多不利影響。
2、為了應對這一挑戰,船載碳捕集技術作為一種有效的負排放手段,日益受到業界的廣泛關注。該技術主要依賴于化學吸收法,通過特定的吸收劑(如醇胺溶液)高效捕集煙氣中的co2,具有吸收速率快、吸收容量大以及解吸能耗相對較低等優點。在碳捕集流程的解吸階段,精確控制解吸溫度對于提高解吸效率、降低能耗至關重要。然而,遺憾的是,當前針對醇胺溶液化學吸收法在船載碳捕集系統中的應用,特別是在解吸溫度控制方面,尚缺乏專門的專利技術。
3、鑒于現有技術的局限性,研發一種船載碳捕集系統解吸過程溫度控制方法顯得尤為重要。該方法旨在克服現有技術的不足,通過精確調控解吸溫度,實現高效、節能的co2捕集與解吸過程,從而為船舶能源的低碳轉型提供強有力的技術支持,助力全球航運業實現綠色、可持續發展。
技術實現思路
1、針對現有技術不足,本專利技術提供了一種適用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統的解吸溫度控制方法,有利于提高系統
2、本專利技術的技術解決方案如下:
3、一種用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統,其特點在于,包括:
4、發動機尾氣處理模塊,用于處理發動機排出的尾氣,包括scr反應器和egc系統;
5、吸收塔,設置于所述發動機尾氣處理模塊之后,用于接收經處理的尾氣,并從頂部噴淋醇胺溶液以吸收尾氣中的co2;
6、反洗塔,與所述吸收塔相連,用于沖洗吸收co2后的尾氣;
7、富液解吸模塊,包括解吸塔b和解吸塔a,其中,所述解吸塔b用于初步解吸吸收co2后的富液,解吸塔a用于進一步解吸來自解吸塔b的半貧液,解吸塔a中段設有再沸器以加熱半貧液;
8、貧液循環與補充模塊,包括貧胺液輸送泵和貧胺液儲存罐,用于將完全解吸后的貧液循環回吸收塔,并根據需要補充新貧胺液;
9、co2捕集與儲存模塊,包括氣液分離罐、緩沖罐、壓縮機和液化設備,用于處理解吸出的co2氣體并儲存為液態。
10、進一步,還包括:
11、富胺液輸送泵和貧胺液冷卻器,設置于所述富液解吸模塊之前,用于輸送和冷卻吸收co2后的富液;
12、半貧胺液循環泵和半貧胺液-貧胺液換熱器,設置于解吸塔b和解吸塔a之間,用于循環和換熱半貧胺液;
13、酸性氣體冷卻器,設置于氣液分離罐之前,用于冷卻解吸出的co2氣體。
14、本專利技術還提供一種用于上述船載碳捕集系統的解吸溫度控制方法,其特點在于,包括:
15、根據解吸塔b塔底的液位信號調節半貧胺液循環泵p-b01的頻率和閥v-b01的開度;
16、根據解吸塔a塔底的液位信號調節貧胺液循環泵p-a01的頻率,并根據解吸塔a頂部的溫度信號調節導熱油加熱系統入口閥門的開度和導熱油流量;
17、通過導熱油加熱系統對再沸器進行加熱,利用解吸塔a頂部的溫度信號控制加熱系統;
18、根據溫度信號調節冷卻水流量控制閥的開度,根據壓力信號控制氣液分離罐出口處的截止閥v-e01的開閉,以及根據液位信號控制進入解吸塔b頂端的截止閥的開閉。
19、進一步,在解吸塔b液位控制步驟中,當液位低時降低半貧胺液循環泵的頻率并減小閥v-b01的開度,以防抽空;當液位高時提高頻率并增大開度;
20、在解吸塔a溫度控制步驟中,當溫度升高時降低導熱油泵的頻率并減小閥v-d01的開度,當溫度降低時提高頻率并增大開度。
21、進一步,還包括對反洗塔沖洗水循環、貧胺液有效成分濃度監測及補充、以及co2氣體壓縮與液化的控制。
22、采用上述技術方案,本專利技術與現有技術相比,具有如下有益效果:
23、1)本專利技術通過優化吸收塔與反洗塔的設計,確保了尾氣中co2的高效吸收與沖洗,有效提高了co2的捕集率。富液解吸模塊中解吸塔b與解吸塔a的配合使用,以及再沸器的加熱作用,使得富液中的co2能夠充分解吸,進一步提升了捕集效率。
24、2)液位、溫度和壓力等多參數控制系統的應用,確保了船載碳捕集系統在不同工況下的穩定運行。通過精細的解吸溫度控制方法,有效避免了因溫度波動導致的解吸效率下降或系統故障,提高了系統的整體可靠性。通過優化解吸過程,減少了能源消耗和熱量損失,降低了系統的運行成本。捕集到的co2氣體經過壓縮和液化后,可儲存于co2儲罐中,為后續利用提供了可能,如用于工業生產、地質封存等,從而實現了資源的循環利用和節能減排。
25、3)能夠有效提高控制效率,提升控制精度,保證系統安全和穩定運行。設計簡單合理,便于操作,能夠有效利用系統原有控制信號,降低系統的復雜度。
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1.一種用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統,其特征在于,還包括:
3.一種用于權利要求1或2所述船載碳捕集系統的解吸溫度控制方法,其特征在于,包括:
4.根據權利要求3所述的解吸溫度控制方法,其特征在于,
5.根據權利要求3或4所述的解吸溫度控制方法,其特征在于,還包括對反洗塔(08)沖洗水循環、貧胺液有效成分濃度監測及補充、以及CO2氣體壓縮與液化的控制。
【技術特征摘要】
1.一種用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的用于醇胺溶液化學吸收法的船載碳捕集系統,其特征在于,還包括:
3.一種用于權利要求1或2所述船載碳捕集系統的解吸溫度控制方法,其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員:李鳴祺,陳瑞侃,郭江峰,楊新偉,
申請(專利權)人:中船動力集團有限公司,
類型:發明
國別省市:
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