4　工艺系统

4.1　一般规定

4.1.1　二氧化碳捕集宜采用化学吸收法。

4.1.2　捕集纯化装置的操作弹性宜取设计能力的50％～110％。

4.1.3　捕集纯化装置的年设计开工时数宜取8000h。

4.1.4　进出捕集纯化装置的烟气管道应设切断阀。切断阀应设置在操作方便的地方。

4.1.5　进入吸收装置的烟气指标宜符合下列规定：

1　温度不宜高于45℃；

2　粉尘含量不宜大于5mg/Nm3；

3　SO2含量不宜大于10mg/Nm3；

4　NOx含量不宜大于50mg/Nm3。

4.1.6　捕集纯化装置的碳捕集率不宜低于80％，碳捕集率可按下式计算：

式中：——碳捕集率；

F1——吸收塔烟气进口流量，kg/h；

F2——吸收塔烟气出口流量，kg/h；

C1——吸收塔进口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg；

C2——吸收塔出口烟气中二氧化碳浓度，kg/kg。

4.1.7　二氧化碳捕集装置的能耗不宜高于4.2GJ/t CO2，二氧化碳捕集能耗可按本标准附录A的方法计算。

4.1.8　二氧化碳产品指标应符合下列规定：

1　工业用二氧化碳应符合现行国家标准《工业液体二氧化碳》GB/T 6052的有关规定；

2　灭火用二氧化碳应符合现行国家标准《二氧化碳灭火剂》GB 4396的有关规定；

3　其他用途的二氧化碳应符合设计委托书或设计合同的要求。

4.2　烟气预处理

4.2.1　进入吸收装置的烟气指标不符合本标准第4.1.5条规定时，宜对烟气进行预处理。

4.2.2　烟气预处理工艺应采用直接喷淋冷却方式，洗涤液应根据烟气中SOx、NOx含量选用工业水或碱液。

4.2.3　预处理系统的烟气进出口管道上应设取样口。

4.2.4　洗涤塔洗涤液出口管道上宜设pH计，洗涤液的pH值宜为6～8。

4.3　二氧化碳吸收与解吸

4.3.1　吸收剂应选用吸收二氧化碳的能力强、再生性能好、腐蚀性小、不易降解的溶剂。

4.3.2　二氧化碳吸收与解吸系统应保持水平衡。

4.3.3　二氧化碳吸收与解吸系统的能量应回收利用。

4.3.4　吸收剂应定期再生回用。

4.3.5　吸收塔、解吸塔宜采用填料塔，吸收塔的填料高度不宜高于20m，解吸塔的填料高度不宜高于15m。

4.3.6　吸收塔、解吸塔的设计空塔气速宜取泛点气速的50％～70％。

4.3.7　进入吸收塔的贫液温度宜为40℃～50℃，解吸塔底的温度宜为100℃～125℃。

4.3.8　吸收塔洗涤系统补充用水应采用脱盐水。

4.3.9　吸收塔烟气进口管道应设温度和流量监测，烟气出口管道上应设取样口，贫液进口管道应设旁路过滤器，旁路过滤器宜包括预过滤器、活性炭过滤器和后过滤器。

4.3.10　解吸塔塔顶出口管道宜设温度检测及高低温报警，并宜与塔底再沸器蒸汽流量联锁调节。

4.3.11　贫液、富液管道上应设取样口。

4.3.12　设置增压风机时，应符合下列规定：

1　增压风机宜选用离心式风机；

2　增压风机可采用进口节流或变速调节，电机直联驱动的增压风机宜采用进口节流调节；

3　增压风机的最小流量不应小于喘振流量的105％；

4　增压风机的出口压力宜取系统通过最大气量时压力降的1.2倍。

4.3.13　热交换器的选择应符合下列规定：

1　板式热交换器的冷端温差不宜小于3℃，管壳式热交换器的冷端温差不宜小于8℃；

2　贫富液换热器、贫液冷却器宜选用板式换热器；

3　再沸器宜选用热虹吸式或釜式再沸器。

4.4　二氧化碳压缩与脱水

4.4.1　二氧化碳压缩系统应能适应气体组成、进气压力、进气温度和进气量的波动。

4.4.2　二氧化碳压缩机的选型，宜符合下列要求：

1　气量较大时，宜选用离心式压缩机；

2　压比较大、气量较小时，宜选用往复式压缩机；

3　压比较小、气量较小时，宜选用螺杆式压缩机。

4.4.3　往复式压缩机应设置备用机组，螺杆压缩机宜设置备用机组，离心式压缩机可不设备用机组。

4.4.4　往复式压缩机宜设减振沟。

4.4.5　二氧化碳脱水系统应设在压缩机级间或末级之后，脱水方法宜采用固体吸附法。

4.4.6　二氧化碳脱水后的露点温度应满足下列要求：

1　若产品要求为气态，水露点应低于输送条件下最低环境温度5℃；

2　若产品要求为液态，水露点应低于液化温度5℃。

4.4.7　二氧化碳脱水系统出口管道上应设在线水露点分析仪。

4.5　二氧化碳液化与储存

4.5.1　二氧化碳液化工艺可采用高压液化法或低温液化法，应根据产品用途、输送方式及储存方式经综合比选后确定。

4.5.2　二氧化碳液化采用高压液化法时，应采用管道直接外输。

4.5.3　二氧化碳液化采用低温液化法时，制冷剂宜选用氨。

4.5.4　二氧化碳储存可选用立式、卧式或球形储罐，储罐型式应根据工艺要求及储存规模并经综合比选后确定。

4.5.5　二氧化碳储罐不宜少于2座。

4.5.6　二氧化碳储罐的设计，应符合下列规定：

1　储罐的充装系数宜取0.9；

2　储罐的设计压力宜取2.3MPa；

3　储罐应采取保冷措施，保冷层的厚度计算应符合现行国家标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264的有关规定；

4　单罐容积小于或等于200m3的小型储罐宜采用真空粉末绝热罐。

4.5.7　二氧化碳储罐附属设备的设置应符合下列规定：

1　储罐应设置全启封闭式安全阀及备用安全阀，备用安全阀的泄放能力不应小于主安全阀的泄放能力；

2　安全阀与储罐之间应设切断阀，切断阀在正常操作时应处于铅封开启状态；

3　储罐进出口管道应设置可远程操作的切断阀；

4　单罐容积大于200m3储罐的气相排放管道上应设置可远程控制的释放阀；

5　储罐应分别设置就地和远传温度仪表。温度检测应设置高位报警；

6　储罐的气相部位应分别设置就地和远传压力仪表，压力检测应设置高压报警、高高压报警并自动联锁释放阀开启措施；

7　储罐应分别设置就地和远传液位计。液位检测应设置高低液位报警、高高液位报警并联锁关闭储罐进口切断阀、低低液位报警可联锁储罐出口切断阀或停泵。

4.5.8　二氧化碳泵宜选用屏蔽泵。

4.5.9　二氧化碳储罐底部可设自增压用汽化器，汽化器的设计应符合下列规定：

1　汽化器的设计压力不应低于储罐的设计压力；

2　汽化器的汽化能力应满足泵的正常运行要求；

3　汽化器出口应设调压阀。