本發明屬于二氧化碳捕集領域，具體涉及用于二氧化碳捕集的方法及系統。

背景技術：

1、目前，碳減排得到了空前重視。目前的二氧化碳捕集技術包括溶劑吸收技術、吸附技術和氣體膜技術。其中溶劑吸收技術是唯一實現百萬噸co2/年捕集規模工業應用的技術，但溶劑吸收技術因使用有機胺類等化學劑，需要升溫再生，存在一定的環境風險且能耗較高。氣體膜技術相對成熟度較低，目前還未實現萬噸co2/年捕集規模的應用。吸附技術基于吸附材料對co2的物理吸附過程，不涉及化學反應和化學藥劑消耗，理論能耗較低、環境友好，具有較好的應用前景。目前，固定床吸附技術已有少量co2捕集領域的中試或工業示范，但固定床吸附技術需要設置較多的吸附塔器，各個塔器在同一時刻處于不同的工作狀態，以實現整體系統的連續運行，這使得其設備投資和占地面積均較高；流化床吸附技術可以解決固定床技術在設備投資和占地上的問題，是一種高效、集約的吸附技術，在co2捕集領域有較大的應用前景。

2、cn115069066a公開了一種利用電廠低壓渦輪蒸汽的吸附流化床碳捕集系統及方法，其是利用電廠低壓渦輪蒸汽作為熱源對鼓泡流化床中吸附有co2的吸附劑進行脫附再生；其公開的流化床裝置采用的氣固分離裝置為旋流分離器，屬于傳統的氣固分離方式，其分離效果與固相顆粒的尺寸直接相關，對于粒徑越小的固體顆粒分離效果越差。該專利公開的碳捕集系統采用蒸汽作為再生熱源，再生后的產品co2氣體中含有較多的水蒸氣，還需經除水等精制操作，才能獲得純度較高的co2產品氣。

3、目前的二氧化碳捕集技術，裝置復雜，且進行二氧化碳捕集后，還需要進行后處理，工藝繁瑣。

技術實現思路

1、本發明的第一個目的在于提供一種用于二氧化碳捕集的方法，該方法工藝簡單，有助于提高二氧化碳的捕集效率；

2、本發明的第二個目的在于提供一種用于前述方法的用于二氧化碳捕集的系統，該系統結構簡單、使用方便，有助于提高二氧化碳的捕集效率。

3、為實現本發明的第一個目的，采用以下的技術方案：

4、一種用于二氧化碳捕集的方法，包括：

5、(1)將原料氣攜帶吸附劑送至吸附塔內，利用吸附劑吸附原料氣中的二氧化碳，得到包含脫碳氣和待再生吸附劑的第一混合料；所述待再生吸附劑為吸附有二氧化碳的吸附劑；所述吸附劑為磁性吸附劑；

6、(2)將步驟(1)所得第一混合料送至第一磁分離器內，在外加磁場作用下對輸入的第一混合料進行氣固分離，排出脫碳氣，輸出待再生吸附劑；

7、(3)將再生氣攜帶步驟(2)所得待再生吸附劑送至再生塔內，利用再生氣對步驟(2)所得待再生吸附劑進行吹掃以脫附其中的二氧化碳，得到包含二氧化碳和再生吸附劑的第二混合料；所述再生氣的溫度為120-300℃；

8、(4)將步驟(3)所得第二混合料送至第二磁分離器內，在外加磁場作用下對輸入的第二混合料進行氣固分離，輸出二氧化碳產品氣和再生吸附劑。本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，所述方法還包括步驟(5)，將來自所述第二磁分離器的再生吸附劑送至步驟(1)中作為吸附劑使用。

9、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，所述吸附劑的微觀結構上含有孔徑小于2nm的微孔，優選所述吸附劑中微孔的比例不低于60v％。

10、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，所述吸附劑的比表面積不低于500m2/g。

11、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，所述再生氣為二氧化碳。

12、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，所述吸附塔(2)為流化床吸附塔；和/或所述再生塔(5)為流化床再生塔。

13、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，步驟(2)中，吸附條件包括：吸附溫度為0-40℃，和/或停留時間為4-60min；和/或步驟(4)中，再生條件包括：再生溫度為120-300℃，和/或停留時間為4-60min。

14、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，步驟(2)中，所述第一磁分離器的外加磁場強度為0.05-0.5t；和/或

15、步驟(4)中，所述第二磁分離器的外加磁場強度為0.05-0.5t。

16、本發明的用于二氧化碳捕集的方法，優選地，步驟(1)中，所述原料氣為含有二氧化碳的氣體，優選為含有二氧化碳的氮氣或氧氣。

17、為實現本發明的第二個目的，還提供一種用于前述方法的用于二氧化碳捕集的系統。

18、優選地，所述系統包括吸附單元和脫附單元；

19、所述吸附單元包括通過管線依次連接的第一引風機、吸附塔和第一磁分離器；其中，

20、所述第一引風機的進口端設置有原料氣進料管線，出口端設置有吸附劑進料管線，用于向所述吸附塔引入原料氣，并將吸附劑隨原料氣一起引送至所述吸附塔；所述吸附劑為磁性吸附劑；

21、所述吸附塔用于利用輸入的吸附劑對輸入的原料氣中的二氧化碳進行吸附，得到包含脫碳氣和待再生吸附劑的第一混合料；所述待再生吸附劑為吸附有二氧化碳的吸附劑；

22、所述第一磁分離器設置有外加磁場，用于在外加磁場作用下對輸入的第一混合料進行氣固分離，排出脫碳氣，輸出待再生吸附劑；

23、所述脫附單元包括通過管線依次連接的第二引風機、再生塔和第二磁分離器；其中，

24、所述第二引風機的進口端設置有再生氣進料管線，出口端還連接至所述第一磁分離器的固體出口，用于向所述再生塔引入再生氣，并將來自所述第一磁分離器的待再生吸附劑隨再生氣一起引送至所述再生塔；所述再生氣的溫度為120-300℃；

25、所述再生塔用于利用輸入的再生氣對輸入的待再生吸附劑進行吹掃，以脫附其中的二氧化碳，得到包含二氧化碳和再生吸附劑的第二混合料；

26、所述第二磁分離器設置有外加磁場，用于在外加磁場作用下對輸入的第二混合料進行氣固分離，輸出二氧化碳產品氣和再生吸附劑。

27、本發明的系統，優選地，所述吸附劑進料管線的進口端連接至所述第二磁分離器的固體出口，用于將來自所述第二磁分離器的再生吸附劑送至所述吸附單元循環使用。

28、本發明的有益效果在于：

29、(1)本發明的用于二氧化碳捕集的方法及系統，能夠從原料氣中不斷地分離出純度較高的co2產品氣，實現將co2從原料氣中的捕集，同時將原料氣凈化為co2含量很低的脫碳氣外排，利用磁分離過程高效、環保等特點，解決了氣固混合體系中氣體和粉末吸附材料分離困難的障礙；

30、(2)本發明的用于二氧化碳捕集的方法及系統，采用磁分離裝置實現吸附后的吸附劑和再生后的吸附劑與氣體的分離，提升了氣固分離效率，使得吸附塔和再生塔中可以使用粒徑更小的固體粉末吸附劑，如磁性粉末吸附劑等，提升了吸附劑的吸附特性，而吸附劑材料的粒徑減小后，一是有利于增加氣固傳質接觸面積，提升co2解吸和吸附過程的效率，二是有利于降低固體流化所需的流化速度，降低實現流化狀態對氣體流速流量的要求，降低捕集系統動設備的功率，降低能耗；在再生環節中，使用具有一定溫度的co2產品氣作為再生氣源，避免了水蒸氣水掃造成的產品氣co2濃度下降、在有水條件下吸附劑材料團聚降低流化效果等問題，提升了再生過程的效率；本發明綜合性地提升了二氧化碳捕集過程的效率。