本发明涉及烟气处理，具体而言，涉及一种二氧化碳的吸收系统及吸收方法。
背景技术：
1、化学吸收法是目前应用最广泛且发展最为成熟的碳捕集技术，有机胺溶液是化学吸收法捕集co2工艺常用的吸收剂，但传统的有机胺溶液在用于碳捕集时存在再生能耗高的问题，过高的再生能耗会大幅增加碳捕集技术的运行成本。两相胺吸收剂的主要优势在于吸收剂在吸收co2前为均相，吸收co2后形成分相，故只需将co2富相解吸就可实现吸收剂的再生循环利用，这可以减少两相胺体系的再生能耗，具有很大的发展前景。但随着胺液的长期封闭运行，由于降解腐蚀或外源引入等问题导致fe3+在胺液中产生并累积，将会影响两相胺吸收剂的分相功能，从而降低胺液的吸收效率。因此，需要在线监测胺液中fe3+的含量，并选择合适的方法将其从胺液中去除。
2、荧光碳点作为一种新型纳米碳材料，具有丰富的表面官能团和优良的荧光性质，在金属离子的吸附和检测领域极具潜力。尽管目前碳点对金属离子的荧光响应机制尚不明确，但荧光碳点作为溶液中的新型荧光探针很容易被电子受体猝灭，具有高选择性和灵敏度，从而可以有效地检测溶液中的金属离子，并确定一定浓度范围内金属离子的浓度，从而实现金属离子的痕量分析。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种二氧化碳的吸收系统及吸收方法，以解决现有技术中存在二氧化碳的吸收系统中的铁离子难以在线检测和去除导致运行时间较短的问题。
2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种二氧化碳的吸收系统，该吸收系统包括：吸收塔，用于吸收烟气中的二氧化碳以得到富胺液，吸收塔具有富胺液出口、冷贫胺液入口和净烟气出口；贫富液换热器，具有富胺液入口、热富胺液出口、贫胺液入口和冷贫胺液出口，富胺液出口与富胺液入口相连，贫富液换热器用于使富胺液和贫胺液进行换热以得到热富胺液和冷贫胺液；再生塔，具有热富胺液入口、贫胺液出口和二氧化碳出口，热富胺液出口与热富胺液入口相连，再生塔用于脱除热富胺液中的二氧化碳以得到贫胺液；贫胺液出口与贫胺液入口相连；冷贫胺液出口与冷贫胺液入口通过冷贫胺液管路相连，冷贫胺液管路包括顺次连通的总管和支管，支管为并联设置的两根，两根支管与总管可切换连通；铁离子检测器，设置在总管上，用于检测冷贫胺液中铁离子的含量，两根支管与总管的连通状态可根据铁离子的含量进行切换；铁离子吸附器，设置在其中一根支管上，用于吸附冷贫胺液中的铁离子。
3、进一步地，当上述铁离子检测器检测到铁离子的含量超过1000ppm时，总管与铁离子吸附器所在的支管接通；当铁离子检测器检测到铁离子的含量不超过1000ppm时，总管与未设置有铁离子吸附器的支管接通；优选铁离子检测器为荧光铁离子检测器。
4、根据本发明的又一个方面，提供了一种二氧化碳的吸收方法，采用前述的吸收系统对烟气中的二氧化碳进行吸收，该方法包括：步骤s1，采用有机胺溶液对烟气中的二氧化碳进行吸收以得到富胺液；步骤s2，将富胺液进行换热以得到热富胺液；步骤s3，将热富胺液中的二氧化碳进行脱除以得到贫胺液；将贫胺液进行换热以得到冷贫胺液；步骤s4，检测冷贫胺液中铁离子的含量；步骤s5，根据冷贫胺液中铁离子的含量确定是否要通过吸附去除冷贫胺液中的铁离子，最后将冷贫胺液回用至吸收二氧化碳中。
5、进一步地，当上述铁离子的含量超过1000ppm时，通过吸附去除冷贫胺液中的铁离子，然后将去除铁离子的冷贫胺液回用至吸收二氧化碳中；当铁离子的含量不超过1000ppm时，冷贫胺液直接回用至吸收二氧化碳中；优选采用荧光剂对铁离子的含量进行检测，当铁离子的含量超过1000ppm时，荧光剂的荧光消失；当铁离子的含量不超过1000ppm时，荧光剂的荧光存在。
6、进一步地，上述荧光剂为碳点，优选碳点的质量与有机胺溶液的体积之比为1～100：1mg/l；和/或，吸附的吸附剂为乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨；优选碳点与乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨的质量之比为1：900～1000。
7、进一步地，上述碳点和乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨的制备方法包括：步骤s11，将石墨依次进行放电处理、过滤处理和渗透处理，得到碳点和氧化石墨；步骤s12，将包括氧化石墨、乙二酸四乙胺、对甲基苯磺酸和二甲基甲酰胺的原料混合后进行酯化反应，得到乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨。
8、进一步地，上述放电处理的输出电流为4～8a；和/或，放电处理的时间为10～60min；和/或，氧化石墨与乙二酸四乙胺的质量之比为900～1000：1；和/或，步骤s12中，酯化反应的温度为60～70℃；和/或，酯化反应的时间为1～2h。
9、进一步地，上述步骤s12中，酯化反应是在搅拌中进行，搅拌的速度为500～2000r/min。
10、进一步地，上述步骤s1中，吸收的温度为30～40℃；和/或，吸收的压力为0.09～0.1mpa；和/或，步骤s3中，脱除的温度为30～40℃。
11、进一步地，上述有机胺溶液中有机胺的质量浓度为20％～30％；和/或，有机胺溶液中的有机胺选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、n-甲基二乙醇胺和哌嗪中的任意一种或多种。
12、应用本发明的技术方案，通过设置吸收塔，使吸收塔中的有机胺液吸收烟气中的二氧化碳转化为富胺液，将脱除二氧化碳的净烟气从净烟气出口排出。通过设置贫富液换热器，有助于将贫胺液的热量转移至富胺液中，从而有助于减少对外部热源的依赖，进而有助于提高能源的利用率。通过设置再生塔，使热富胺液中的二氧化碳进行脱除以得到贫胺液，脱除的二氧化碳从二氧化碳出口排出，贫胺液流入贫富液换热器中，从而有助于将有机胺液进行重复利用，进而有助于较低资源的损耗。通过在冷贫胺液管路中设置总管和支管，在总管上设置铁离子检测器有助于实时监测冷贫胺液中的铁离子含量，铁离子吸附器设置在其中一根支管上，当铁离子的含量超过一定值时，总管与铁离子吸附器所在的支管接通，有助于将冷贫胺液中的铁离子去除，去除铁离子后的冷贫胺液回用至吸收塔中；否则，总管与未设置有铁离子吸附器的支管接通，将冷贫胺液回用至吸收塔中。本申请通过铁离子检测器和铁离子吸附器的设置有助于降低两相胺吸收剂运行过程中的催化降解程度，从而有助于提高吸收系统运行的平稳性和时长，进而有助于提高二氧化碳的吸收效率。
1.一种二氧化碳的吸收系统，其特征在于，所述吸收系统包括：
2.根据权利要求1所述的吸收系统，其特征在于，当所述铁离子检测器(40)检测到所述铁离子的含量超过1000ppm时，所述总管与所述铁离子吸附器(50)所在的支管接通；当所述铁离子检测器(40)检测到所述铁离子的含量不超过1000ppm时，所述总管与未设置有所述铁离子吸附器(50)的支管接通；优选所述铁离子检测器(40)为荧光铁离子检测器。
3.一种二氧化碳的吸收方法，其特征在于，采用权利要求1或2所述的吸收系统对烟气中的所述二氧化碳进行吸收，所述方法包括：
4.根据权利要求3所述的吸收方法，其特征在于，当所述铁离子的含量超过1000ppm时，通过所述吸附去除所述冷贫胺液中的铁离子，然后将去除铁离子的所述冷贫胺液回用至吸收所述二氧化碳中；当所述铁离子的含量不超过1000ppm时，所述冷贫胺液直接回用至吸收所述二氧化碳中；优选采用荧光剂对所述铁离子的含量进行检测，当所述铁离子的含量超过1000ppm时，所述荧光剂的荧光消失；当所述铁离子的含量不超过1000ppm时，所述荧光剂的荧光存在。
5.根据权利要求4所述的吸收方法，其特征在于，所述荧光剂为碳点，优选所述碳点的质量与所述有机胺溶液的体积之比为1～100：1mg/l；和/或，所述吸附的吸附剂为乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨；优选所述碳点与所述乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨的质量之比为1：900～1000。
6.根据权利要求5所述的吸收方法，其特征在于，所述碳点和所述乙二酸四乙胺修饰的氧化石墨的制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的吸收方法，其特征在于，所述放电处理的输出电流为4～8a；和/或，所述放电处理的时间为10～60min；和/或，所述氧化石墨与所述乙二酸四乙胺的质量之比为900～1000：1；和/或，所述步骤s12中，所述酯化反应的温度为60～70℃；和/或，所述酯化反应的时间为1～2h。
8.根据权利要求6或7所述的吸收方法，其特征在于，所述步骤s12中，所述酯化反应是在搅拌中进行，所述搅拌的速度为500～2000r/min。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的吸收方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述吸收的温度为30～40℃；和/或，所述吸收的压力为0.09～0.1mpa；和/或，所述步骤s3中，所述脱除的温度为30～40℃。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的吸收方法，其特征在于，所述有机胺溶液中有机胺的质量浓度为20％～30％；和/或，所述有机胺溶液中的有机胺选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、n-甲基二乙醇胺和哌嗪中的任意一种或多种。
