《燃煤煙氣二氧化碳捕集塔》

ICSXX.XXX

CCSXXX

團體標準

T/CIECCPA—202

燃煤煙氣二氧化碳捕集塔

Carbondioxidecapturetowerofcoal-firedfluegas

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時，請將您知道的相關專利連同支持性文件一并附上。）

202--發(fā)布202--實施

中國工業(yè)節(jié)能與清潔生產協(xié)會發(fā)布

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燃煤煙氣二氧化碳捕集塔

1范圍

本文件規(guī)定了燃煤煙氣二氧化碳捕集塔的組成，技術要求，試驗方法，檢驗規(guī)則，標志和文件

及包裝、運輸和貯存。

本文件適用于燃煤煙氣二氧化碳捕集需采用的鋼制吸收塔和解吸塔的制造。建材、冶金、化工

等行業(yè)及燃氣、燃油、垃圾和生物質燃燒尾氣采用的二氧化碳捕集裝備可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用

文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）

適用于本文件。

GB/T150.4壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收

GB/T191包裝儲運圖示標志

GB/T985.1氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口

GB/T985.2埋弧焊的推薦坡口

GB/T1591低合金高強度結構鋼

GB2894安全標志及其使用導則

GB4053（所有部分）固定式鋼梯及平臺安全要求

GB4272設備及管道保溫技術通則

GB/T6388運輸包裝收發(fā)貨標志

GB/T13306標牌

GB/T13384機電產品包裝通用技術條件

GB/T18749耐化學腐蝕陶瓷塔填料技術條件

GB/T24511承壓設備用不銹鋼和耐熱鋼鋼板和鋼帶

GB/T37400.12重型機械通用技術條件第12部分：涂裝

GB50009建筑結構荷載規(guī)范

GB50011建筑抗震設計規(guī)范

GB50016建筑設計防火規(guī)范

GB50017鋼結構設計規(guī)范

GB50128立式圓筒形焊接油罐施工及驗收規(guī)范

GB50205鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范

GB50236現場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范

DL/T5072火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程

HG/T4374金屬塔填料技術條件

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HG/T20678襯里鋼殼設計技術規(guī)定

HG/T21512梁型氣體噴射式填料支承板

HG/T21559.1不銹鋼網孔板波紋填料工程技術規(guī)范

HG/T21559.3不銹鋼絲網波紋填料

HG/T21585.1可拆型槽盤氣液分布器

HG/T21618絲網除沫器

HJ870固定污染源廢氣二氧化碳的測定非分散紅外吸收法

JB/T10989濕法煙氣脫硫設備除霧器

NB/T47003鋼制焊接常壓容器

NB/T47041塔式容器

SH/T3030石油化工塔型設備基礎設計規(guī)范

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

二氧化碳捕集塔carbondioxidecapturetower

對煙氣中的二氧化碳（CO2）進行吸收、解吸的塔式容器，包括吸收塔和解吸塔。

3.2

有機胺吸收法amineabsorptionmethod

CO2與有機胺吸收劑在吸收塔內進行化學反應，形成的化合物在解吸塔內重新釋放出CO2，從而捕

集、分離CO2的方法。

3.3

除霧器demister

除去煙氣中一定粒徑液滴的氣液分離裝置。

3.4

吸收塔absorber

使用有機胺捕集煙氣中CO2的裝置，使貧液轉化為富液的裝置。

3.5

解吸塔stripper

將富液中的CO2分離處理，使富液轉化為貧液的裝置。

3.6

液泛flooding

填料塔內，上升氣流對液體所產生的曳力阻止液體下流，以致填料層空隙內大量積液，氣體只能鼓

泡上升，并將液體帶出塔外的現象。

3.7

泛點氣速floodingvelocity

指填料塔內發(fā)生液泛的氣速。

注：單位為米每秒（m/s）。

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3.8

液體噴淋密度specificliquidload

塔截面上單位面積單位時間的液體體積流量。

注：單位為立方米每平方米每小時[m3/（m2●h）]。

4組成

4.1捕集塔由吸收塔和解吸塔構成。典型的吸收塔和解吸塔形式參見附錄A。

4.2吸收塔主要由塔體、填料層、塔內構件、基礎埋件和平臺扶梯等組成。常規(guī)吸收塔內構件主要由

氣體分布裝置、填料支承裝置、填料壓板、液體分布裝置、液體收集再分布裝置和除霧器等組成。

4.3解吸塔主要由塔體、填料層、塔內構件、基礎埋件和平臺扶梯等組成。常規(guī)解吸塔內構件主要有

填料支承裝置、填料壓板、液體分布裝置和液體收集再分布裝置等組成。

4.4填料分為散堆填料和規(guī)整填料，散堆填料宜選用鞍環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料、階梯環(huán)填料和環(huán)矩鞍填

料等；規(guī)整填料宜選用格柵填料、波紋填料和脈沖填料等。

5要求

5.1基本要求

5.1.1應按照經過規(guī)定程序批準的圖紙和設計文件要求，對捕集塔進行制造、安裝、調試及驗收。

5.1.2捕集塔布置應符合主體工程總體布置、工藝流程、安全生產和環(huán)境保護的要求，并符合GB50016

的規(guī)定。

5.1.3捕集塔設計使用壽命應不低于主體工程的使用壽命，且捕集塔裝備可用率應在98%以上。

5.1.4填料的種類、規(guī)格和裝填方式的選型設計應符合GB/T18749、HG/T4374、HG/T21559.1和HG/T

21559.3的規(guī)定。

5.1.5CO2捕集率應滿足設計要求。

5.1.6捕集塔設計選型時應符合節(jié)能、降耗、增效的原則。

5.1.7進入吸收塔的煙氣指標宜滿足如下要求：

a）溫度不宜高于40℃；

b）粉塵含量不宜大于5mg/m3；

3

c）SO2含量不宜大于35mg/m。

5.2吸收塔技術要求

5.2.1吸收塔應符合NB/T47041的規(guī)定，宜采用填料塔型式。

5.2.2設計空塔氣速宜取泛點氣速的50%~70%，對易起泡沫的物系宜取低限值；泛點氣速的計算應符

合HG/T21559.1的規(guī)定。

5.2.3吸收塔內液體噴淋量應不低于塔內最小液體噴淋密度，塔內最小液體噴淋密度選取時應考慮填

料型式、填料尺寸、填料最小潤濕速率和填料總比表面積的影響。

5.2.4填料宜分段設置，填料層總高度不宜高于20m。

5.2.5吸收塔洗滌段補充用水應采用除鹽水。

5.2.6煙氣進口管道應設置溫度和流量監(jiān)測，煙氣出口管道上應設置取樣口和性能測試孔。

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5.2.7煙氣進口設計時應滿足壓損小、煙氣均勻分布的要求。

5.2.8吸收塔應設置合適尺寸和數量的人孔門，以便檢修。

5.3解吸塔技術要求

5.3.1解吸塔應符合NB/T47041的規(guī)定，宜采用填料塔型式。

5.3.2設計空塔氣速宜取泛點氣速的50%~70%；對于加壓操作的塔，應取較高的數值；對于減壓操作

的塔，應取較低的數值；泛點氣速的計算應符合HG/T21559.1的規(guī)定。

5.3.3解吸塔內液體噴淋量應不低于塔內最小液體噴淋密度，塔內最小液體噴淋密度選取時應考慮填

料型式、填料尺寸、填料最小潤濕速率和填料總比表面積的影響。

5.3.4填料宜分段設置，填料層總高度不宜高于15m。

5.3.5塔頂出口管道宜設溫度檢測及高低溫報警，并宜與塔底再沸器蒸汽流量聯(lián)鎖調節(jié)。

5.3.6解吸塔及重點連接管道應設置貧富液取樣口。

5.3.7解吸塔應設置合適尺寸和數量的人孔門，以便檢修。

5.4主要塔內構件技術要求

5.4.1填料支承裝置選型時應滿足以下規(guī)定：

a）填料支承裝置自由截面積應大于75%，主要采用梁型支承裝置和柵板支承裝置；梁型支承板

主要包括波紋板網支承板、分塊式氣體噴射式支承板和梁型氣體噴射式支承板；

b）波紋板網支撐板適用于直徑小于0.8m的塔，分塊式氣體噴射式支承板適用于直徑小于1.2m

的塔，梁型氣體噴射式支承板適用于大塔徑的塔；

c)散裝填料支承裝置宜選用波紋板網支承板、分塊式氣體噴射式支承板和梁型氣體噴射式支承板；

規(guī)整填料支承裝置宜選用柵板型支承裝置。

5.4.2填料壓板自由截面積應大于70%，主要采用柵條壓板和絲網壓板；柵條壓板的柵條間距宜為填

料直徑的60%~80%；柵條壓板適用于陶瓷材質散裝填料，絲網壓板適用于金屬或塑料規(guī)整填料。

5.4.3液體分布裝置選型時應滿足以下規(guī)定：

a)液體分布裝置主要由多孔型布液裝置和溢流型布液裝置；其中多孔型布液裝置通常包括多孔直

管式噴淋器、多管式噴淋器、排管式噴淋器、環(huán)管式噴淋器、篩孔盤式分布器和可拆型槽盤氣液分布器

等，溢流型布液裝置通常包括溢流盤式和溢流槽式；

b)液體分布裝置應安裝在填料層表面0.15m~0.3m位置；液體分布裝置的最大和最小流量比值宜

取2~4；液體分布器的氣體通道占塔截面積的比值即自由截面積宜取50%~70%；

c)多孔直管式噴淋器和多管式噴淋器適用于塔徑小于0.8m，液體均布要求不高的塔；排管式噴淋

器分布效果好，適用于液體噴淋密度小于25m3/（m2●h），噴淋密度增大時宜改為雙層排管式噴淋；環(huán)

管式噴淋器性能排管式噴淋器類似；篩孔盤式噴淋器適用于塔徑小于0.8m的塔；

d）可拆型槽盤氣液分布器安裝在填料塔塔頂及各填料層的上部，用于液體及氣體分布?？刹鹦筒?/p>

盤液體分布器安裝在填料塔塔頂，用于液體分布；可拆型槽盤氣液分布器選型設計應符合HG/T21585.1

的規(guī)定；

e）溢流盤式布液裝置適用于塔徑小于1.2m，氣液負荷較小的塔；溢流槽式布液裝置是適用性較

好的分布器，適用于塔徑大于1.0m，液體噴淋密度大的塔。

5.4.4液體收集再分布裝置選型時應滿足以下規(guī)定：

a）當填料層分段時，應設置液體收集再分布裝置；液體收集再分布裝置主要包括分配錐、多孔盤

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式、梁型和復合式等液體收集再分布器；

b）分配錐液體收集再分布器適用于塔徑小于0.6m的塔；多孔盤式液體收集再分布器適用于塔徑

小于1.2m的塔，液體噴淋密度8m3/（m2●h）~145m3/（m2●h），液體再分布裝置的最大和最小流量比值

宜取3；

c）梁型液體收集再分布器適用塔徑大于1.2m的塔，液體再分布裝置的最大和最小流量比值宜取4；

d）梁復合式液體收集再分布器將支承板、收集器和再分布器集合在一起應用范圍較廣。

5.4.5除霧器宜采用絲網除霧器、折板式除霧器及其組合，配備除霧器沖洗水系統(tǒng)；有效清洗條件下，

單級折板除霧器的壓力降宜在50Pa~100Pa，絲網除霧器的壓降宜在100Pa~150Pa；絲網除霧器和折

板除霧器的其他設計要求應分別符合HG/T21618和JB/T10989的規(guī)定。

5.5材料要求

5.5.1捕集塔內接溶液的材料應綜合考慮耐腐蝕、經濟適用的要求。

5.5.2吸收塔的筒體宜選用奧氏體不銹鋼—鋼復合板、碳鋼內襯防腐或砼方內襯防腐材料；與筒體焊

接的內構件應采用奧氏體不銹鋼材料。

5.5.3解吸塔筒體應采用不銹鋼材料。

5.5.4吸收塔和解吸塔內所有會接觸到貧液和富液的緊固件應采用奧氏體不銹鋼或更高等級材料；支

承板宜采用Q235-A、0Cr19Ni9或更高等級材料；氣液分布器材質宜選用0Cr19Ni9或更高等級材料。

5.5.5地腳螺栓、裙座、底座環(huán)宜選用Q235B、Q345B或更高等級材料。

5.5.6平臺面采用鋼格柵板，構造、尺寸和質量等應滿足YB/T4001.1的要求。扶梯和欄桿應滿足GB

4053的要求。

5.5.7吸收塔和解吸塔的設計除應滿足強度和穩(wěn)定性要求外，還應滿足吊裝和運輸的剛度要求。

5.6結構計算要求

5.6.1捕集塔結構計算中應考慮以下荷載：

a）永久荷載；

塔自重，包括塔體壁板、填料、加強筋、塔內構件及其支撐等；

管道、扶梯、平臺等附屬設備及隔熱材料、襯里和塔內結垢等的重力荷載；

b）活荷載；

塔內煙氣正、負壓；

進口煙氣的沖擊荷載；

沖擊反力，如由煙氣擾動沖擊引起的反力等；

塔內底部溶液壓力；

塔內設備運行溶液荷載；

檢修荷載；

若出口煙道為頂出式，或為平出式且采用金屬膨脹節(jié)，應考慮出口煙道作用于塔頂水平及

豎向力；

運輸或吊裝時的作用力；

連接管道和其他部件引起的作用力。

c）風荷載、雪荷載取值應符合GB50009的規(guī)定；

d）地震荷載應符合GB50011的規(guī)定。

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5.6.2捕集塔結構計算應符合GB50017的規(guī)定，對荷載進行分類及組合，分別按承載能力極限狀態(tài)

和正常使用極限狀態(tài)進行計算。

5.6.3捕集塔壁板及加強筋的計算可按照以下步驟進行：

a）根據功能分區(qū)和初始估算壁厚，初步將塔本體劃為若干段；

b）根據地震荷載或風荷載計算的需要，選取若干計算截面包括所有危險截面，并考慮制造、運輸、

安裝的要求，設定各計算截面處的有效厚度；

c）計算出各截面處的各向應力、綜合應力、各向變形及綜合變形后，依次按強度、穩(wěn)定性、變形

量進行校核計算，并滿足相應要求；否則需重新設定有效厚度，直至滿足全部校核條件為止；

d）根據計算出的有效厚度，加上腐蝕裕量和鋼板厚度負偏差，得到壁板的名義厚度。

5.6.4以下部分應考慮局部加強：

a）捕集塔煙氣進口開口周邊塔壁應進行環(huán)向和豎向加強；

b）捕集塔頂部出口煙氣處應進行環(huán)向和豎向加強；

c）捕集塔塔壁上接管、人孔等周邊壁板應采取補強措施。

5.6.5捕集塔地腳螺栓與底部環(huán)板計算應符合NB/T47041的規(guī)定。

5.6.6捕集塔結構地基基礎的設計應符合SH/T3030的規(guī)定。吸收塔、解吸塔的基礎設計，在正常操

作或充水試壓情況下不應出現零應力區(qū)，在停產檢修時允許部分零應力區(qū)，但零應力區(qū)范圍不應超過相

應方向基礎尺寸的15%。

5.7焊接質量要求

5.7.1鋼制塔體構件現場的組裝焊接，應符合GB50236的規(guī)定，應事前制訂完善的施工計劃和措施，

以確保施工安裝的質量和焊接變形在許可的偏差范圍之內。

5.7.2鋼制塔體的焊接接頭型式應采用對接接頭應符合GB/T985.1和GB/T985.2的規(guī)定。

5.7.3塔內部所有焊縫均為連續(xù)密封焊，焊接高度不小于較薄板的厚度。除注明的之外，所有構件、

零件材料未注明焊縫的連接均應為等強度連接。

5.7.4捕集塔內壁焊縫和金屬母材的加工、制作和安裝應符合HG/T20678的規(guī)定。

5.7.5焊縫的外觀和質量應符合GB/T150.4的規(guī)定。合金鋼與合金鋼或合金鋼與碳鋼手工焊接時應按

以下要求進行：

a）外觀檢驗。對襯里的每道焊縫，應用目力檢查。焊縫表面和熱影響區(qū)不得有裂紋、表面夾渣、

超標氣孔等缺陷；

b）滲漏檢驗。對襯里層的外觀檢查合格后進行泄漏檢驗；襯里層為玻璃鱗片或橡膠，采用電火花

檢測；襯里層為鋼板，采用氣密性試驗；

c）襯里表面處理。對鎳基合金的焊接，在焊前應對接近焊縫的非焊接面涂刷防濺劑；焊后應立即

用不銹鋼鋼絲刷刷去回火色。

5.7.6塔壁開孔接管或開孔接管補強板外緣與塔壁縱向焊接接頭之間的距離不應小于200mm，與環(huán)向

焊接接頭之間的距離不應小于100mm。當在焊縫上開孔或補強圈覆蓋焊縫時，應對開孔直徑1.5倍或開

孔補強板直徑范圍內的焊縫進行射線或超聲波無損檢驗，確認焊縫合格后方可進行開孔，補強板覆蓋的

焊縫應磨平。

5.8油漆和保溫要求

吸收塔和解吸塔保溫油漆應符合DL/T5072的規(guī)定，涂漆質量應符合GB/T37400.12的規(guī)定。

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5.9安全保護要求

5.9.1吸收塔、解吸塔筒體及管道的安全保護要求應符合GB4272的規(guī)定。

5.9.2樓梯、防護欄桿和平臺等安全技術條件應符合GB4053（所有部分）的規(guī)定。

5.9.3安全標志的設置與使用應符合GB2894的規(guī)定，安全告知牌應注明危險化學品特性、危害防護、

處置措施、報警電話等內容。

6試驗方法

6.1材料檢驗

所有構件鋼材檢驗除注明外均采用如下標準：

a）不銹鋼的力學性能、化學成分和可焊性應按GB/T24511執(zhí)行；

b）普通碳鋼的力學性能、化學成分和可焊性等應按GB/T700執(zhí)行；

c）Q345B的力學性能、化學成分和可焊性應按GB/T1591執(zhí)行。

6.2基礎尺寸檢驗

吸收塔和解吸塔安裝前，應按土建基礎設計文件對基礎表觀尺寸進行檢查，合格后方可進行安裝。

6.3安裝尺寸檢驗

6.3.1吸收塔和解吸塔內構件、零件和塔內設備的安裝偏差應按NB/T47003和GB50128執(zhí)行，并考慮

制造和安裝的影響，如焊縫收縮等。

6.3.2填料支承裝置、填料壓板及填料安裝應按HG/T4374、HG/T21512、HG/T21559.1和HG/T21559.3

執(zhí)行。

6.3.3絲網除霧器和折板除霧器的安裝應分別按HG/T21618和JB/T10989執(zhí)行。

6.4焊接質量檢驗

現場設備、管道的焊縫質量檢驗應按GB50236執(zhí)行，焊接氣密性可用煤油滲透法檢驗，密封性焊

縫應按100%檢驗，鋼結構的焊縫質量檢驗應按GB50205執(zhí)行。

6.5充水檢驗

6.5.1吸收塔和解吸塔組裝焊接完畢后，宜在防腐施工之前進行充水試驗。

6.5.2充水試驗前，所有與塔體焊接的附件應全部完工，所有焊縫檢測及缺陷修補應完成，所有與嚴

密性試驗有關的焊縫，均不得涂刷油漆，經檢查確認后再進行充水試驗。

6.5.3充水試驗應采用除鹽水，水溫應不低于5°C。

6.5.4充水試驗中應加強基礎沉降觀測，如基礎發(fā)生不允許的沉降，應停止充水，待處理后再繼續(xù)進

行試驗。

6.5.5塔底的嚴密性，應以充水試驗過程中塔底無滲漏為合格。若發(fā)現滲漏，應補焊后重新進行真空

箱法試驗并達到合格標準。

6.5.6塔壁的強度及嚴密性試驗，應以充水到設計最高液位并保持48h后，塔壁無滲漏、異常變形為

合格。發(fā)現滲漏時，應放水使液面比滲漏處低300mm左右，再進行焊接修補。修補的焊縫應按本標準

重新進行射線或超聲檢測，合格后繼續(xù)進行試驗。

6.6涂漆檢驗

涂層漆膜厚度和漆膜附著力應按GB/T37400.12執(zhí)行。

6.7性能測試

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6.7.1性能測試條件

性能測試宜在移交試生產2個月后、6個月內進行，應選擇有資質的第三方測試單位進行性能試驗。

6.7.2性能測試

CO2捕集率測試方法應按HJ870執(zhí)行。

7檢驗規(guī)則

7.1檢驗分類

CO2捕集塔的檢驗分為出廠檢驗、安裝檢驗和性能檢驗。

7.2出廠檢驗

7.2.1所有零、部件應經制造廠質量檢驗部門檢驗合格方可交付使用。

7.2.2出廠檢驗項目見表1。

表1燃煤煙氣CO2捕集塔檢驗項目及要求

“要求”“試驗方法”出廠安裝性能

序號項目名稱

的章條號的章條號檢驗檢驗檢驗

1材料檢驗5.56.1√√—

2基礎尺寸檢驗5.1.16.2—√—

3安裝尺寸檢驗5.1.3、5.2.1、5.3.1、5.46.3—√—

4焊接質量5.76.4√√—

5充水檢驗5.6.66.5—√—

6涂漆檢驗5.76.6√√—

7CO2捕集率5.2.96.6.2——√

注：打“√”表示要檢驗的項目，“—”表示不需要檢驗的項目。

7.3安裝檢驗

安裝檢驗在現場進行，安裝檢驗項目見表1。

7.4性能檢驗

吸收塔和解吸塔均應做性能檢驗，性能檢驗項目見表1。

8標志和文件

8.1固定產品標志

應在合適而明顯位置上固定產品標志，其型式和尺寸應符合GB/T13306的規(guī)定，應在襯里設備外

表面標明“嚴禁碰撞”、“嚴禁施焊”等警告語句。主要應包括以下內容：

a）制造單位名稱或商標；

b）設備型號及名稱；

c）設計處理能力；

d）設備外形尺寸；

e）設備執(zhí)行的標準號；

f）設備編號；

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g）生產日期。

8.2包裝和儲運標志

包裝和儲運的標志應符合GB/T191和GB/T6388的規(guī)定。

8.3文件

應隨機提供安裝、運行、維護等階段的文件資料，主要應包括以下內容：

a）設備總圖、系統(tǒng)圖、基礎圖和安裝圖等；

b）設備總清單、材料清單、備件清單和耗材清單等；

c）安裝技術要求等；

d）使用說明文件、運行維護手冊等。

9包裝、運輸和貯存

9.1包裝

9.1.1包裝應符合GB/T13384的規(guī)定。

9.1.2零部件及外購件應在出廠檢驗合格后方可進行包裝。

9.1.3包裝箱內應有產品合格證。

9.2運輸

9.2.1運輸時應對設備的接管法蘭表面加以保護，采用合理裝載加固措施，對易變形的部件應有在運

輸和貯存環(huán)節(jié)不致發(fā)生損壞的包裝措施。

9.2.2產品要用干燥、有遮篷運輸工具運輸，在運輸過程中，應防止雨淋、水浸、壓軋、撞擊和玷污。

9.3貯存

9.3.1建設過程中，鋼結構件及大件設備可露天存放。

9.3.2電子產品及保溫材料不應露天存放。

9.3.3設備配件箱庫存。

9.3.4供需雙方對零部件應妥善保管、貯存。

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附錄A

（資料性）

典型CO2吸收塔和解吸塔型式

吸收塔和解吸塔主要由塔體、填料層、塔內構件、基礎埋件和平臺扶梯等組成。常規(guī)吸

收塔內構件主要由氣體分布裝置、填料支承裝置、填料緊壓板、液體分布裝置、液體收集再

分布裝置和除霧器等組成。常規(guī)解吸塔內構件主要有填料支承裝置、填料壓板、液體分布裝

置、液體收集再分布裝置等組成。典型的吸收塔和解吸塔形式分別見圖A.1和圖A.2。

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煙氣出口

除霧器

塔頂吊柱

液體分布器

填料層

貧液進口

液體分布器

填料層

液體收集再分布器

填料層

煙氣進口氣體分布器

筒體

富液出口

底座環(huán)

圖A.1典型CO2吸收塔

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