压缩机杂质除去系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压缩机杂质除去系统，特别是涉及使得可通过简单的装置除去来自氧燃烧装置的废气中所含有的杂质的压缩机杂质除去系统。
【背景技术】
[0002]近年来，作为降低被认为是地球变暖的原因之一的二氧化碳(CO2)的排出量的技术之一，研宄了氧燃烧装置，例如关注于对煤粉进行氧燃烧的煤炭焚烧炉。对于该煤炭焚烧炉，考虑以下方法:通过使用氧代替空气作为氧化剂，产生以二氧化碳(CO2)为主体的燃烧废气，通过将该高二氧化碳浓度的废气压缩、冷却，从而作为液化二氧化碳回收并进行处理。另外，作为处理之一，还考虑将液化二氧化碳贮藏于地下。作为这样的氧燃烧用煤炭焚烧炉的废气处理装置，有专利文献I。
[0003]如上述专利文献I所示，在通过煤炭焚烧炉对煤炭进行氧燃烧的情况下的废气中，除了二氧化碳(CO2)以外，还含有来源于煤炭原料的氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、汞(Hg)、氯化氢(HCl)、烟尘等杂质。
[0004]在上述杂质中，硫氧化物(SOx)通过与水接触而溶解于水中形成硫酸(H2SO4)，氯化氢(HCl)溶解于水中形成盐酸。因此，对于这样的显示水溶性的硫氧化物和氯化氢，可通过与水接触而分离。
[0005]另一方面，在上述杂质的氮氧化物(NOx)中，二氧化氮(NO2)通过与水接触而溶解于水中形成硝酸(HNO3)。但是，在来自煤炭焚烧炉的废气中氧(O2)少，所以氮大部分作为一氧化氮(NO)存在，该一氧化氮不溶于水，所以即使进行喷雾等也无法除去。
[0006]上述硫酸、盐酸和硝酸具有腐蚀废气处理装置的设备的问题，另外已知作为上述微量金属的汞损伤热交换器的低温的铝部件。因此，这些杂质优选在早期的阶段除去。另夕卜，若上述杂质混入至废气中，则二氧化碳的纯度降低，所以有通过压缩、冷却进行的液化严重且装置设备大型化的问题。此外，若在将二氧化碳液化并贮藏于地下时混入硫氧化物，则担心硫氧化物与地下的钙反应，在贮藏的密闭性方面可能产生问题。因此，如进行氧燃烧的煤炭焚烧炉等那样，在产生以二氧化碳为主体的废气并处理该二氧化碳的系统中，除去废气中的杂质非常重要。
[0007]因此，在进行氧燃烧的煤炭焚烧炉等中，如专利文献I所示，通过具备在目前的空气焚烧炉等中使用的由喷雾塔式或填充塔式等构成的被认为是湿式的脱硫装置，来进行硫氧化物的除去。另外，在来自进行氧燃烧的煤炭焚烧炉等的废气中产生来源于煤炭原料的氮和氮氧化物。因此，在上述脱硫装置的上游具备利用催化剂式等的脱硝装置，以进行氮和氮氧化物的除去。
[0008]另外，在上述湿式脱硫装置中，已知在除去水溶性的硫氧化物和氯化氢的同时，除去烟尘，此外，在也除去氮氧化物的一部分的同时，还稍微除去原本含量少的汞。另外，在即使进行上述废气处理而废气中的汞的浓度还高的情况下，考虑设置汞除去塔通过吸附剂等除去汞。
[0009]现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-172878号公报。
【发明内容】
[0010]发明所要解决的课题
但是，在目前的废气处理系统中，如专利文献I所示，在通常的废气管线上具备由喷雾塔式或填充塔式等构成的湿式脱硫装置和利用催化剂式等的脱硝装置这两者，以除去废气中的杂质。但是，具有以下问题:由于处理的废气的量(容积)大，所以用于除去杂质的上述装置非常大型，并且需要复杂的构成，从而增加设备成本。
[0011]鉴于上述目前的问题，本发明的目的在于，提供通过简单的装置有效地除去来自氧燃烧装置的废气中所含有的特别是水溶性的杂质，使得实现设备成本的降低的压缩机杂质除去系统。
[0012]解决课题的手段
本发明涉及压缩机杂质除去系统，所述系统为除去将来自氧燃烧装置的以二氧化碳为主体的废气供给至二氧化碳液化装置前的废气中的杂质的压缩机杂质除去系统，其中，所述系统具备:
多段的杂质分离装置，所述多段的杂质分离装置具有将来自氧燃烧装置的废气逐步压缩至用于将二氧化碳液化的目标压力的多段的压缩机，和将用各压缩机压缩的废气冷却，使得将通过冷却而凝结的水分作为废液排出的后冷却器，和
至少将碱剂供给至最前段的杂质分离装置中的后冷却器的上游侧的碱剂供给装置；所述系统以将废气中的杂质通过由杂质分离装置分离的含有碱剂的废液排出的方式构成。
[0013]在上述压缩机杂质除去系统中，优选具备:
贮存来自最前段的杂质分离装置中的后冷却器的废液的废液罐，
测定在该废液罐中贮存的废液的PH的pH检测器，和
基于通过该PH检测器检测的pH检测值调节上述碱剂供给装置对碱剂的供给量的控制器。
[0014]另外，在上述压缩机杂质除去系统中，优选具备:
在最后段的杂质分离装置中的后冷却器的下游侧所具备的杂质检测器，和输入该杂质检测器的杂质检测值的上述控制器；
该控制器以在杂质检测器的杂质检测值超过规定值时增加上述碱剂供给装置供给的碱剂的方式构成。
[0015]另外，在上述压缩机杂质除去系统中，可具备将碱剂供给至与最前段的杂质分离装置相比为后段的杂质分离装置中的后冷却器的上游侧的碱剂供给装置。
[0016]发明的效果
根据本发明的压缩机杂质除去系统，具备将碱剂供给至具有压缩机和后冷却器的最前段的杂质分离装置中的后冷却器的上游侧的碱剂供给装置，使得将废气中的杂质溶解于废液中而除去。由此，可使用液化二氧化碳所需要的压缩机和后冷却器有效地除去废气中的特别是水溶性的杂质，由此可发挥防止装置的大型化和复杂化而实现设备成本的大幅降低的优异效果。
【附图说明】
[0017]图1为示出氧燃烧装置所具备的本发明的压缩机杂质除去系统的一个实施例的系统图。
[0018]图2为示出本发明的压缩机杂质除去系统的另一个实施例的系统图。
[0019]图3为示出本发明的压缩机杂质除去系统的变形例的系统图。
[0020]图4为示出供给至最前段的杂质分离装置中的后冷却器的上游侧的碱剂的添加量与硫氧化物除去率的关系的线图。
【具体实施方式】
[0021]以下参照【附图说明】本发明的实施例。
[0022]图1为示出氧燃烧装置I所具备的本发明的压缩机杂质除去系统100的一个实施例的系统图，在图1中，I为由对煤粉进行氧燃烧的煤炭焚烧炉Ia等构成的氧燃烧装置I。从该氧燃烧装置I排出以二氧化碳(CO2)为主体的废气2。为了将这样的来自氧燃烧装置I的以二氧化碳为主体的废气2供给至二氧化碳液化装置3液化，在二氧化碳液化装置3的前段设置在将废气2压缩至规定的目标压力的同时除去废气2中的杂质的压缩机杂质除去系统100。
[0023]图1所示的压缩机杂质除去系统100具有多段(在图示例中为3段)的杂质分离装置6a、6b、6c，该多段的杂质分离装置具有:将来自上述氧燃烧装置I的废气2逐步压缩至目标压力的多段的压缩机4a、4b、4c ;和将用各压缩机4a、4b、4c压缩的废气2冷却，使得将通过冷却而凝结的水分作为废液排出的后冷却器5a、5b、5c (冷却机)。通常，将在多段的压缩机间具备的冷却器称为中间冷却器，但在本发明中为了简化说明，将所有的冷却器按后冷却器5a、5b、5c进行说明。
[0024]为了将二氧化碳液化而对在各种温度、压