压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使得在使用压缩机除去来自于有氧燃烧装置的以二氧化碳(CO2)为主体的废气中含有的杂质时防止压缩机腐蚀的压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法及装置。
【背景技术】
[0002]近年来，作为降低据说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，研究了有氧燃烧装置，例如将粉煤有氧燃烧的燃煤锅炉受到关注。这种燃煤锅炉使用氧代替空气作为氧化剂，由此产生以二氧化碳(CO2)为主体的废气，研究了通过将此高二氧化碳浓度的废气压缩、冷却制成液化二氧化碳，从而通过船、车辆等运输装置将此液化二氧化碳运输至目的地并贮藏于地下，或者升高液化二氧化碳的压力从而通过管道运输至目的地并贮藏于地下。
[0003]在这样通过燃煤锅炉将煤有氧燃烧的情况下的废气中，除了二氧化碳(CO2)以外，还含有来源于煤原料的氧化氮(NOx)、氧化硫(SOx)、汞(Hg)、氯化氢(HCl)、煤尘等杂质。
[0004]在上述杂质中，氧化硫(SOx)通过与水接触溶解于水中形成硫酸(H2SO4),氯化氢(HCl)溶解于水中形成盐酸，对于这样的显示水溶性的氧化硫和氯化氢、以及煤烟，通过水喷雾等与水接触，由此可进行分离。
[0005]另一方面，在作为所述杂质的氧化氮(NOx)中，二氧化氮(NO2)通过与水接触溶解于水中形成硝酸(HNO3),由此可进行分离。但是，由于在来自于燃煤锅炉的废气中氧(O2)少，所以氮(N2)大部分以一氧化氮(NO)形式存在，由于此一氧化氮(NO)不溶于水，所以即使进行水喷雾等也无法除去。
[0006]已知所述硫酸、盐酸和硝酸腐蚀废气处理装置的设备，另外明确作为所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除去。另外，若所述杂质混入废气中，则二氧化碳的纯度降低，因此有以下问题:通过压缩、冷却进行的液化变得困难，装置设备大型化。因此，如进行有氧燃烧的燃煤锅炉等那样，在产生以二氧化碳为主体的废气并处理此二氧化碳的系统中，除去废气中的杂质变得非常重要。
[0007]因此，在进行有氧燃烧的燃煤锅炉等中，特别是对于腐蚀成为问题的氧化硫，实行通过具备由在现有的燃空气锅炉等中使用的喷雾塔式或充填塔式等构成的所谓湿式的脱硫装置除去。另外，由于在来自于进行有氧燃烧的燃煤锅炉等的废气中产生来源于煤原料的氮和氧化氮，所以实行在所述脱硫装置的上游具备催化式等的脱硝装置以除去氮和氧化氮。
[0008]已知根据上述湿式脱硫装置，在除去氧化硫和氯化氢的同时，除去煤尘，进而在除去氧化氮的一部分的同时，还少量地除去原本含量少的汞。另外，在即使进行上述废气处理，废气中的汞的浓度仍高的情况下，考虑设置汞除去塔并通过吸附剂等除去汞。
[0009]如上所述，来自于有氧燃烧的燃煤锅炉的以二氧化碳(CO2)为主体的废气通常实行通过基于多段压缩机的压缩、基于在各压缩机的下游具备的后冷却器的冷却和基于热交换器的冷却制成液化二氧化碳，但此时所述压缩机有特别是因由在废气中含有的氧化硫(SOx)生成的硫酸(H2SO4)而产生硫酸腐蚀的问题。由于所述压缩机为非常贵的装置，所以防止压缩机腐蚀成为非常重要的课题。
[0010]作为废气的处理系统的一个实例，有以下废气处理系统:所述废气处理系统在传导来自于锅炉的废气的导管上具有集尘器和湿式脱硫装置，所述锅炉通过混合有富氧气体和循环废气的燃烧用气体而使燃料燃烧，具备集尘器的下游侧的废气的一部分传导至锅炉的废气再循环导管和将脱硫装置的下游侧的废气压缩以分离二氧化碳的0)2分离装置，使得将在0)2分离装置的压缩废气的过程中分离的水分在脱硫装置内循环并供给至所使用的吸收液(参照专利文献I)。
[0011]此外，有在专利文献2~专利文献5中记载的废气处理系统。
[0012]现有技术文献专利文献
专利文献1:日本特开2012-143699号公报；
专利文献2:国际公开W02012-107953号公报；
专利文献3:日本特开2007-1455709号公报；
专利文献4:日本特开2002-273159号公报；
专利文献5:日本特开2006-263676号公报。
【发明内容】
[0013]发明所要解决的课题
但是，在如专利文献I那样的现有的废气处理系统中，由于具备喷雾塔式等湿式脱硫装置以除去废气中的杂质、特别是氧化硫(SOx)，所以具有以下问题:除去杂质所需要的装置变得非常大型且复杂，从而设备成本增加。
[0014]因此，希望出现通过简单的装置以低成本除去传导至压缩机的废气中的氧化硫从而可防止压缩机腐蚀的技术。
[0015]本发明鉴于上述现有的课题实施，其目的在于:提供使得可通过简单的装置以低成本防止压缩机因来自于有氧燃烧装置的废气中含有的氧化硫而腐蚀的问题的压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法及装置。
[0016]用于解决课题的手段
本发明涉及压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置，其通过具备多段杂质分离装置的压缩机杂质分离机构除去废气中的杂质，所述多段杂质分离装置具有:在将来自于有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之前阶段性地将二氧化碳压缩至液化所需要的目标压力的多段压缩机；和使得将通过各压缩机压缩的废气冷却并将通过冷却而凝结的水分作为废液(K Uy)取出的后冷却器，
所述压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置具备碱性调节剂供给装置，所述碱性调节剂供给装置具有:在最前段的杂质分离装置中的压缩机的上游侧喷雾碱性调节剂以除去废气中的至少含有氧化硫的杂质的喷嘴；和将供给罐所贮留的碱性调节剂经由过滤器供给至所述喷嘴的供给栗。
[0017]在上述压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置中，所述碱性调节剂供给装置优选具有:测定废液罐的废液的PH值的pH值检测器，所述废液罐贮留一定量的来自于所述最前段的杂质分离装置中的后冷却器的废液；和调节通过所述供给栗进行的碱性调节剂的供给量使得将通过该PH值检测器检测的pH检测值保持为预先设定的设定值的控制器。
[0018]另外，在上述压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置中，所述碱性调节剂供给装置优选具有:在通过供给栗从所述供给罐供给的碱性调节剂中混合废液罐的废液并供给至所述喷嘴的混合栗。
[0019]另外，在上述压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置中，控制器优选如下构成:输入来自于在后段的杂质分离装置中的后冷却器的下游侧具备的杂质检测器的氧化硫的检测值，在来自于杂质检测器的氧化硫的检测值超过预先设定的设定值时增加通过所述碱性调节剂供给装置进行的碱性调节剂的供给。
[0020]本发明涉及压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法，其通过具备多段杂质分离装置的压缩机杂质分离机构除去废气中的杂质，所述多段杂质分离装置具有:在将来自于有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之前将二氧化碳阶段性地压缩至液化所需要的目标压力的多段压缩机；和使得将通过各压缩机压缩的废气冷却并将通过冷却而凝结的水分作为废液取出的后冷却器，
所述压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法在最前段的杂质分离装置中的压缩机的上游侧喷雾碱性调节剂，将废气中的至少含有氧化硫的杂质与最前段的杂质分离装置中的后冷却器的废液同时取出。
[0021]在上述压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法中，优选供给碱性调节剂使得从所述最前段的杂质分离装置中的后冷却器取出的废液的PH检测值变为5以上。
[0022]发明效果
根据本发明的压缩机杂质分离机构的防腐蚀方法及装置，能够发挥可通过简单的装置以低成本防止压缩机因来自于有氧燃烧装置的废气中含有的氧化硫等杂质而腐蚀的问题的效果。
【附图说明】
[0023]图1为示出有氧燃烧装置所具备的本发明的压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置的一个实施例的系统图。
[0024]图2为示出在最前段的杂质分离装置中的压缩机的上游侧供给的碱性调节剂的供给量与氧化硫除去率的关系的曲线图。
[0025]图3为示出本发明的压缩机杂质分离机构的防腐蚀装置的其它的实施例的系统图。
[0026]实施发明的最佳方式
以下，参照【附图说明】本发明的实施例。
[0027]图1为示出有氧燃烧装置所具备的本发明的压缩机杂质分离机构100的防腐蚀装置的一个实施例的系统图，在图1中，I为由将粉煤有氧燃烧的燃煤锅炉Ia等构成的有氧燃烧装置，从该有氧燃烧装置I排出以二氧化碳(CO2)为主体的废气2。设置压缩机杂质分离机构100，所述压缩机杂质分离机构100使得在将来自于这样的有氧燃烧装置I的以二氧化碳为主体的废气2供给至具备热交换器的二氧化碳液化装置3并液化之前，将废气2压缩至作为在二氧化碳液化装置3中的液化所需要的压力或接近此压力的规定压力的目标压力以除去废气2中的杂质。
[0028]图1中示出的压缩机杂质分离机构100具有多段(在图示例中为3段)杂质分离装置6a、6b、6c，所述多段杂质分离装置6a、6b、6c具有:将来自于所述有氧燃烧装置I的废气2阶段性地压缩至目标压力的多段压缩机4a、4b、4c ;和将通过各压缩机4a、4b、4c压缩的废气2在各自的后段中进行冷却，使得