用于从气体流、尤其从烟气流中分离二氧化碳的方法以及用于气体流、尤其烟气流中的二...的制作方法_2

文档序号:9634527阅读:来源:国知局
排放。
[0027]附加地,也能够通过使用相应的清洁设备来干预分离工艺的水量平衡。至今为止,分离工艺的水量平衡通过改变吸收器温度来调控。在此,高的起始温度和与其关联的高的水蒸气部分压强降低清洗介质的水含量。水蒸气与被清洁的气体一起从吸收器中排出。
[0028]然而,为了有效地吸收清洗介质中的二氧化碳,需要低的温度。但是在温度低的情况下包含在烟气中的水也在清洗介质中冷凝并且与该清洗介质一起进入到解吸器中。多余的水借助清洗介质首先通过存在于解吸器中的高温作为水蒸气与包含在清洗介质中的胺和二氧化碳从解释器中一起去除。
[0029]当前的方法现在实现:在吸收器温度尽可能小的情况下不考虑水量平衡地运行吸收器。这通过从清洁设备(即逆向渗透器和/或离子交换器)中提取水实现,借助于提取水,与通过过度提高的吸收器温度相比,能够在能量方面更有利地降低分离工艺中的水量。
[0030]吸收器能够通过水量平衡的外部调控在温度低的情况下进而在技术上尽可能有效地运行。在清洁设备中被清洁的冷凝物根据需要能够完全地或部分地再次输送给解吸器。多余的水能够经由清洁设备从所述工艺中提取出。
[0031]所述方法为了清洁被降解产物污染的冷凝物而使用逆向渗透器的原理或离子交换器的原理,因此整体上通过所述方法,除了从清洗介质中有针对性地去除降解产物也可以干预分离工艺的水平衡。在此,通过在温度较冷时吸收器的相应的运行方式,改进二氧化碳在清洗介质中的吸收条件。由此,能够在分离二氧化碳时节约运行成本。
[0032]相应的清洁设备的使用基本上也实现弃用所谓烟气冷却器,所述烟气冷却器通常连接在分离设备的吸收器上游。换而言之,烟气有利地基本上以未冷却的方式输送给分离设备的吸收器。在烟气冷却器中,烟气在进入到吸收器之前被冷却,以便因此实现对于吸收二氧化碳必要的条件。虽然在弃用烟气冷却器的情况下进入分离工艺中的水输入显著更高,但是由于经由清洁设备或经由从清洁设备到分离过程中的相应的水再循环进行的调节,能够补偿增加的输入。
[0033]在本发明的一个有利的设计方案中,蒸汽流在解吸器的顶部处被取出。因为在解吸器的气相中由于在该处存在的温度,分解和降解产物的浓度最大,所以因此能够实现从解吸器中进而最后从清洗介质中基本上完全地去除胺。因此,去除亚硝胺的前体,尤其作为二甲基亚硝胺前体的甲胺,进而防止其形成。
[0034]还优选的是:在清洁设备中清除掉降解产物的冷凝物被输送回解吸器中。基本上为已清洁的水的冷凝物要么能够完全地要么仅能够部分地引回,其中被引回的冷凝物的量与分离工艺中的待设定的水量平衡相关,并且能够根据水需求相应地调整。
[0035]适当地,在清洁设备中分离的降解产物被输送给应用装置。分离的降解产物基本上是从冷凝物中分离的挥发性的胺并且在此尤其是甲胺。胺由于其生物可分解性例如能够无问题地输送给生物处理设施进而基本上完全地从所述工艺中去除。
[0036]在另一个有利的设计方案中,使用换热器作为冷却设备。在换热器中,冷却和冷凝从解吸器中抽出的蒸汽流,使得冷凝物能够(完全或部分地)输送给清洁设备。二氧化碳在该部位处能够从冷凝物中分离出来并且例如输送给处理装置。为了有助于从换热器中清洁冷凝物,适当的是:冷凝物在导入清洁设备之前容易地通过添加相应量的酸(例如H2S04)来酸化,其中< 6的pH值是尤其有利的。
[0037]尤其有利的是:使用清洗塔作为冷却设备。作为冷却设备的清洗塔是对于已知的回收器的胺选择性的补充。所述清洗塔实现尤其有利地冷却湿气体、当前即湿的二氧化碳,这在用于二氧化碳的相应的分离设备运行时直接地影响投资成本。清洗塔适当地借助酸性的水运行,使得进入到清洁设备中的冷凝物已经充分地酸化。
[0038]适当地,从解吸器中流出的清洗介质被输送至吸收器。因此,在解吸器中清除掉二氧化碳的清洗介质能够被输送给吸收器。在吸收器之内,清洗介质随后重新被提供用于二氧化碳的吸收。
[0039]优选地,使用氨基酸盐作为清洗介质。含水的氨基酸盐溶液在此是适当的。使用尤其含水的氨基酸盐溶液在此是适当的,因为氨基酸盐具有可忽略小的蒸汽压并且即使在温度高的情况下也不蒸发。由此,尤其避免所不期望的到大气中的排放并且附加地防止降低清洗介质的活性成分的浓度。
[0040]在使用氨基酸盐作为清洗介质时有利的是:使用如下氨基酸盐,所述氨基酸盐具有出自包含氢、烷基、羟烷基和氨基烷基的组的碳取代基。还优选的是,使用如下氨基酸盐,所述氨基酸盐具有出自包含氢、烷基、羟烷基和卤代烷基的组的氮取代基。又能够使用单一的氨基酸盐、例如甘氨酸的钾盐或其他氨酸。也能够使用不同的氨基酸盐的混合物作为吸收剂。还优选的是:氨基酸盐是金属的盐、尤其碱金属的盐。
[0041]根据本发明,本发明的第二目的通过一种用于气体流、尤其烟气流中的二氧化碳的分离设备来实现,所述分离设备包括:用于借助于清洗介质从气体流中分离二氧化碳的吸收器,以及与吸收器流体耦联的、用于释放在清洗介质中被吸收的二氧化碳的解吸器,其中为为解吸器流体连接用于形成冷凝物的冷却设备,并且其中为冷却设备流体连接清洁设备,所述清洁设备设立和构成用于借助于逆向渗透器和/或借助于离子交换器从在冷却设备中形成的冷凝物中去除降解产物。
[0042]这种分离设备实现:有针对性地去除在清洗介质中形成的降解产物进而减少有害的亚硝胺的形成。同时,在温度较冷的情况下干预H20平衡和分离设备的吸收器的相应的运行方式是可行的,由此对于二氧化碳在清洗介质中的吸收而言实现改进的条件。
[0043]在此,冷凝物适当地由可从解吸器中取出的蒸汽流形成。因为在气相中分解和降解产物的浓度在解吸器的顶部处最大,所以在解吸器的顶部上有利地连接有用于可提取的蒸汽流的导出管道。
[0044]为了引回被清洁的冷凝物,清洁设备适当地经由引回管道与解吸器的输送管道流体耦联。因此,清除掉降解产物的冷凝物能够根据水需求要么部分地要么完全地引回到解吸器中进而引回到分离工艺中。
[0045]优选地,为清洁设备连接导出管道,所述导出管道通入应用装置中。在尤其为生物处理设施的应用装置中能够以生物的方式分解降解产物。
[0046]在一个有利的设计方案中,使用换热器作为冷却设备,借助于所述换热器,从解吸器中提取的蒸汽流能够冷凝。
[0047]如果使用清洗塔作为冷却设备,那么提供用于冷凝蒸汽流的尤其有利且有效的可行性。
[0048]优选地,解吸器经由引回管道与吸收器的输送管道流体耦联,使得在解吸器中清除掉二氧化碳的清洗介质能够被输送给吸收器并且在吸收器之内重新用于吸收二氧化碳。
[0049]适当地,为冷却设备连接导出管道,所述导出管道通入处理设备中。在处理设备中能够压缩富含co2的气体流,以便例如实现至存储地点的运输。
[0050]因为氨基酸盐具有可忽略小的蒸汽压并且即使在温度高的情况下也不蒸发,所以适当地使用这种氨基酸盐、尤其使用呈含水的氨基酸盐溶液形式的氨基酸盐作为清洗介质。
[0051 ] 从针对用于从气体流中分离二氧化碳的方法的从属权利要求中得出用于二氧化碳的分离设备的其他有利的设计方案。针对所述方法提出的优点在此按意义能够转移到分离设备上。
【附图说明】
[0052]下面,根据附图详细阐述本发明的实施例。在此示出:
[0053]图1示出具有冷却设备和清洁设备的用于二氧化碳的分离设备的示意图,以及
[0054]图2示出具有冷却设备和清洁设备的用于二氧化碳的另一个分离设备的一部分。
【具体实施方式】
[0055]图1示出用于烟气流中的二氧化碳的分离设备1的示意图。分离设备1包括用于从烟气流中分离二氧化碳的吸收器3。对此,烟气经由输送管道5被输送给吸收器3并且包含在烟气中的二氧化碳在吸收器3中与清洗介质接触。包含在烟气中的二氧化碳在清洗介质中被吸收并且经由输送管道7输送给与吸收器3流体连接的解吸器9。在解吸器9中通过温度提高释放在清洗介质中被吸收的二氧化碳。
[0056]虽然,当前用作为清洗介质的氨基酸盐具有极其小的蒸汽压。尽管如此仍能够产生小部分的由易挥发的甲胺构成的降解或分
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