用于分离容易挥发的降解产物的设施和用于运行该设施的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于分离易挥发的降解产物的设施。此外，本发明涉及一种用于运行这种设施的方法。
【背景技术】
[0002]在用于产生电能的化石燃料发电厂中，由于燃烧化石燃料而形成含二氧化碳的烟气。为了避免或降低二氧化碳排放，必须从烟气中分离二氧化碳。为了从气体混合物中分离二氧化碳通常已知不同的方法。尤其为了在燃烧过程之后从烟气中分离二氧化碳，常使用吸收解吸的方法。在此，二氧化碳在工业上大规模地借助吸收剂从烟气中清洗出来(C02分离工艺)。这种0)2捕获工艺在此基本上包括吸收器和解吸器，在所述吸收器中借助吸收溶液从烟气中洗出C02，在所述解吸器中再次从吸收溶液中排出C02。
[0003]常用的吸收溶液、例如单乙醇胺(MEA)、氨基酸盐溶液或氢氧化钾溶液显示出对于co2良好的选择性和高的容量。
[0004]由于包含在烟气中的微量元素，例如SOJP N0X，但是也尤其由于氧，全部吸收溶液倾向于降解。在此产生不同的分解产物(降解产物)，所述分解产物尤其在使用吸收剂、如链烷醇胺或环胺时是挥发性的并且能够随被清洁的烟气离开吸收器。由此产生的排放需要尽可能被降低。
[0005]用于降低有害排放的第一方案是使用盐，例如氨基酸盐。具有氨基酸盐的含水的吸收溶液具有如下优点:其本身不具有蒸汽压进而能够避免从吸收器中排出。具有氨基酸盐的吸收溶液由于降解而产生的分解产物大部分又是盐成分进而同样不具有显著的蒸汽压。然而，分解产物的小部分也由容易挥发的成分、例如氨气构成。
[0006]分解和降解产物随着时间在吸收剂循环中浓缩。尤其在温度高的情况下，所述分解和降解产物由于平衡而倾向于转变为气相。由于大的烟气量和经过一段时间的浓缩，在此强制引起这些成分到大气中的排放。至今为止已尝试通过下游的、在吸收器的顶部处的洗涤降低这些排放。这需要更大的吸收塔，高的投资成本并且引起其他的被污染的废水流或吸收介质流。
[0007]在专利文献中已知的方法中，从废气中去除氨气借助于添加硫酸或者硝酸实现。该方法也称为“酸洗”，例如在US 3,607,022中详述。氨气经由化学吸收从废气流中去除并且在酸溶剂中转化为相应的铵盐。硝酸的使用引起硝酸铵的形成，并且硫酸的使用引起硫酸铵的形成。由此，酸洗需要大的设备和物流耗费，因为除了复杂的清洗器之外也必须购买和贮存相应量的酸。
【发明内容】
[0008]本发明的第一目的是:以简单的方式并且在尽可能低的能量耗费下提供一种用于从与负载相关的燃烧设备的烟气流中分离容易挥发的降解产物的设施。另一个目的是提供一种用于运行这种设施的方法。
[0009]根据本发明，第一目的借助提供一种用于从与负载相关的燃烧设备的烟气流中分离容易挥发的降解产物的设施来实现，所述设施包括0)2分离设备，其中C0 2分离设备与燃烧设备流体耦联，其中C02分离设备包括至少一个骤冷设备，所述骤冷设备由烟气流穿流，并且由此至少部分地形成骤冷冷凝物。此外，co2分离设备包括吸收器，所述吸收器由烟气流至少部分地穿流，并且其中清洁设备流体连接在吸收器下游，烟气至少部分地流入到所述清洁设备中。在此将用于清洁烟气的清洁介质输送给清洁设备，其中清洁介质至少部分地包括骤冷冷凝物。
[0010]在吸收器的顶部处的清洁、尤其酸洗，主要用于减少碱性反应的物质，例如氨气、短链的胺或者基于胺的洗涤剂。这种酸洗中的清洁介质因此主要是酸。然而，为了达到这些碱性反应的物质的低的ppm范围，需保证持续地将这些酸、例如硫酸和废水馈送和排放到清洁循环中。这不仅引起用于酸的化学品成本，而且也产生提高的废水总量。
[0011]现在，根据本发明，将(如在上文中所描述的)骤冷冷凝物至少部分地用作为清洁剂。该骤冷冷凝物通过骤冷设备酸化。这不仅引起废水的减少，因为仅存在一个废水流，而且也尽可能节约化学品、例如硫酸的全部成本。在骤冷设备中，热气与相对大量的冷却介质接触并且在此部分地或完全地冷凝，所述冷却介质也能够由原本的冷凝物构成。所产生的冷凝物通常是高腐蚀性的。在此，首先从烟气中去除无机的氟金属化合物、氯金属化合物和重金属化合物并且将其在骤冷设备的冷却介质中溶解。将氢氧化钠溶液添加到清洗水中随后实现对于高效的二氧化硫分离有利的条件。该骤冷冷凝物现在至少部分地被输送给清洁设备。
[0012]优选地，骤冷冷凝物至少部分地由已在骤冷设备之内与烟气接触的冷却介质形成。在骤冷设备中，烟气与冷却介质接触进而形成骤冷冷凝物。在此，也能够由原本的冷凝物构成的冷却介质能够与烟气接触，其中所述烟气部分地或完全地冷凝。通过回引骤冷冷凝物能够节约水或废水。优选地，骤冷冷凝物至少由硫酸和/或硫酸酯和/或硝酸和/或硫酸盐和/或硝酸盐，和/或碳酸氢盐形成。骤冷冷凝物通过烟气的酸性的气体组分酸化。由此，现在所述骤冷冷凝物尤其适合作为清洁介质，所述清洁介质尤其用于清洁设备中的酸洗。
[0013]优选地，骤冷设备连接在吸收器上游。由此，烟气以冷却的方式到达吸收器中。
[0014]在有利的设计方案中，烟气包括碱性反应的物质、尤其氨气和短链的胺，所述碱性反应的物质与骤冷冷凝物进行中和反应。优选地，从清洁设备中离开的清洁介质可用作为肥料。由此可以利用所有的废水。
[0015]优选地，清洁设备与闭合的清洁循环连接，使得通过清洁设备中的清洁而产生的清洁废水可至少部分地再次引回到清洁设备中。由此，清洁废水部分地循环进而也可多次用于清洁。由此产生更少的清洁废水。
[0016]优选地，骤冷设备与骤冷循环管道连接，借助所述骤冷循环管道可将从骤冷底部(Quenchboden)导出的骤冷冷凝物至少部分地再次引回到骤冷设备中。由此产生较少的骤冷冷凝物。
[0017]优选地，骤冷循环管道具有骤冷提取部位(Quenchentnahmestelle)，在所述骤冷提取部位处提取骤冷冷凝物，其中骤冷提取部位经由管道与清洁设备连接，以将骤冷冷凝物输送给清洁设备。优选地，所述管道经由闭合的清洁循环与清洁设备连接。
[0018]根据本发明，第二目的借助于提供一种用于运行如在上文中所描述的设施的方法来实现，所述设施包括:骤冷设备，所述骤冷设备由烟气流至少部分地穿流，并且由此至少部分地形成酸化的骤冷冷凝物。此外，所述设施还包括吸收器，所述吸收器由烟气流至少部分地穿流，其中清洁设备流体连接在吸收器下游，烟气至少部分地流入到所述清洁设备中，其中将用于清洁烟气的清洁介质输送给清洁设备。根据本发明，至少部分地将酸化的骤冷冷凝物用作为清洁介质。
[0019]针对所述设备提出的优点在此按意义而言能够转用于所述方法。
【附图说明】
[0020]本发明的其他的特性、特征和优点参考附图从下述描述中得出。其中示意地示出:
[0021]图1示出用于从烟气流中分离容易挥发的降解产物的根据本发明的设施。
【具体实施方式】
[0022]在图1中示出用于烟气流中的二氧化碳的分离设备1。分离设备1包括吸收器3和与其流体连接的解吸器5。
[0023]为了从燃烧设施的烟气中分离二氧化碳，将烟气从燃烧设施2转送到C02分离设备1中。对此，经由烟气管道7将烟气输送给骤冷设备4。
[0024]在骤冷设备4中，热的烟气与相对大量的冷却介质、优选水接触并且在此部分地或完全地冷凝。热气以逆流或顺流引导穿过骤冷设备4。在此产生的骤冷冷凝物聚集在骤冷底部处并且通常是高腐蚀性的和酸化的。骤冷设备4具有烟气出口 6，其中冷却的和部分清洁的烟气再次离开并且转送给吸收器3。骤冷冷凝物从骤冷设备4的骤冷底部借助栗8和换热器9运送到骤冷循环管道17中。骤冷冷凝物能够至少部分地再次馈送到骤冷设备4中。用于冷却骤冷设备4中的烟气的冷却介质因此也能够由原本的骤冷冷凝物构成。骤冷设备4的冷却介质能够是含水的氨基酸溶液，其p