酸性气体除去控制装置、酸性气体除去控制方法及酸性气体除去装置与流程

文档序号:29207426发布日期:2022-03-12 02:17阅读:99来源:国知局
1.本公开的实施方式涉及酸性气体除去控制装置、酸性气体除去控制方法及酸性气体除去装置。
背景技术
::2.在火力发电厂及炼铁厂中,使用并排出各种各样的气体。这样的气体的例子是通过使化石燃料燃烧而产生的燃烧废气、通过使煤炭气化而生成的煤炭气化气、作为燃料使用的天然气等。这些气体含有例如co2(二氧化碳)、sox(硫氧化物)、nox(氮氧化物)、h2s(硫化氢)等酸性气体成分。3.为了抑制向大气中释放这样的酸性气体成分,一直在大力研究通过将酸性气体成分吸收在吸收液中来除去酸性气体成分的方法。这样的吸收液的例子是含有含氨基化合物(胺系化合物)的水溶液。通过使含有酸性气体成分的处理对象气体与吸收液进行气液接触,使处理对象气体中的酸性气体成分吸收在吸收液中,可从处理对象气体中除去酸性气体成分。4.例如,已知有co2回收装置,该co2回收装置具备通过使废气和吸收液接触来将废气中的co2吸收在吸收液中的吸收塔、和通过将吸收了co2的吸收液加热来从吸收液中释放co2的再生塔。通过释放co2而再生了的吸收液被从再生塔再次供给到吸收塔,在吸收塔内被再利用。在该装置中,在吸收塔与再生塔之间循环使用吸收液。5.可是,胺成分等吸收液成分有因热的影响及氧的影响等而分解的可能性、与从吸收塔的出口排出的气体一同扩散的可能性。如果产生这样的分解、扩散,则吸收液成分从吸收液中逐渐消失。如果吸收液中的吸收液成分减少,则吸收液的酸性气体回收性能下降,因此需要定期地进行吸收液成分的补充及吸收液的交换。6.此外,吸收液中的胺成分如果与硫化羰、氰化氢、硫氰酸、硫代硫酸、其它无机酸发生反应,则生成称为热稳定性胺盐(hsas:heatstableaminesalt)的劣化物。热稳定性胺盐也通过因热的影响及氧的影响等使胺成分分解而生成。这些热稳定性胺盐不因在再生塔内再生吸收液时提供的热而分解,不能从吸收液分离,因此蓄积在吸收液中。如果热稳定性胺盐蓄积在吸收液中,则吸收液的酸性气体回收性能下降。技术实现要素:7.本发明的第1形态涉及一种酸性气体除去控制装置,其是对酸性气体除去装置进行控制的酸性气体除去控制装置,所述酸性气体除去装置具备:8.吸收部,其使含有酸性气体的第1气体与贫液接触,排出富液即吸收了所述酸性气体的所述贫液、和含有除去了所述酸性气体的所述第1气体的第2气体,9.再生部,其从通过所述吸收部排出的所述富液中分离所述酸性气体,排出所述贫液即与所述酸性气体分离后的所述富液、和含有从所述富液分离的所述酸性气体的第3气体,和10.测量部,其对所述再生部内的所述富液或所述贫液的温度进行测量;11.所述酸性气体除去控制装置具备:12.接收部,其接收通过所述测量部测量的所述温度;和13.控制部,其基于通过所述接收部接收的所述温度,控制向所述富液或所述贫液中补充补给液或控制从所述富液或所述贫液中除去酸成分。14.本发明的第2形态涉及一种酸性气体除去控制方法,其是对酸性气体除去装置进行控制的酸性气体除去控制方法,所述酸性气体除去装置具备:15.吸收部,其使含有酸性气体的第1气体与贫液接触,排出富液即吸收了所述酸性气体的所述贫液、和含有除去了所述酸性气体的所述第1气体的第2气体,16.再生部,其从通过所述吸收部排出的所述富液中分离所述酸性气体,排出所述贫液即与所述酸性气体分离后的所述富液、和含有从所述富液分离的所述酸性气体的第3气体,和17.测量部,其对所述再生部内的所述富液或所述贫液的温度进行测量;18.所述酸性气体除去控制方法包括:19.通过接收部接收由所述测量部测量的所述温度;20.基于通过所述接收部接收的所述温度,通过控制部控制向所述富液或所述贫液中补充补给液或控制从所述富液或所述贫液中除去酸成分。21.本发明的第3形态涉及一种酸性气体除去装置,其具备:22.吸收部,其使含有酸性气体的第1气体与贫液接触,排出富液即吸收了所述酸性气体的所述贫液、和含有除去了所述酸性气体的所述第1气体的第2气体;23.再生部,其从通过所述吸收部排出的所述富液中分离所述酸性气体,排出所述贫液即与所述酸性气体分离后的所述富液、和含有从所述富液分离的所述酸性气体的第3气体;24.测量部,其对所述再生部内的所述富液或所述贫液的温度进行测量;和25.控制部,其基于通过所述测量部测量的所述温度,控制向所述富液或所述贫液中补充补给液或控制从所述富液或所述贫液中除去酸成分。附图说明26.图1是表示第1实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。27.图2是表示第1实施方式的胺浓度和再生塔蒸馏温度的关系的曲线图。28.图3是表示第2实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。29.图4是表示第2实施方式的酸浓度和再生塔蒸馏温度的关系的曲线图。30.图5是表示第3实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。具体实施方式31.在co2回收装置等酸性气体除去装置中,为了通过补充胺成分、除去酸成分来维持吸收液的酸性气体吸收性能,需要定期地对吸收液中的胺含量、酸蓄积量(酸成分蓄积量)进行分析。可是,定期地对吸收液中的胺含量、酸蓄积量进行分析,在运用酸性气体除去装置上成为大的负担。32.此外,上述的再生塔通过蒸气对吸收液进行加热,由此从吸收液中释放co2。另一方面,如果吸收液中的胺成分减少,或吸收液中蓄积酸,则在维持规定的co2回收量期间再生塔内的吸收液的温度一般增高。由于吸收液越达到高温胺成分就越容易分解,所以优选尽量将再生塔内的吸收液的温度维持在较低。33.参照附图对实施方式进行说明。在图1~图5中,对于同一构成标记同一符号,并将重复的说明省略。34.根据一个实施方式,酸性气体除去装置具备:吸收部,其使含有酸性气体的第1气体与贫液接触,排出富液即吸收了所述酸性气体的所述贫液、和含有除去了所述酸性气体的所述第1气体的第2气体;再生部,其从通过所述吸收部排出的所述富液中分离所述酸性气体,排出所述贫液即与所述酸性气体分离的所述富液、和含有从所述富液分离的所述酸性气体的第3气体;和测量部,其对所述再生部内的所述富液或所述贫液的温度进行测量。另外,控制所述酸性气体除去装置的酸性气体除去控制装置具备:接收部,其接收通过所述测量部测量的所述温度;和控制部,其基于通过所述接收部接收的所述温度,对向所述富液或所述贫液中补充补给液或从所述富液或所述贫液中除去酸成分进行控制。35.(第1实施方式)36.图1是表示第1实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。图1的酸性气体除去装置例如是回收处理对象气体中的co2的co2回收装置。37.图1的酸性气体除去装置具备吸收塔1、热交换器2、再生塔3、重沸器4、冷却器5、循环泵6、冷却器7、气液分离器8、温度计11、补给液罐12、补给液泵13、阀门14和控制装置15。吸收塔1具备气液接触部1a和气体洗涤部1b。再生塔3具备气液接触部3a。控制装置15具备接收部15a、存储部15b和控制部15c。吸收塔1为吸收部的例子,再生塔3为再生部的例子。温度计11为测量部的例子,控制装置15为酸性气体除去控制装置的例子。补给液罐12、补给液泵13及阀门14为补给部的例子,阀门14为第1阀门的例子。38.本实施方式的处理对象气体为含有co2的废气101a,在酸性气体除去装置内使废气101a中的co2吸收在吸收液中。将除去了co2的废气101a即废气101b排出至酸性气体除去装置外。废气101a为第1气体的例子,废气101b为第2气体的例子。39.将co2含有浓度高的吸收液称为富液,将co2含有浓度低的吸收液称为贫液。贫液通过吸收co2而变成富液。富液通过释放co2而变成贫液。40.在本实施方式中,吸收液在吸收塔1、热交换器2、再生塔3、重沸器4及冷却器5之间循环。吸收液在如此循环期间从贫液变成富液,或从富液变成贫液。图1示出从吸收塔1向热交换器2流动的富液102a、从热交换器2向再生塔3流动的富液102b、在再生塔3与重沸器4之间流动的贫液102c、从再生塔3向热交换器2流动的贫液102d、和从热交换器2经由冷却器5向吸收塔1流动的贫液102e。41.本实施方式的吸收液是含有胺系化合物(含有氨基的化合物)和水的胺系水溶液。胺系化合物例如为乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇那样的伯胺类,二乙醇胺、2-甲基氨基乙醇那样的仲胺类,三乙醇胺、n-甲基二乙醇胺那样的叔胺类,乙撑二胺、三乙撑二胺、二乙撑三胺、苯二甲基二胺那样的聚胺类,哌嗪类、哌啶类、吡咯烷类那样的环状胺类,甲基氨基羧酸那样的氨基酸类等。吸收液可以只含有这些胺系化合物中的1种,也可以含有这些胺系化合物中的两种以上。本实施方式的吸收液例如是含有10~70重量%的胺系化合物的水溶液。42.本实施方式的吸收液也可以与胺系化合物及水一同含有其它物质。这样的物质的例子是用于促进化学反应的反应促进剂、用于提高co2的吸收性能的含氮化合物、用于防止工厂设备腐蚀的防蚀剂、用于防止吸收液起泡的消泡剂、用于防止吸收液劣化的防氧化剂、用于调节吸收液的ph的ph调节剂等。吸收液也可以在不损害吸收液的效果的范围内含有这样的物质。43.废气101a的例子是从火力发电厂的锅炉及燃气轮机排出的燃烧废气、炼铁厂产生的工艺废气。废气101a例如通过送风机进行升压,在通过冷却塔被冷却后,经由废气管线l1(例如烟道)被导入到吸收塔1内。废气管线l1向吸收塔1内的气液接触部1a下方的空间内导入废气101a。44.吸收塔1向吸收塔1内的气液接触部1a下方的空间内引入废气101a,向吸收塔1内的气液接触部1a与气体洗涤部1b之间的空间内引入贫液102e。气液接触部1a使废气101a与贫液102e接触,将废气101a中的co2吸收在贫液102e中。45.将除去了co2的废气101a供给到气体洗涤部1b。气体洗涤部1b对废气101a进行洗涤,回收废气101a中伴生的胺。将洗涤过的废气101a作为处理完毕的气体即废气101b,从吸收塔1排出至吸收塔出口管线l2中,从吸收塔出口管线l2排出至酸性气体除去装置外。另一方面,将吸收了co2的贫液102e作为富液102a,从吸收塔1排出至富液管线l3。46.本实施方式的气液接触部1a由填充材料形成,由此提高废气101a和贫液102e的气液接触效率。在气液接触部1a的上方设有液体分散器。液体分散器使引入吸收塔1内的贫液102e朝气液接触部1a分散落下。另一方面,引入到吸收塔1内的废气101a从吸收塔1的底部朝顶部上升。在吸收塔1内上升的废气101a如果在气液接触部1a内与贫液102e对流接触,则发生例如式(1)、式(2)那样的反应,形成热分解性盐(r3nh2co3)、热稳定性胺盐(r3nhx)。47.r3n+co2+h2o→r3nh2co3ꢀꢀ(1)48.r3n+hx→r3nhxꢀꢀ(2)49.通过式(1)的反应,废气101a中的co2被吸收到贫液102e中,可从废气101a中除去co2。吸收了co2的贫液102e作为富液102a储存在吸收塔1的底部。富液102a含有热分解性盐和热稳定性胺盐。富液102a可进一步含有通过与废气101a所含的氧的反应而产生的有机酸。富液102a可进一步含有通过吸收含在废气101a中的sox、nox、硫化羰、氰化氢、硫氰酸、硫代硫酸、其它无机酸而产生的热稳定性胺盐。50.通过了气液接触部1a的废气101a在吸收塔1内进一步上升,被供给到气体洗涤部1b。关于气体洗涤部1b的进一步的详细情况,将在后面叙述。51.储存在吸收塔1的底部的富液102a被从吸收塔1排出至富液管线l3。富液102a通过富液管线l3上的未图示的泵被升压,导入至富液管线l3上的热交换器2中。热交换器2进行富液102a和贫液102d的热交换,对富液102a进行加热。热交换器2例如为板式热交换器、管壳式热交换器。将加热了的富液102a作为富液102b经由富液管线l3导入再生塔3中。52.再生塔3将富液102b引入再生塔3内的气液接触部3a上方的空间中,向再生塔3内的气液接触部3a下方的空间中引入来自重沸器4的气体。气液接触部3a使来自重沸器4的气体与富液102b接触,通过来自重沸器4的气体将富液102b加热。其结果是,从富液102b中释放co2,从富液102b分离co2。富液102b可以将富液102b中的全部co2释放,也可以只将富液102b中的一部分co2释放。53.从富液102b中分离的co2与其它气体一同作为再生塔出口气体103a,从再生塔3排出至再生塔出口管线l4中。再生塔出口气体103a为第3气体的例子。另一方面,将与co2分离的富液102b作为贫液102c从再生塔3排出至贫液管线l5中,或作为贫液102d从再生塔3排出至贫液管线l6中。如此,富液102b在再生塔3内作为贫液102c、102d被再生。54.将排出至贫液管线l5中的贫液102c导入到贫液管线l5上的重沸器4中。重沸器4进行贫液102c和蒸气的热交换,对贫液102c进行加热。其结果是,从贫液102c产生co2、水蒸气。被加热的贫液102c与产生的co2、水蒸气一同经由贫液管线l5返回至再生塔3的底部。55.本实施方式的气液接触部3a与上述的气液接触部1a同样由填充材料形成。在气液接触部3a的上方设有液体分散器。液体分散器使进入再生塔3内的富液102b向气液接触部3a分散落下。另一方面,来自重沸器4的气体、即从重沸器4返回的co2、水蒸气从再生塔3的底部朝顶部上升。在再生塔3内上升的该气体如果在气液接触部3a内与富液102b通过对流接触而接触,则富液102b被该气体加热。其结果是,从富液102b脱离co2,或从富液102b蒸发水蒸气。56.将释放了co2的富液102b作为贫液102c、102d储存在再生塔3的底部。另一方面,在将从富液102b产生的co2、水蒸气在再生塔3内进一步上升后,作为再生塔出口气体103a从再生塔3排出至再生塔出口管线l4中。关于再生塔出口管线l4的进一步的详细情况,将后述。57.排出至贫液管线l6中的贫液102d通过贫液管线l6上的未图示的泵被升压,被导入到贫液管线l6上的热交换器2中。热交换器2进行贫液102d和富液102a的热交换,对贫液102d进行冷却。将冷却了的贫液102d作为贫液102e,经由贫液管线l6导入到吸收塔1中。另外,在贫液102e导入到吸收塔1内之前,通过贫液管线l6上的冷却器5进一步进行冷却。58.接着,对气体洗涤部1b的进一步的详细情况进行说明。59.本实施方式的气体洗涤部1b通过洗涤液104a对废气101a进行洗涤,将废气101a中伴生的胺回收在洗涤液104a中。气体洗涤部1b在废气101a的流动方向上配置在气液接触部1a的下游,且配置在气液接触部1a的上方。另外,也可以将气体洗涤部1b设定为设在吸收塔1外的气体洗涤塔。60.在气体洗涤部1b的上方设有液体分散器。液体分散器使洗涤液104a朝气体洗涤部1b分散落下。另一方面,废气101a从吸收塔1的底部朝顶部上升。在吸收塔1内上升的废气101a通过在气体洗涤部1b内与洗涤液104a接触,被洗涤液104a洗涤。洗涤过的废气101a在吸收塔1内进一步上升后,作为处理完毕的气体即废气101b被排出至酸性气体除去装置外。61.另一方面,回收了胺的洗涤液104a被储存在设在气体洗涤部1b下方的未图示的洗涤液储存部中。洗涤液储存部与洗涤液管线l7连结。通过洗涤液管线l7上的循环泵6进行储存在洗涤液储存部中的洗涤液104a的输送,再次供给至气体洗涤部1b上方的液体分散器。如此,洗涤液104a可在气体洗涤部1b与洗涤液管线l7之间循环使用。62.洗涤液104a例如为纯水、硫酸水。一般来讲,洗涤液104a的ph越低,洗涤液104a的洗涤效率就越高。63.如果继续使用洗涤液104a,则洗涤液104a中的胺浓度上升,洗涤液104a的胺回收性能下降。因此,在本实施方式中,也可以将在气体洗涤部1b与洗涤液管线l7之间循环的洗涤液104a的一部分排出至酸性气体除去装置外,或与酸性气体除去装置内的吸收液混合。在此种情况下,也可以向洗涤液管线l7中补充新的洗涤液。64.接着,对再生塔出口管线l4的进一步的详细情况进行说明。65.排出至再生塔出口管线l4中的再生塔出口气体103a含有co2气体和水蒸气。本实施方式的酸性气体除去装置在再生塔出口管线l4上具备用于处理再生塔出口气体103a的冷却器7及气液分离器8。66.冷却器7对再生塔出口气体103a进行冷却,使再生塔出口气体103a中的水蒸气向液体水(冷凝水)冷凝。冷却器7将含有上述的co2气体及冷凝水的气液两相流103b排出至气液分离器8中。67.气液分离器8将气液两相流103b分离成co2气体103c和冷凝水103d。将co2气体103c从气液分离器8排出至酸性气体除去装置外。本实施方式的酸性气体除去装置如此可从废气101a回收co2气体103c。另一方面,冷凝水103d从气液分离器8经由再生塔出口管线l4返回至再生塔3内。68.接着,对温度计11、补给液罐12、补给液泵13、阀门14及控制装置15的详细情况进行说明。69.温度计11测量再生塔3内的吸收液的温度,将包含该温度的测量结果的信号输出至控制装置15。该吸收液例如可以是再生塔3内的富液,也可以是再生塔3内的贫液。本实施方式的温度计11测量再生塔蒸馏温度、即储存在再生塔3的底部(蒸馏部)的贫液的温度。将该贫液从再生塔3作为贫液102c或贫液102d排出。70.补给液罐12储存有用于向酸性气体除去装置内的吸收液补充的补给液105a。补给液105a例如为新的吸收液。补给液罐12可以向富液中补充补给液105a,也可以向贫液中补充补给液105a。在本实施方式中,补给液罐12和吸收塔1通过补给液管线l11而连结,将补给液罐12内的补给液105a从补给液管线l11供给至吸收塔1。补给液管线l11通过向吸收塔1内的气液接触部1a下方的空间内导入补给液105a,而向吸收塔1的底部的富液102a中补充补给液105a。补给液管线l11为第1流路的例子。71.补给液泵13及阀门14设在补给液管线l11上。补给液泵13向吸收塔1输送补给液罐12内的补给液105a。阀门14可用于对从补给液罐12向吸收塔1的补给液105a的输送进行控制。例如,在开始补充补给液105a时打开阀门14,在停止补充补给液105a时关闭阀门14。72.控制装置15对酸性气体除去装置的种种工作进行控制。控制装置15的例子为处理器、电路、pc(personalcomputer、个人计算机)等。控制装置15例如监视来自温度计11的信号,或控制阀门14的开闭及开度。73.接收部15a从温度计11接收包含再生塔3内的吸收液的温度的测量结果的信号。本实施方式的接收部15a例如接收由温度计11测量的再生塔蒸馏温度的数据。74.存储部15b用于存储控制酸性气体除去装置的工作的种种数据。本实施方式的存储部15b例如存储后述的设定温度ta1、ta2(参照图2)。75.控制部15c基于通过接收部15a接收的温度,对向酸性气体除去装置内的吸收液中补充补给液105a进行控制。例如,在向酸性气体除去装置内的吸收液中补充补给液105a时,控制部15c打开补给液管线l11上的阀门14。由此,从补给液罐12经由补给液管线l11向吸收塔1内导入补给液105a,向吸收塔1的底部的富液102a补充补给液105a。76.图2是表示第1实施方式的胺浓度和再生塔蒸馏温度的关系的曲线图。77.在图2的曲线图中,横轴表示储存在再生塔3的底部的贫液中的胺浓度,纵轴表示储存在再生塔3的底部的贫液的温度(再生塔蒸馏温度)。图2示出在重沸器4内热交换中使用的蒸气的流量固时机的胺浓度和再生塔蒸馏温度的关系。如图2所示的那样,如果贫液中的胺浓度下降,则再生塔蒸馏温度上升。78.如上所述,如果吸收液中的胺成分减少,则吸收液的co2回收性能下降,因此优选向吸收液中补充胺成分。可是,如果为了检测吸收液中的胺成分减少,而定期地对吸收液中的胺含量进行分析,则在运用酸性气体除去装置上成为大的负担。79.因此,本实施方式的酸性气体除去装置利用图2所示的关系,向吸收液中补充胺成分。例如,在再生塔蒸馏温度高时,控制部15c判断吸收液中的胺浓度低,向吸收液中补充补给液105a。另一方面,在再生塔蒸馏温度低时,控制部15c判断吸收液中的胺浓度高,不向吸收液中补充补给液105a。根据本实施方式,可在不分析吸收液中的胺含量的情况下,取而代之通过测量吸收液的温度,来判断向吸收液中补充补给液105a的时机。80.在本实施方式中,为进行这样的控制,使用图2所示的设定温度ta1、ta2。设定温度ta1是胺浓度为ca1时的再生塔蒸馏温度,设定温度ta2是胺浓度为ca2时的再生塔蒸馏温度。使用设定温度ta1作为用于开始补给液105a的补充的阈值。使用设定温度ta2作为用于结束补给液105a的补充的阈值。在本实施方式中,设定温度ta2低于设定温度ta1(ta2<ta1),胺浓度ca2高于胺浓度ca1(ca2>ca1)。设定温度ta1为第1设定温度的例子。设定温度ta2为第2设定温度的例子。81.接着,再次参照图1,对本实施方式的酸性气体除去装置的工作进行说明。82.在通过接收部15a接收到的温度(接收温度)上升到设定温度ta1时,控制部15c打开阀门14。由此,开始补给液105a的补充,酸性气体除去装置内的吸收液中的胺浓度增加。83.在接收温度高于设定温度ta1期间,控制部15c继续打开阀门14,继续补给液105a的补充。另一方面,即使接收温度降低到设定温度ta1,控制部15c也不关闭阀门14。接收温度如果降低到设定温度ta2,控制部15c关闭阀门14。由此,结束补给液105a的补充。84.根据本实施方式,通过将设定温度ta2(补充结束的阈值)设定为低于设定温度ta1(补充开始的阈值),在接收温度在设定温度ta1附近振动的情况下,可抑制短时间反复进行阀门14的开闭。设定温度ta1、ta2例如为100℃~150℃。此外,设定温度ta1和设定温度ta2的差(ta1-ta2)例如为5℃~50℃。85.在接收温度低于设定温度ta2期间,控制部15c继续关闭阀门14,继续停止补给液105a的补充。另一方面,即使接收温度上升到设定温度ta2,控制部15c也不打开阀门14。接收温度如果上升到设定温度ta1,控制部15c就再次打开阀门14。由此,再次开始补给液105a的补充,使酸性气体除去装置内的吸收液中的胺浓度增加。在本实施方式中,可交替反复进行补给液105a的补充的开始和结束。86.接着,对本实施方式的酸性气体除去装置的工作的各种变形例进行说明。87.在本实施方式中,也可取代基于再生塔蒸馏温度,而基于在重沸器4内热交换中所使用的必要蒸气流量,控制补给液105a的补充。在此种情况下,将温度计11换成流量计。可是,与蒸气流量相比,吸收液的温度可防止吸收液温度的高温化且容易管理,所以优选基于再生塔蒸馏温度控制补给液105a的补充。88.在本实施方式中,作为补充开始和补充结束双方的阈值,也可以采用设定温度ta1。例如,在接收温度在设定温度ta1附近振动的可能性低的情况下,也可以只使用设定温度ta1作为阈值。另一方面,在接收温度在设定温度ta1附近振动的可能性高的情况下,优选使用设定温度ta1、ta2的双方作为阈值。89.也可以向吸收塔1的底部的富液102a以外的吸收液中补充补给液105a。例如,也可以在吸收塔1内、再生塔3内、富液管线l3上、贫液管线l5上或贫液管线l6上,向富液102a、102b或贫液102c、102d、102e中补充补给液105a。90.此外,在向吸收液中补充补给液105a时,可任意地设定补充补给液105a的量及时间。例如,在接收温度上升到设定温度ta1,并开始补给液105a的补充时,控制部15c也可以取代接收温度一降到设定温度ta2就结束补给液105a的补充的方式,而从补给液105a的补充开始经过规定的时间时,或补充了规定的补充量时,结束补给液105a的补充。在补充完成后,也可以设定规定的等待时间。通过测量经过规定的等待时间后的再生塔蒸馏温度是否达到设定温度ta2,并进一步实施补充,能够降低伴随补充的再生塔蒸馏温度的突发的变动的影响。91.此外,控制部15c也可以基于再生塔蒸馏温度的瞬时值来控制补给液105a的补充,也可以基于再生塔蒸馏温度的平均值来控制补给液105a的补充。在前者的情况下,可将再生塔蒸馏温度的瞬时的变化反映在补给液105a的补充上。在后者的情况下,可将再生塔蒸馏温度的短时间的变化作为误差而无视。因废气101a中的co2浓度的变动等的影响,再生塔蒸馏温度有时也变动,所以在变化幅度大时优选采用平均值。上述平均值能够任意地设定,例如为再生塔蒸馏温度的每1小时~1天的平均值。92.此外,设定温度ta1、ta2可任意地设定。优选将设定温度ta1设定为例如低于再生塔3内的总压中的水的饱和温度。由此,可在吸收液达到饱和温度之前,开始补给液105a的补充,能够抑制吸收液达到高温。93.如以上那样,本实施方式的控制部15c基于通过温度计11测量的吸收液的温度,对补给液105a向吸收液中的补充进行控制。因此,根据本实施方式,可适当地进行补给液105a向吸收液中的补充。例如,可在不进行吸收液中的吸收液成分的含量的分析的情况下,取而代之通过测量吸收液的温度,从而判断向吸收液中补充补给液105a的时机。94.(第2实施方式)95.图3是表示第2实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。96.图3的酸性气体除去装置具有与图1的酸性气体除去装置同样的构成,但取代补给液罐12、补给液泵13及阀门14,而具备阀门16、电透析装置17及酸回收液供给部18。电透析装置17具备至少各一个吸收液精制室17a、酸回收室17b和阴离子交换膜17c。阀门16、电透析装置17及酸回收液供给部18为酸成分除去部的例子,阀门16为第2阀门的例子。97.阀门16、电透析装置17及酸回收液供给部18也可以置换成其它机构。这样的机构的例子为蒸馏、减压蒸馏、离子交换树脂、膜分离等。以下,作为例子记载电透析。98.图3的酸性气体除去装置还具有与图1的酸性气体除去装置同样的管线,但取代补给液管线l11而具备贫液管线l12、酸回收液管线l13、贫液管线l14及酸回收液管线l15。99.贫液管线l12从贫液管线l6经由阀门16延伸至电透析装置17。贫液管线l14从电透析装置17延伸至贫液管线l6。图3示出在贫液管线l12中流动的贫液102f及在贫液管线l14中流动的贫液102g。本实施方式的贫液管线l12和贫液管线l14在冷却器5与吸收塔1之间的地点与贫液管线l6连结。但是,贫液管线l14和贫液管线l6的连结地点位于贫液管线l12和贫液管线l6的连结地点的下游。贫液管线l12为第2流路的例子,贫液管线l6为第3流路的例子。100.另一方面,酸回收液管线l13从酸回收液供给部18延伸至电透析装置17。酸回收液管线l15从电透析装置17延伸至酸回收液供给部18。图3示出在酸回收液管线l13中流动的酸回收液106a和在酸回收液管线l15中流动的酸回收液106b。101.阀门16设在贫液管线l12上。如图3所示的那样,贫液管线l12连结贫液管线l6和电透析装置17,将在贫液管线l6中流动的贫液102e的至少一部分作为贫液102f供给到电透析装置17。阀门16用于对从贫液管线l6向电透析装置17输送贫液102f进行控制。例如,在开始除去酸成分时打开阀门16,在停止除去酸成分时关闭阀门16。102.电透析装置17通过电透析从贫液102f中除去酸成分。具体地讲,本实施方式的电透析装置17通过从贫液102f向酸回收液106a中回收酸成分,从贫液102f中除去酸成分。将除去了酸成分的贫液102f作为贫液102g,从电透析装置17排出至贫液管线l14,从贫液管线l14返回至贫液管线l6。另一方面,将回收了酸成分的酸回收液106a作为酸回收液106b从电透析装置17排出至酸回收液管线l15。回收对象的酸成分例如为上述的热稳定性胺盐(r3nhx),更详细地讲,为r3nhx中的x-。在此种情况下,作为酸回收液106a,例如使用含有热稳定性胺盐(r3nhx)的水溶液。103.电透析装置17在未图示的阴极与未图示的阳极之间具备吸收液精制室17a和酸回收室17b。阴离子交换膜17c设在吸收液精制室17a与酸回收室17b之间。以向上述阴极与上述阳极之间施加电压的状态使用电透析装置17。104.贫液102f被导入吸收液精制室17a中。在吸收液精制室17a内,贫液102f中的r3nhx被电离成r3nh+和x-。吸收液精制室17a内的x-通过被阳极吸引,经过阴离子交换膜17c,移动到酸回收室17b内。105.将酸回收液106a导入酸回收室17b中,回收移动来的x-。106.将贫液102f作为贫液102g从吸收液精制室17a排出。贫液102g含有浓度比贫液102f低的x-。这能够表明在从贫液102f变成贫液102g时r3nhx减少,r3n增加。如此,电透析装置17可从贫液102f中除去x-(酸成分)。107.将酸回收液106a作为酸回收液106b从酸回收室17b排出。酸回收液106b含有浓度比酸回收液106a高的x-。如此,电透析装置17可将贫液102f中的x-(酸成分)回收到酸回收液106a中。108.酸回收液供给部18将酸回收液106a经由酸回收液管线l13供给到电透析装置17。酸回收液106a例如是可电透析的具有导电性的液体,可以是纯水,但优选预先少量含有酸、碱、盐等。这样的酸的例子为硫酸、硝酸、甲酸、醋酸等。将电透析装置17内使用的酸回收液106a作为酸回收液106b排出至酸回收液管线l15中,从酸回收液管线l15返回至酸回收液供给部18。109.与第1实施方式时同样,控制装置15对酸性气体除去装置的各种工作进行控制。控制装置15例如监视来自温度计11的信号,或控制阀门16的开闭、开度。110.接收部15a从温度计11接收包含再生塔3内的吸收液的温度的测量结果的信号。本实施方式的接收部15a例如与第1实施方式时同样,接收通过温度计11测量的再生塔蒸馏温度的数据。111.存储部15b用于存储对酸性气体除去装置的工作进行控制的各种数据。本实施方式的存储部15b例如存储后述的设定温度tb1、tb2(参照图4)。112.控制部15c基于通过接收部15a接收的温度,对酸性气体除去装置内的从吸收液除去酸成分进行控制。例如,在从酸性气体除去装置内的吸收液中除去酸成分时,控制部15c打开贫液管线l12上的阀门16,使电透析装置17运转。由此,从贫液管线l6经由贫液管线l12向电透析装置17内导入贫液102f,通过电透析装置17从贫液102f中除去酸成分。113.图4是表示第2实施方式的酸浓度和再生塔蒸馏温度的关系的曲线图。114.在图4的曲线图中,横轴表示储存在再生塔3的底部中的贫液中的酸浓度(酸成分浓度),纵轴表示储存在再生塔3的底部中的贫液的温度(再生塔蒸馏温度)。图4示出在重沸器4内热交换中使用的蒸气的流量固定时的酸浓度和再生塔蒸馏温度的关系。如图4所示的那样,如果贫液中的酸浓度上升,则再生塔蒸馏温度上升。115.如上所述,如果吸收液中蓄积酸成分,吸收液中的酸浓度增加,则吸收液的co2回收性能下降,因此优选从吸收液中除去酸成分。可是,如果为了检测吸收液中的酸成分增加,而定期地对吸收液中的酸蓄积量进行分析,则在运用酸性气体除去装置上成为大的负担。116.因此,本实施方式的酸性气体除去装置利用图4所示的关系从吸收液中除去酸成分。例如,在再生塔蒸馏温度高时,控制部15c判断吸收液中的酸浓度高,从吸收液中除去酸成分。另一方面,在再生塔蒸馏温度低时,控制部15c判断吸收液中的酸浓度低,不从吸收液中除去酸成分。根据本实施方式,可在不分析吸收液中的酸蓄积量的情况下,取而代之通过测量吸收液的温度,来判断从吸收液中除去酸成分的时机。117.在本实施方式中,为了进行这样的控制,使用图4所示的设定温度tb1、tb2。设定温度tb1是酸浓度为cb1时的再生塔蒸馏温度,设定温度tb2是酸浓度为cb2时的再生塔蒸馏温度。使用设定温度tb1作为用于开始酸成分的除去的阈值。使用设定温度tb2作为用于结束酸成分的除去的阈值。在本实施方式中,设定温度tb2低于设定温度tb1(tb2<tb1),酸浓度cb2低于酸浓度cb1(cb2<cb1)。设定温度tb1为第1设定温度的例子。设定温度tb2为第2设定温度的例子。118.接着,再次参照图3对本实施方式的酸性气体除去装置的工作进行说明。119.在通过接收部15a接收的温度(接收温度)上升到设定温度tb1时,控制部15c打开阀门16,使电透析装置17运转。由此,开始除去酸成分,减小酸性气体除去装置内的吸收液中的酸浓度。120.在接收温度高于设定温度tb1的期间,控制部15c继续打开阀门16,继续除去酸成分。另一方面,即使接收温度降到设定温度tb1,控制部15c也不关闭阀门16。接收温度如果降低到设定温度tb2,控制部15c就关闭阀门16。由此,结束酸成分的除去。121.根据本实施方式,通过将设定温度tb2(除去结束的阈值)设定为比设定温度tb1(除去开始的阈值)低,在接收温度在设定温度tb1附近振动的情况下可抑制短时间反复进行阀门16的开闭。设定温度tb1、tb2例如为100℃~150℃。此外,设定温度tb1和设定温度tb2的差(tb1-tb2)例如为1℃~20℃。122.在接收温度低于设定温度tb2的期间,控制部15c继续关闭阀门16,继续停止酸成分的除去。另一方面,即使接收温度上升到设定温度tb2,控制部15c也不打开阀门16。接收温度如果上升到设定温度tb1,控制部15c就再次打开阀门16,使电透析装置17运转。由此,再次开始除去酸成分,减小酸性气体除去装置内的吸收液中的酸浓度。在本实施方式中,交替反复进行酸成分的除去的开始和结束。123.接着,对本实施方式的酸性气体除去装置的工作的各种变形例进行说明。124.在本实施方式中,也可取代基于再生塔蒸馏温度,而基于在重沸器4内热交换中所使用的蒸气的流量来控制酸成分的除去。在此种情况下,将温度计11换成流量计。可是,与蒸气流量相比,吸收液的温度可防止吸收液温度的高温化且容易管理,所以优选基于再生塔蒸馏温度来控制酸成分的除去。125.在本实施方式中,作为除去开始和除去结束双方的阈值,也可以使用设定温度tb1。例如,在接收温度在设定温度tb1附近振动的可能性低的情况下,也可以只使用设定温度tb1作为阈值。另一方面,在接收温度在设定温度tb1附近振动的可能性高的情况下,优选使用设定温度tb1、tb2的双方作为阈值。126.也可以将由电透析装置17及酸回收液供给部18构成的酸成分除去部替换成从吸收液中除去酸成分的其它机构。这样的机构的例子是蒸馏、减压蒸馏、离子交换树脂、膜分离等。127.电透析装置17也可以引入贫液管线l6上的贫液102e以外的吸收液。电透析装置17例如也可以引入吸收塔1内、再生塔3内、富液管线l3上、贫液管线l5上或贫液管线l6上的富液102a、102b或贫液102c、102d、102e。但是,优选电透析装置17及离子交换树脂引入的吸收液为低温,所以优选将此时的吸收液规定为富液102a、贫液102e。对富液102a和贫液102e进行了比较时,富液102a中的co2妨碍除去酸,所以与富液102a相比优选使用贫液102e。此外,由于与冷却器5上游的贫液102e的温度相比,冷却器5下游的贫液102e的温度低,所以优选使用冷却器5下游的贫液102e。128.此外,在除去酸成分时,可任意地设定向电透析装置17供给贫液102f、酸回收液106a的量及除去酸成分的时间。例如,在接收温度上升到设定温度ta1并开始酸成分的除去时,控制部15c也可以取代接收温度降低到设定温度ta2时结束酸成分的除去,而从酸成分的除去开始经过规定的时间时结束酸成分的除去。更优选在酸成分的除去完成后,设定规定的等待时间。测量经过规定的等待时间后的再生塔蒸馏温度是否达到设定温度ta2,如果继续高于tb2的温度,就进一步实施酸成分除去,由此能够降低伴随酸成分除去的再生塔蒸馏温度的突发的变动的影响。129.此外,控制部15c也可以基于再生塔蒸馏温度的瞬时值控制酸成分的除去,也可以基于再生塔蒸馏温度的平均值控制酸成分的除去。在前者的情况下,可将再生塔蒸馏温度的瞬时的变化反映在酸成分的除去中。在后者的情况下,可将再生塔蒸馏温度的短时间的变化作为误差无视。因废气101a中的co2浓度的变动等的影响,再生塔蒸馏温度有时也变动,所以在变化幅度大时优选采用平均值。上述平均值例如为再生塔蒸馏温度的每1小时~1天的平均值。130.此外,设定温度tb1、tb2可任意地设定。优选将设定温度tb1设定为例如低于再生塔3内的总压中的水的饱和温度。由此,可在吸收液达到饱和温度之前,开始酸成分的除去,能够抑制吸收液达到高温。131.此外,本实施方式的设定温度tb1可以是与第1实施方式的设定温度ta1相同的温度,也可以是不相同的温度。但是,认为再生塔蒸馏温度的优选的上限温度无论在第1实施方式中还是在本实施方式中大多相同,因此设定温度tb1优选为与设定温度ta1相同的温度。132.此外,本实施方式的设定温度tb2可以是与第1实施方式的设定温度ta2相同的温度,也可以是不相同的温度。例如,在想将本实施方式的裕度温度“tb1-tb2”设定为与第1实施方式的裕度温度(margintemperature)“ta1-ta2”不同的温度时,也可以将设定温度tb1设定为与设定温度ta1相同的温度,将设定温度tb2设定为与设定温度ta2不同的温度。133.如以上所述,本实施方式的控制部15c基于通过温度计11测量的吸收液的温度,控制从吸收液中除去酸成分。因此,根据本实施方式,可适当地进行从吸收液中除去酸成分。例如,可在不进行吸收液中的酸成分的含量的分析的情况下,取而代之通过测量吸收液的温度,判断从吸收液中除去酸成分的时机。134.(第3实施方式)135.图5是表示第3实施方式的酸性气体除去装置的构成的示意图。136.图5的酸性气体除去装置具备吸收塔1、热交换器2、再生塔3、重沸器4、冷却器5、循环泵6、冷却器7、气液分离器8、温度计11、补给液罐12、补给液泵13、阀门14、控制装置15、阀门16、电透析装置17和酸回收液供给部18。如此,图5的酸性气体除去装置具备图1所示的构成要素和图3所示的构成要素的双方。137.以下,对本实施方式的控制装置15的工作进行说明。138.与第1及第2实施方式时同样,控制装置15对酸性气体除去装置的各种工作进行控制。控制装置15例如监视来自温度计11的信号,或控制阀门14、16的开闭及开度。139.接收部15a从温度计11接收包含再生塔3内的吸收液的温度的测量结果的信号。本实施方式的接收部15a例如与第1及第2实施方式时同样,接收通过温度计11测量的再生塔蒸馏温度的数据。140.存储部15b用于存储对酸性气体除去装置的工作进行控制的各种数据。本实施方式的存储部15b例如存储上述的设定温度ta1、ta2、tb1、tb2(参照图2及图4)。设定温度ta1和设定温度tb1可以是相同的温度,也可以是不相同的温度,设定温度ta2和设定温度tb2可以是相同的温度,也可以是不相同的温度。在本实施方式的以下的说明中,将设定温度ta1和设定温度tb1设定为相同的温度(ta1=tb1),将设定温度ta2和设定温度tb2也设定为相同的温度(ta2=tb2)。141.控制部15c基于通过接收部15a接收的温度,对向酸性气体除去装置内的吸收液中补充补给液105a和从酸性气体除去装置内的吸收液中除去酸成分进行控制。例如,在向酸性气体除去装置内的吸收液中补充补给液105a时,控制部15c打开补给液管线l11上的阀门14。由此,从补给液罐12经由补给液管线l11向吸收塔1内导入补给液105a,向吸收塔1的底部的富液102a中补充补给液105a。此外,在从酸性气体除去装置内的吸收液中除去酸成分时,控制部15c打开贫液管线l12上的阀门16。由此,从贫液管线l6经由贫液管线l12向电透析装置17内导入贫液102f,通过电透析装置17从贫液102f中除去酸成分。142.接着,继续参照图5,对本实施方式的酸性气体除去装置的工作进行说明。143.在通过接收部15a接收的温度(接收温度)上升到设定温度ta1(=tb1)时,控制部15c打开阀门14、16。由此,开始补充补给液105a,增加酸性气体除去装置内的吸收液中的胺浓度。另外,开始除去酸成分,减小酸性气体除去装置内的吸收液中的酸浓度。144.如上所述,在打开阀门14、16时,可以同时打开阀门14、16,也可以按规定的顺序打开。例如,在接收温度上升到设定温度ta1时,可以首先打开阀门14,接着打开阀门16。在此种情况下,也可以将设定打开阀门14、16的顺序的设定数据预先存储在存储部15b内。145.在接收温度高于设定温度ta1的期间,控制部15c继续打开阀门14、16,继续进行补给液105a的补充和酸成分的除去。另一方面,即使接收温度降到设定温度ta1,控制部15c也不关闭阀门14、16。接收温度如果降低到设定温度ta2(=tb2),控制部15c就关闭阀门14、16。由此,结束补给液105a的补充和酸成分的除去。146.如上所述,在关闭阀门14、16时,可以同时关闭阀门14、16,也可以按规定的顺序打开。例如,在接收温度降低到设定温度ta2时,可以首先关闭阀门14,接着关闭阀门16。在此种情况下,也可以将设定关闭阀门14、16的顺序的设定数据预先存储在存储部15b内。147.根据本实施方式,通过将设定温度ta2(补充结束及除去结束的阈值)设定为比设定温度ta1(补充开始及除去开始的阈值)低,在接收温度在设定温度ta1附近振动的情况下,可抑制短时间反复进行阀门14、16的开闭。设定温度ta1、ta2例如为100℃~150℃。此外,设定温度ta1和设定温度ta2的差(ta1-ta2)例如为1℃~20℃。148.在接收温度低于设定温度ta2的期间,控制部15c继续关闭阀门14、16,继续停止补给液105a的补充和酸成分的除去。另一方面,即使接收温度上升到设定温度ta2,控制部15c也不打开阀门14、16。接收温度如果上升到设定温度ta1,控制部15c就再次打开阀门14、16。由此,再次开始补给液105a的补充,增加酸性气体除去装置内的吸收液中的胺浓度。另外,再次开始酸成分的除去,减小酸性气体除去装置内的吸收液中的酸浓度。在本实施方式中,交替反复地进行补给液105a的补充的开始和结束,且交替反复地进行酸成分的除去的开始和结束。149.再者,第1实施方式的酸性气体除去装置的工作的各种变形例及第2实施方式的酸性气体除去装置的工作的各种变形例也能适用于本实施方式的酸性气体除去装置的工作。以下,对本实施方式的酸性气体除去装置的工作的进一步的变形例进行说明。150.一般来讲,酸性气体除去装置内的吸收液成分的减少和酸成分的增加同时产生。因此,如果只进行补给液105a的补充和酸成分的除去中的一者,则有可能不能抑制再生塔蒸馏温度的上升。根据本实施方式,通过在接收温度高于设定温度ta1时进行补给液105a的补充和酸成分的除去这两者,可有效地抑制再生塔蒸馏温度的上升。151.在接收温度高于设定温度ta1的期间,控制部15c也可以取代继续打开阀门14、16,而交替打开阀门14、16。例如,控制部15c也可以交替地反复进行打开阀门14关闭阀门16的第1处理和关闭阀门14打开阀门16的第2处理。由此,可交替反复地进行补给液105a的补充和酸成分的除去。152.此外,在按顺序打开阀门14、16时,可以在任何时机打开阀门14、16。例如,可在检测到接收温度上升到设定温度ta1的时机打开阀门14,然后可以按检测到虽然补充了规定量或经过了规定时间但接收温度还未降低到设定温度ta2的时机打开阀门16。由此,可有效地降低再生塔蒸馏温度。同样,在按顺序关闭阀门14、16时,也可以在任何时机关闭阀门14、16。153.此外,控制部15c也可以在接收温度一高于设定温度ta1就只打开阀门14进行补充、一达到设定温度ta2就关闭阀门14的第1处理后,交替反复进行接收温度一高于设定温度tb1就只打开阀门16除去酸成分、一达到设定温度tb2就关闭阀门16的第2处理。另外,也可以不交替地进行第1处理和第2处理,而根据设备的运转实际情况,第1处理→第2处理→第2处理→第1处理→第2处理→第2处理→这样地改变第1处理和第2处理的频率及重复模式。由此,可更有效地降低再生塔蒸馏温度。在此种情况下,也可以将第1处理和第2处理的顺序的设定数据预先存储在存储部15b内。154.如以上那样,本实施方式的控制部15c基于通过温度计11测量的吸收液的温度,控制补给液105a向吸收液中的补充和从吸收液中除去酸成分。因此,根据本实施方式,可适当地进行补给液105a向吸收液中的补充和从吸收液中除去酸成分。例如,可在不进行吸收液中的吸收液成分及酸成分的含量的分析的情况下,取而代之通过测量吸收液的温度,判断向吸收液中补充补给液105a的时机和从吸收液中除去酸成分的时机。155.另外,第1~第3实施方式的酸性气体除去装置也可以是从处理对象气体中除去co2以外的酸性气体的装置。这样的酸性气体的例子为sox、nox、h2s等。另外,处理对象气体也可以是废气以外的气体。156.对几个实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而示出的,其意图并非限定发明的范围。这里记载的新颖的装置和方法能够以其它各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内,这里记载的装置和方法可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形例包含于发明的范围、主旨中,同时包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。当前第1页12当前第1页12
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