[go: up one dir, main page]

RU2371237C1 - Система регенерации co2 и способ удаления твердых частиц для применения в этой системе - Google Patents

Система регенерации co2 и способ удаления твердых частиц для применения в этой системе Download PDF

Info

Publication number
RU2371237C1
RU2371237C1 RU2008103653/15A RU2008103653A RU2371237C1 RU 2371237 C1 RU2371237 C1 RU 2371237C1 RU 2008103653/15 A RU2008103653/15 A RU 2008103653/15A RU 2008103653 A RU2008103653 A RU 2008103653A RU 2371237 C1 RU2371237 C1 RU 2371237C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solid particles
solution
backwash water
concentrated
regeneration
Prior art date
Application number
RU2008103653/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Масаки ИИДЗИМА (JP)
Масаки ИИДЗИМА
Такаси КАМИДЗО (JP)
Такаси КАМИДЗО
Original Assignee
Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд. filed Critical Мицубиси Хеви Индастриз, Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2371237C1 publication Critical patent/RU2371237C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/73—After-treatment of removed components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • B01D53/1475—Removing carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/151—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions, e.g. CO2

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для уменьшения вредных газовых выбросов в атмосферу. Раствор, содержащийся в башне 1008 регенерации, подается в установку фильтрования 15. Фильтр 13 предназначен для отделения твердых частиц, содержащихся в растворе. Средство для промывки (V13, 15) предназначено для смывания водой обратной промывки 14А твердых частиц, отфильтрованных фильтром 13. В испарительную установку 16А подают воду обратной промывки 14В, содержащую твердые частицы, и нагревают ее насыщенным паром 1046А, получая таким образом воду обратной промывки 14С, содержащую сконцентрированные твердые частицы. Кроме того, испаритель 16А предназначен для испарения абсорбирующего раствора 1005, содержащегося в воде обратной промывки 14В. Испаренный абсорбирующий раствор 1047 возвращают в колонну регенерации 1008. Технический результат - повышение производительности системы регенерации CO2 при непрерывном удалении твердых частиц из абсорбирующего раствора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к системе регенерации CO2 и способу удаления твердых частиц для применения в системе регенерации CO2, которая может отфильтровывать твердые частицы, содержащиеся в абсорбирующем CO2 растворе, который используется для удаления CO2 из отработанного газа, а затем удалять отфильтрованные твердые частицы.
Уровень техники
В последние годы парниковый эффект считается одной из причин глобального потепления, и требуется срочное принятие международных мер противодействия для защиты глобальной окружающей среды. Выбрасываемый в атмосферу СО2 считают первопричиной парникового эффекта. Источники CO2 находятся в различных областях деятельности человека, в том числе при сжигании ископаемого топлива, и требования к сокращению выбросов СО2 из этих источников постоянно возрастают. Ученые энергично изучают средства и способы сокращения выбросов СО2 из установок получения энергии, таких как электростанции, которые используют огромное количество ископаемого топлива. Один из способов включает поглощение отработанных газов горения из бойлеров абсорбирующим СО2 раствором на основе аминов. Данный способ позволяет удалять и регенерировать СО2 из отработанных газов горения. Другой способ включает хранение регенерированного СО2, то есть не требует возвращения регенерированного СО2 в атмосферу.
Известны различные способы удаления и регенерации СО2 из отработанных газов сжигания с использованием абсорбирующего СО2 раствора. Выложенная заявка JP № Н5-245339 раскрывает способ контактирования отработанных газов горения с абсорбирующим СО2 раствором в башне абсорбции, нагревание абсорбирующего раствора, поглотившего СО2, в башне регенерации, выделение СО2, регенерацию абсорбирующего раствора и циркуляцию регенерированного абсорбирующего раствора снова в башню абсорбции для повторного использования.
Как показано на Фигуре 7, в обычной системе 1000 регенерации СО2, содержащий СО2 отработанный газ 1002, выходящий из установки 1001, охлаждается охлаждающей водой 1003 в градирне 1004. Установка 1001 может быть бойлером. Охлажденный содержащий СО2 отработанный газ 1002 затем передается в башню абсорбции 1006, где он вступает в противоточный контакт с абсорбирующим СО2 раствором 1005. Абсорбирующий СО2 раствор 1005 может быть раствором на основе алифатического алканоламина. СО2 в содержащем СО2 отработанном газе 1002 поглощается СО2-абсорбирующим раствором 1005, то есть СО2 удаляется из содержащего СО2 отработанного газа 1002. Абсорбирующий СО2 раствор 1005, содержащий СО2 (в дальнейшем "богатый раствор 1007"), передается в башню регенерации 1008. Богатый раствор 1007 стекает вниз башни регенерации 1008. Когда богатый раствор 1007 достигает нижней части башни регенерации 1008, большая часть СО2, поглощенного богатым раствором 1007, высвобождается, и богатый раствор 1007 превращается в обедненный раствор 1009, способный функционировать в качестве абсорбирующего СО2 раствора 1005. Обедненный раствор 1009 нагревается насыщенным паром 1030 в нагревателе регенерации 1014. После этого обедненный раствор 1009 возвращается в башню абсорбции 1006 и повторно используется как абсорбирующий СО2 раствор 1005. Насыщенный пар 1030 после использования удаляется из нагревателя регенерации 1014, в виде конденсата 1031.
В системе 1000 регенерации СО2 такой материал, как оксид серы (SOx), остался неудаленным на стадии десульфурации. Такой остаточный материал взаимодействует с алифатическим алканоламином, содержащимся в абсорбирующем СО2 растворе 1005 в процессе удаления СО2, с образованием, таким образом, термостойкой соли. Термостойкая соль смешивается с обедненным раствором 1009, что создает различные проблемы. Термостойкая соль не может быть удалена в обычных условиях при получении обедненного раствора 1009 из богатого раствора 1007, поэтому термостойкая соль накапливается в системе во время циркуляции обедненного раствора 1009.
Система 1000 регенерации СО2 включает регенератор 1040, в который подается обедненный раствор 1009, образующийся в башне регенерации 1008. Регенератор 1040 нагревает обедненный раствор 1009 для получения конденсированного обедненного вещества, такого как соль. Конденсированный обедненный материал затем удаляется.
Более конкретно обедненный раствор 1009, проходящий через подающий трубопровод обедненного раствора 1022, извлекается через извлекающую линию 1041, которая протянута от трубопровода обедненного раствора 1022 к регенератору 1040. Регенератор 1040 получает насыщенный пар 1046 из подающего трубопровода насыщенного пара 1045 в подающую трубу насыщенного пара 1050, и обедненный раствор 1009 нагревается насыщенным паром 1046. Обедненный материал удаляется из извлеченного обедненного раствора 1009 в регенераторе 1040. Обедненный раствор 1009 нагревается в регенераторе 1040 до, например, 130°С-150°С, так чтобы испаренный абсорбирующий СО2 раствор 1047 был получен из обедненного раствора 1009. Испаренный абсорбирующий СО2 раствор 1047 подается в нижнюю часть башни регенерации 1008. Конденсированные отходы, накопленные на дне регенератора 1040, удаляются из системы, например, бойлера, например, насосом.
В обычной системе 1000 регенерации СО2 твердые частицы, такие как сажа или зольная пыль (зола каменного угля), оставшиеся неудаленными устройством десульфуризации (не показано), удаляются в башне 1006 абсорбции. Однако часть твердых частиц все еще остается неудаленной в обедненном растворе 1009. Твердые частицы в обедненном растворе 1009 отфильтровываются фильтрующим элементом, а отфильтрованные твердые частицы затем удаляются. Фильтрующий элемент после использования заменяют новым, а старый фильтрующий элемент выбрасывают. Фильтрующий элемент может быть, например, фильтром со сменным фильтрующим элементом или намывным фильтром.
Если количество твердых частиц в обедненном растворе 1009 является большим, фильтрующий элемент необходимо часто заменять, что приводит к большой нагрузке и приводит к получению большого количества отходов.
Предполагая, что количество отработанного газа из системы 1000 регенерации CO2 составляет, например, примерно 1000000 нм3/ч, а количество пыли из отработанного газа составляет, например, примерно 5,0 мг/нм3 (н. у.), примерно 40% пыли удаляется в градирне 1004 и устройстве десульфуризации (не показано), и примерно 60% (то есть остающаяся пыль) удаляется в башне абсорбции 1006. Другими словами, количество пыли, удаленной в башне абсорбции 1006, равно 1000000 (нм3/ч)×5.0 (мг/нм3)×0.6%=3.0 кг/час.
Максимальное собираемое количество пыли в обычном фильтре составляет примерно от 100 граммов до 200 граммов на емкость, следовательно, каждый час заменяются 15-30 фильтров. Такая частая замена фильтра невозможна для практики, и обычное фильтрование не может использоваться в системе регенерации СО2 большой производительности.
Обедненный раствор 1009 содержит абсорбирующий CO2 раствор 1005, который содержит амин. Поэтому химическая потребность в кислороде (ХПК) обедненного раствора 1009 высока, и обедненный раствор 1009 не может осушиваться как жидкие промышленные отходы.
Существует потребность в создании системы регенерации СО2 большой производительности, в которой количество отработанного газа составляет, например, 1000000 нм3/ч, а количество пыли, удаляемой в башне абсорбции, достигает, например, 3,0 кг/час, и которая может удалять непрерывно большое количество твердых частиц из обедненного раствора 1009.
Настоящее изобретение было создано для решения вышеупомянутых проблем обычной технологии, и целью настоящего изобретения является создание системы регенерации СО2, способной регенерировать большое количество СО2 с удалением образовавшейся пыли в башне абсорбции в количестве, например, 3,0 кг/час, и способу удаления твердых частиц для использования в системе регенерации СО2, которая может удалять твердые частицы из обедненного раствора.
Раскрытие изобретения
Целью настоящего изобретения является, по меньшей мере, частичное решение проблем существующих в традиционной технологии.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложена система регенерации CO2, включающая башню абсорбции, которая получает содержащий СО2 газ и абсорбирующий СО2 раствор и в которой содержащий СО2 газ вступает в контакт с абсорбирующим СО2 раствором с образованием богатого раствора СО2, и башни регенерации, в которую поступает богатый раствор и образуется обедненный раствор из богатого раствора при удалении СО2 из богатого раствора. Система регенерации СО2 включает установку фильтрования, которая состоит из внешнего корпуса и по меньшей мере одного фильтрующего элемента, где раствор, содержащийся в башне регенерации, подается во внешний корпус фильтрующего элемента, в котором отфильтровываются твердые частицы, содержащиеся в растворе; устройство промывки, в котором водой обратной промывки смываются твердые частицы, отфильтрованные фильтрующим элементом; и испарительный агрегат, который получает воду обратной промывки, содержащую твердые частицы, и нагревает воду обратной промывки, получая таким образом воду обратной промывки с концентрированными твердыми частицами.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предлагается способ удаления твердых частиц для применения в системе регенерации СО2, включающей башню абсорбции, в которую поступает содержащий СО2 газ и абсорбирующий СО2 раствор и которая заставляет содержащий СО2 газ вступать в контакт с абсорбирующим СО2 раствором с образованием богатого раствора СО2, и башни регенерации, в которую поступает богатый раствор и производит обедненный раствор из богатого раствора путем удаления СО2 из богатого раствора. Способ удаления твердых частиц включает фильтрование раствора, находящегося в башне регенерации, содержащей отфильтровываемые таким образом твердые частицы, содержащиеся в растворе, с помощью фильтрующего элемента; отмывку твердых частиц, которые отфильтровываются фильтрующим элементом, водой обратной промывки; нагревание в испарителе воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением таким образом сконцентрированных твердых частиц; и удаление сконцентрированных твердых частиц.
Вышеупомянутые и другие объекты, признаки, преимущества и техническое и промышленное значение данного изобретения будут лучше поняты из следующего подробного описания предпочтительных в настоящее время вариантов реализации изобретения при рассмотрении совместно с сопутствующими фигурами.
Краткое описание фигур
Фиг.1 является принципиальной схемой системы регенерации СО2 согласно первому варианту реализации настоящего изобретения;
фиг.2 является принципиальной схемой установки фильтрования, показанной на фиг.1 во время фильтрования обедненного раствора;
фиг.3 является принципиальной схемой установки фильтрования во время подача воды обратной промывки в фильтр;
фиг.4 является принципиальной схемой модификации системы регенерации СО2 согласно первому варианту реализации;
фиг.5 является принципиальной схемой регенерации СО2 согласно второму варианту реализации настоящего изобретения;
фиг.6 является принципиальной схемой изменения системы регенерации CO2 согласно второму варианту реализации; и
фиг.7 является принципиальной схемой обычной системы регенерации CO2.
Подробное изложение изобретения
Примерные варианты реализации настоящего изобретения описываются подробно ниже со ссылкой на сопутствующие фигуры.
Фиг.1 является принципиальной схемой системы 10А регенерации СО2 согласно первому варианту реализации настоящего изобретения; фиг.2 является принципиальной схемой установки фильтрования 15, показанной на фиг.1, во время фильтрования обедненного раствора 1009А; а фиг.3 является принципиальной схемой установки фильтрования 15 во время подачи воды обратной промывки 14А в установку фильтрования 15. Части, соответствующие частям в системе 1000 регенерации СО2, обозначены теми же самыми ссылочными обозначениями, и одинаковое описание не повторяется. Установка 1001 и градирня 1004 не показаны.
Система 10А регенерации СО2 включает поглотительную башню 1006 и башню 1008 регенерации. В поглотительной башне 1006 отработанный газ 1002, содержащий СО2, вступает в контакт с абсорбирующим СО2 раствором 1005 для абсорбции в нем СО2 с целью удаления СО2 из отработанного газа 1002, содержащего СО2. В башне регенерации 1008 регенерируется богатый раствор 1007, содержащий СО2, и осуществляется теплообмен. Обедненный раствор 1009, который получается после удаления СО2 из богатого раствора 1007 в башне регенерации 1008 (регенерированный абсорбирующий СО2 раствор), возвращается в поглотительную башню 1006 в виде абсорбирующего СО2 раствора 1005. Система 10А регенерации СО2 дополнительно включает установку 15 фильтрования и испаритель 16А. Установка 15 фильтрования включает фильтр 13 и корпус фильтра 12. Фильтр 13 отфильтровывает твердые частицы 11, такие как порошок сажи или зольная пыль, содержащиеся в обедненном растворе 1009А. Обедненный раствор 1009А является частью обедненного раствора 1009, проходящего через подающий трубопровод обедненного раствора 1022. Твердые частицы 11, отфильтрованные фильтром 13, промываются водой обратной промывки 14А, которая подается в корпус 12 фильтра. Испаритель 16А располагается далее по потоку от установки 15 фильтрования. Испаритель 16А нагревает воду обратной промывки 14А, содержащую твердые частицы 11 (в дальнейшем "вода обратной промывки 14В") для концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В.
В системе 10А регенерации СО2 установка 15 фильтрования отфильтровывает твердые частицы 11, остающиеся неудаленными в обедненном растворе 1009А, с помощью фильтра 13, который размещен в корпусе 12 фильтра.
Посредством фильтра 13, который отфильтровывает твердые частицы 11, содержащиеся в обедненном растворе 1009А, возможно подавать обедненный раствор, не содержащий твердые частицы 11 (в дальнейшем, "обедненный раствор 1009В") в трубопровод, подающий обедненный раствор 1022.
Обведенный по контуру знак вентиля, показанный на фиг.2 и 3, обозначает открытый вентиль, а закрашенный знак вентиля обозначает закрытый вентиль. В то время как установка 15 фильтрования фильтрует обедненный раствор 1009А, как показано на фиг.2, вентили V11 и V12 открыты, а вентили V13 и V14 закрыты. Установка 15 фильтрования 15 получает обедненный раствор 1009А в корпусе 12 фильтра 12 и обуславливает отфильтровывание фильтром 13 твердых частиц 11, содержащихся в обедненном растворе 1009А, производя таким образом обедненный раствор 1009В. Обедненный раствор 1009В затем подается в трубопровод 102 подачи обедненного раствора.
Установка 15 фильтрования имеет функцию обратного промывания, чтобы смывать твердые частицы 11, отфильтрованные фильтром 13, водой обратной промывки 14А, которую собирают в корпусе 12 фильтра.
Вода обратной промывки 14А течет в корпусе 12 фильтра, например, от внешней поверхности к внутренней поверхности фильтра 13, то есть направление потока обедненного раствора 1009А меняется на обратное в корпусе 12 фильтра так, чтобы твердые частицы 11, налипшие на внутренней поверхности или в фильтре 13, удалялись из фильтра 13. В результате твердые частицы 11, налипшие на фильтре 13, содержатся в воде обратной промывки 14А, то есть твердые частицы 11 смываются с фильтра 13.
Во время обратной промывки фильтра 13 водой обратной промывки 14А, полученной в корпусе 12 фильтра, как показано на фиг.3, вентили V11 и V12 закрыты, а вентили V13 и V14 открыты. Вода обратной промывки 14А подается в установку 15 фильтрования, а затем твердые частицы 11, содержащиеся в воде обратной промывки 14А, то есть твердые частицы 11, смываются из фильтра 13. Вода обратной промывки 14А, содержащая твердые частицы 11 (то есть вода обратной промывки 14В), выпускается из установки 15 фильтрования.
В системе 10А регенерации СО2 предусмотрен испаритель 16А, который располагается далее по потоку от установки 15 фильтрования для нагревания воды обратной промывки 14В, чтобы сконцентрировать твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В.
При получении воды обратной промывки 14В испаритель 16А получает насыщенный пар 1046А, проходящий через подающий трубопровод 1045А насыщенного пара в испарительную трубу 17, и нагревает воду обратной промывки 14В насыщенным паром 1046А, получая таким образом воду обратной промывки 14С, которая содержит сконцентрированные твердые частицы 11.
Вода обратной промывки 14В может содержать абсорбирующий СО2 раствор 1005. Испаритель 16А испаряет абсорбирующий СО2 раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, получая, таким образом, испаренный абсорбирующий СО2 раствор 1047. Это означает, что испаритель 16А может нагреть воду обратной промывки 14В для концентрирования твердых частицы 11 в воде обратной промывки 14В при отделении абсорбирующего СО2 раствора 1005 из воды обратной промывки 14В.
Испаритель 16А получает также воду 1043. Концентрация абсорбирующего СО2 раствора 1005 в воде обратной промывки 14В является высокой. Испаритель 16А получает воду 1043, испаряя таким образом абсорбирующий СО2 раствор 1005 из воды обратной промывки 14В, имеющей низкую концентрацию абсорбирующего СО2 раствора 1005.
В результате вода обратной промывки 14В превращается в воду обратной промывки 14С, которая содержит сконцентрированные твердые частицы 11, в испарителе 16А. Вода обратной промывки 14С затем выпускается из испарителя 16А.
Типичный регенератор использует, например, от двух до пяти килограммов пара в час для концентрирования суспензоидных ингредиентов, содержащихся в обедненном растворе. Напротив, испаритель 16А использует, например, от двух до трех килограммов пара в виде насыщенного пара 1046А и воду 1043.
Таким образом, испаритель 16А испаряет абсорбирующий CO2 раствор 1005 при температуре ниже, чем температура в регенераторе 1040 при концентрировании суспензоидных ингредиентов, содержащихся в воде обратной промывки 14В. Именно поэтому испаритель 16А отделен от регенератора 1040. Как описано ниже, абсорбирующий СО2 раствор 1005, оставшийся неудаленным в воде обратной промывки 14С, испаряется в регенераторе 1040, который располагается далее по потоку от испарителя 16А. Затем удаляются сконцентрированные твердые частицы 11, содержащиеся в воде обратной промывки 14С.
При получении испарителем 16А воды обратной промывки 14В и нагревании полученной воды обратной промывки 14В для концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В, как показано на фиг.3, если вентиль V21 открыт, испаритель 16А получает воду 1043 через вентиль V21 и нагревает воду обратной промывки 14В насыщенным паром 1046, проходящим через трубопровод подачи насыщенного пара 1045А. Если вентиль V22 открыт, упаренный абсорбирующий CO2 раствор 1047, который получен из воды обратной промывки 14В, течет через вентиль
V22 в башню регенерации 1008, проходя через подающие трубопроводы 1048А и 1048С испаренных абсорбирующих СО2 растворов, и накапливается в нижней части башни регенерации 1008. Если вентиль V23 открыт, вода обратной промывки 14С выпускается из испарителя 16А.
Система 10А регенерации СО2 включает регенератор 1040, который располагается далее по потоку от испарителя 16А. При получении воды обратной промывки 14С из испарителя 16А регенератор 1040 получает насыщенный пар 1046В, проходящий через подающий трубопровод насыщенного пара 1045В, и нагревает воду обратной промывки 14С насыщенным паром 1046В, испаряя таким образом абсорбирующий
СО2 раствор 1005, оставшийся неудаленным в воде обратной промывки 14С, и концентрируя твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14С. Сконцентрированные твердые частицы затем удаляются. Если вентиль V3 открыт, абсорбирующий СО2 раствор 1005 в парообразном состоянии (испарившийся абсорбирующий СО2 раствор 1047) течет через вентиль V3 в башню регенерации 1008, проходя через подающие трубопроводы 1048А и 1048С испаренного CO2 абсорбирующего раствора, и накапливается в нижней части башни регенерации 1008. Когда вентиль V4 открыт, твердые частицы 11, сконцентрированные из воды обратной промывки 14С, удаляются из регенератора 1040.
Система 10А регенерации CO2 может включать, как показано на фиг.4, очиститель 20, расположенный между установкой фильтрования 15 и испарителем 16А, для осаждения части твердых частиц 11, содержащихся в воде обратной промывки 14В. Осажденную часть затем удаляют. Более подробно, вода обратной промывки 14В подается в корпус очистителя 21 из очистителя 20. Часть твердых частиц 11, содержащихся в воде обратной промывки 14В, осаждается в корпусе 21 очистителя, и осажденная часть затем удаляется. Испаритель 16А получает воду обратной промывки 14В, содержащую меньшее количество твердых частиц 11, что позволяет снизить нагрузку на испаритель 16А.
Как описано выше, в способе для использования в системе 10А регенерации CO2 для обработки содержащего СО2 отработанного газа 1002 абсорбирующим СО2 раствором 1005, содержащим амин или т.п., установка 15 фильтрования отфильтровывает с помощью фильтра 13 твердые частицы 11, содержащиеся в обедненном растворе 1009, а твердые частицы 11, прилипшие к поверхности фильтра 13, смываются с помощью воды обратной промывки 14А. Это позволяет установке 15 фильтрования отфильтровать большое количество твердых частиц 11 без замены. После данной стадии испаритель 16А испаряет абсорбирующий СО2 раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, и концентрирует твердые частицы 11. Сконцентрированные твердые частицы 11 затем удаляются. С такой конфигурацией, даже если система регенерации СО2 является настолько большой, что может производить порошок сажи, который будет удаляться в количестве до, например, 3,0 кг/час в поглотительной башне 1006, большое количество твердых частиц, содержавшихся в обедненном растворе, может удаляться непрерывно за более короткий период.
Согласно первому варианту реализации, в качестве фильтра 13 используются пористая волокнистая мембрана, спеченный металлический фильтр или мембрана для микрофильтрации. В качестве фильтра 13 может использоваться другой фильтр.
Кроме того, для смывания твердых частиц 11 из фильтра 13 используется вода обратной промывки 14А. Допустимо использовать, например, сжатый воздух для удаления твердых частиц 11 из фильтра 13 вместо воды обратной промывки 14А.
Более того, раствор, из которого удалены твердые частицы 11, является обедненным раствором 1009А, который частично извлекается из обедненного раствора 1009, проходящего через подающий трубопровод 1022 обедненного раствора. Допустимо использовать часть богатого раствора 1007 вместо обедненного раствора 1009.
Кроме того, допустимо использовать как обедненный раствор 1009А, так и часть богатого раствора 1007 вместо обедненного раствора 1009А.
Фиг.5 является принципиальной схемой системы 10В регенерации СО2 согласно второму варианту реализации настоящего изобретения. Части, соответствующие частям в системе 10А регенерации СО2 согласно первому варианту реализации и обычной системе 1000 регенерации СО2, обозначаются теми же самыми ссылочными обозначениями, и их одинаковое описание не повторяется. Установка 1001 и градирня 1004 не показаны.
Испаритель 16В в системе 10В регенерации СО2 функционирует и как испаритель 16А, и как регенератор 1040. Более конкретно испаритель 16В нагревает воду обратной промывки 14В, испаряя таким образом абсорбирующий СО2 раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, и концентрирует твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В. Сконцентрированные твердые частицы 11 затем удаляются.
В системе 10В регенерации СО2 испаритель 16В нагревает воду обратной промывки 14В, испаряя таким образом абсорбирующий СО2 раствор 1005 из воды обратной промывки 14В и концентрируя твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В.
В системе 10В регенерации СО2 как испарение остатка абсорбирующего СО2 раствора 1005 в воде обратной промывки 14В, так и концентрирование твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В осуществляются только в испарителе 16В.
Испаритель 16В выполняет функции испарения абсорбирующего СО2 раствора 1005 из воды обратной промывки 14В и концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В с помощью нагревания, что позволяет уменьшить размер системы 10В регенерации CO2 по сравнению с системой 10А регенерации СО2, которая включает отдельно испаритель 16А и регенератор 1040.
Система 10В регенерации СО2 может включать, как показано на фиг.6, очиститель 20, расположенный между установкой 15 фильтрования и испарителем 16В для удаления части осажденных твердых частиц 11 из воды обратной промывки 14В. Вода обратной промывки 14В, содержащая твердые частицы 11, подается в корпус 21 очистителя. Затем удаляется часть осажденных в корпусе 21 очистителя твердых частиц 11, содержавшихся в воде обратной промывки 14В. Испаритель 16В получает воду обратной промывки 14В, содержащую меньшее количество твердых частиц 11, что позволяет сократить нагрузку на испаритель 16В.
Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, в способе обработки отработанного газа абсорбирующим СО2 раствором, который содержит амин или т.п., установка фильтрования отфильтровывает с помощью фильтра, способного промываться обратным потоком, твердые частицы, содержащиеся в по меньшей мере одном из обедненного раствора и богатого раствора, а твердые частицы, отфильтрованные фильтром, смываются водой обратной промывки. После чего испаритель испаряет абсорбирующий СО2 раствор, содержащийся в воде обратной промывки, и концентрирует твердые частицы, содержащиеся в воде обратной промывки. Сконцентрированные твердые частицы затем удаляют. Даже если система регенерации СО2 является настолько мощной, что может производить порошок сажи, удаляя до, например, 3,0 кг/час в поглотительной башне, большое количество твердых частиц, содержащихся в обедненном растворе, может удаляться непрерывно.
Хотя изобретение для полного и ясного раскрытия было описано для конкретных вариантов реализации, приложенная формула не является ограничением, но приведена для того, чтобы рассматриваться как воплощение всех модификаций и альтернативных истолкований, которые могут встречаться специалисту и которые попадают в рамки основной идеи, сформулированной в формуле.

Claims (8)

1. Система регенерации CO2, включающая поглотительную башню (1006), в которую поступает содержащий CO2 газ и абсорбирующий CO2 раствор и в которой содержащий CO2 газ вступает в контакт с абсорбирующим CO2 раствором с образованием богатого CO2 раствора, и башню регенерации (1008), в которую поступает богатый раствор и в которой образуется обедненный раствор из богатого раствора путем удаления CO2 из богатого раствора; причем система содержит:
установку (15) фильтрования, которая включает внешний корпус (12) и по меньшей мере один фильтровальный элемент (13), где при подаче раствора, содержавшегося в башне регенерации (1008), во внешний корпус (12) в фильтровальном элементе (13) происходит отфильтровывание твердых частиц, содержащихся в растворе;
средство для промывки (V13, 15), которое с помощью воды обратной промывки смывает твердые частицы, отфильтрованные элементом фильтра (13); и
испарительную установку (16А, 16В), в которую поступает вода обратной промывки, содержащая твердые частицы, и происходит нагрев полученной воды обратной промывки с получением таким образом воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами.
2. Система регенерации CO2 по п.1, дополнительно содержащая:
регенератор (1040), в который поступает вода обратной промывки с концентрированными твердыми частицами из испарительной установки (16А, 16В) и в котором происходит нагрев полученной воды обратной промывки с испарением таким образом остатков абсорбирующего CO2 раствора в полученной воде обратной промывки и получением концентрированных твердых частиц; и
средство для удаления (V4, 1040) концентрированных твердых частиц.
3. Система регенерации CO2 по п.1, где в испарительной установке (16А, 16В) нагревают полученную воду обратной промывки, испаряя таким образом абсорбирующий CO2 раствор, остающийся в полученной воде обратной промывки и получая концентрированные твердые частицы; и система регенерации CO2 дополнительно содержит средство для удаления (V23, 16А, 16В) концентрированных твердых частиц.
4. Система регенерации CO2, по любому из пп.1-3, дополнительно содержащая очиститель (20), в который поступает вода обратной промывки, содержащая твердые частицы, и в котором осаждают часть твердых частиц, содержащихся в полученной воде обратной промывки, получая таким образом воду обратной промывки, содержащую меньше твердых частиц, где в испарительную установку (16А, 16В) поступает вода обратной промывки, содержащая меньше твердых частиц.
5. Способ удаления твердых частиц для применения в системе регенерации CO2, включающей поглотительную башню (1006), в которую поступает содержащий CO2 газ и абсорбирующий CO2 раствор, и содержащий CO2 газ вступает в контакт с абсорбирующим CO2 раствором с образованием богатого CO2 раствора, и башню регенерации (1008), в которую поступает богатый раствор и образуется обедненный раствор из богатого раствора путем удаления CO2 из богатого раствора; причем способ включает:
фильтрование раствора, содержащегося в башне регенерации (1008), содержащей отфильтрованные твердые частицы, содержавшиеся в растворе, с помощью фильтрующего элемента;
промывание водой обратной промывки твердых частиц, которые отфильтрованы фильтрующим элементом;
нагревание испарительной установкой (16А, 16В) воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением таким образом концентрированных твердых частиц; и удаление концентрированных твердых частиц.
6. Способ удаления твердых частиц по п.5, где в испарительной установке (16А, 16В) происходит нагревание воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами; причем способ дополнительно включает: нагревание воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами, которая получается из испарительной установки (16А, 16В), для испарения абсорбирующего CO2 раствора, оставшегося в концентрированной воде обратной промывки с твердыми частицами, и получения сконцентрированных твердых частиц.
7. Способ удаления твердых частиц по п.5, где нагревание испарительной установкой (16А, 16В) включает нагревание воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, для испарения остатка абсорбирующего CO2 раствора в воде обратной промывки, содержащей твердые частицы, и получения концентрированных твердых частиц.
8. Способ удаления твердых частиц по любому из пп.5-7, дополнительно включающий: осаждение очистителем (20) части твердых частиц, содержащихся в воде обратной промывки, содержащей твердые частицы, получая таким образом воду обратной промывки с меньшим содержанием твердых частиц, где нагревание испарительной установкой (16А, 16В) включает нагревание воды обратной промывки с меньшим содержанием твердых частиц, с получением таким образом концентрированных твердых частиц.
RU2008103653/15A 2007-02-27 2008-01-30 Система регенерации co2 и способ удаления твердых частиц для применения в этой системе RU2371237C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007-047421 2007-02-27
JP2007047421A JP4795991B2 (ja) 2007-02-27 2007-02-27 Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収装置における固形分取出し方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2371237C1 true RU2371237C1 (ru) 2009-10-27

Family

ID=39485178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008103653/15A RU2371237C1 (ru) 2007-02-27 2008-01-30 Система регенерации co2 и способ удаления твердых частиц для применения в этой системе

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8016919B2 (ru)
EP (1) EP1967250B1 (ru)
JP (1) JP4795991B2 (ru)
AU (1) AU2008200475B2 (ru)
CA (1) CA2619369C (ru)
RU (1) RU2371237C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8425849B2 (en) 2009-10-19 2013-04-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reclaiming apparatus

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5072627B2 (ja) * 2008-02-01 2012-11-14 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置及びろ過膜装置の洗浄方法
NO20092229L (no) * 2009-06-09 2010-12-10 Aker Clean Carbon As Reclaimer for absorbent
JP4881412B2 (ja) * 2009-09-10 2012-02-22 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置
US8647413B2 (en) * 2009-10-30 2014-02-11 General Electric Company Spray process for the recovery of CO2 from a gas stream and a related apparatus
DE102010009601A1 (de) 2010-02-26 2011-09-15 Uhde Gmbh Entfernung von wärmestabilen Salzen aus organischen Lösungsmitteln
JP5686987B2 (ja) * 2010-04-20 2015-03-18 三菱日立パワーシステムズ株式会社 二酸化炭素化学吸収設備を備えた排ガス処理システム
EA024808B1 (ru) * 2010-08-24 2016-10-31 СиСиАр ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЛТД. Способ регенерации обрабатывающих жидкостей
CA2806691C (en) * 2010-09-02 2016-06-07 The Kansai Electric Power Co., Inc. Reclaiming apparatus and reclaiming method
KR101746235B1 (ko) 2011-08-29 2017-06-13 한국전력공사 에너지 효율이 증대된 발전소 이산화탄소 포집장치 및 포집방법
JP5117612B2 (ja) * 2011-11-30 2013-01-16 株式会社東芝 二酸化炭素回収装置
US9994512B2 (en) * 2012-03-29 2018-06-12 Htc Purenergy Inc. System and process for reclaiming single and mixed amine solvents
JP6216259B2 (ja) * 2014-02-05 2017-10-18 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置及びｃｏ２回収装置のろ過膜装置の洗浄方法
CN111214841B (zh) * 2019-12-03 2021-02-05 广东闻扬环境科技有限公司 吸收塔及蒸汽压缩系统
CN112871856B (zh) * 2020-12-29 2022-06-07 山东大学 一种用于垃圾焚烧飞灰的水洗器及水洗方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU522602B2 (en) 1977-09-30 1982-06-17 Samsonite Corporation Tidy box made entirely of polypropylene
US4292286A (en) * 1978-12-22 1981-09-29 Exxon Research & Engineering Co. Process for selective removal of cyclic urea from hindered amine gas treating solution
US4341746A (en) * 1981-06-01 1982-07-27 Exxon Research & Engineering Co. Removal of degradation product from gas treating solution
SU1311765A1 (ru) 1985-08-21 1987-05-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт По Переработке Газа Установка дл очистки газа от кислых компонентов
JP3237113B2 (ja) * 1989-11-06 2001-12-10 栗田工業株式会社 ガス吸収液の処理方法
JPH0699026A (ja) 1991-02-12 1994-04-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガスの処理方法
US5190662A (en) * 1991-07-29 1993-03-02 Conoco Inc. Removal of iron sulfide particles from alkanolamine solutions
JP3504674B2 (ja) 1992-03-03 2004-03-08 関西電力株式会社 燃焼排ガス中の二酸化炭素と硫黄酸化物を除去する方法
EP0986514B1 (en) * 1997-06-06 2002-04-10 Texaco Development Corporation Acid gas solvent filtration system
US6165433A (en) * 1999-06-10 2000-12-26 Praxair Technology, Inc. Carbon dioxide recovery with composite amine blends
JP3302956B2 (ja) * 1999-10-12 2002-07-15 株式会社島谷技研 廃液濃縮処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8425849B2 (en) 2009-10-19 2013-04-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reclaiming apparatus
US8927450B2 (en) 2009-10-19 2015-01-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Reclaiming method
US9254462B2 (en) 2009-10-19 2016-02-09 Mitsubishi Heavy Industries Ltd. Reclaiming apparatus and reclaiming method

Also Published As

Publication number Publication date
AU2008200475A1 (en) 2008-09-11
JP2008207123A (ja) 2008-09-11
JP4795991B2 (ja) 2011-10-19
EP1967250B1 (en) 2012-06-13
CA2619369C (en) 2012-01-24
US20080203036A1 (en) 2008-08-28
CA2619369A1 (en) 2008-08-27
US8016919B2 (en) 2011-09-13
AU2008200475B2 (en) 2010-09-30
EP1967250A1 (en) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2371237C1 (ru) Система регенерации co2 и способ удаления твердых частиц для применения в этой системе
RU2390371C1 (ru) Система для улавливания co2 и способ очистки устройства с фильтрующей мембраной
JP6101783B2 (ja) Ｃｏ２回収システム及びｃｏ２回収方法
RU2378040C2 (ru) Тщательная очистка газообразных продуктов сгорания, включая удаление co2
JP4881412B2 (ja) 二酸化炭素回収装置
JP6072055B2 (ja) 排ガス処理システム及び方法
JP2012196638A (ja) 排ガス処理システム及び排ガス処理方法
CN103228340A (zh) Co2去除过程中借助于半透膜的痕量组分去除
JP2013059726A (ja) Ｃｏ２回収装置およびｃｏ２回収方法
KR101501650B1 (ko) 막 여과를 이용하여 세정수를 재사용하는 이산화탄소 포집장치
US20150175919A1 (en) Dewatering system for increasing the combined cycle efficiency of a coal powerplant
CN108619871B (zh) 一种烟气及烟气脱硫废水的处理方法及装置
JP2011177685A (ja) 浄化装置及び二酸化炭素回収システム
CN102807902B (zh) 焦炉煤气的二次净化方法
CN112495140A (zh) 一种VOCs废气处理系统
CN203866136U (zh) 燃煤电站烟气co2捕集系统的胺液净化回用系统
CN205109291U (zh) 一种有机气体的处理装置
CN106139815A (zh) 一种洗罐废气回收处理工艺
CN100522314C (zh) 包括去除co2的燃烧气体的超清洁
JP2012086216A (ja) 二酸化炭素回収装置
KR101397068B1 (ko) 농축수 재이용이 가능한 배기가스의 폐열회수 및 백연저감 장치
JP2012219225A (ja) 乾式ガス精製設備及び石炭ガス化複合発電設備
JP2004066096A (ja) 噴流式吸着方法及び装置
CN118851500A (zh) 一种溶液净化回收的废液处理系统
JP2005199192A (ja) 廃棄物高温処理発生ガス発電設備

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180621

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210421

Effective date: 20210421