提供了用于从气体流除去二氧化碳的系统和方法。所述方法的一方面包括将含有二氧化碳的气体流引入到吸收器。使所述气体流与用于吸收的含有氨的溶剂接触、使用含有氨的溶剂从气体流吸收二氧化碳，从而从气体流除去二氧化碳。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开一般性涉及从气体流去除二氧化碳。更具体地，本公开涉及一种系统和方 法，用于沉淀铵盐作为从二氧化碳半贫乏的相分离富含二氧化碳的相的手段，因此降低在 再生期间的能量要求。 专利技术背景 燃烧化石燃料通常产生含有污染物的排气流(通常称为"烟道气流"），所述污染物例如 二氧化碳(C〇2)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、萊和含碳类物质，以及颗粒物质，例如灰 尘或飞灰。为了满足在某些法律和协议下建立的要求，燃烧化石燃料的工厂使所得到的烟 道气流经历各种过程和系统，以降低或消除在将烟道气流排放至大气之前存在于烟道气流 中的污染物的量。 在一个实例中，通过将气体流引入到吸收塔("吸收器"），从气体流除去二氧化碳。 在一个实施方案中，在吸收器内采用逆流流动使气体流与溶剂接触。溶剂和气体流之间的 接触允许溶剂吸收，因此从气体流除去C02。通常将基本上不含C02的气体流送至排气烟囱， 而富含C02的溶剂在再生器中处理，以除去C02。来自再生器的溶剂随后循环返回至吸收器， 用于进一步使用。 当使用反应性溶剂(例如氨）用于C02去除时，一种（或多种）溶剂与二氧化碳之间 的溶液反应可形成沉淀，例如铵盐。当利用冷冻的氨吸收过程(通常称为"CAP")时，该过程 在低温(通常低于20°C)和高C02载荷下操作，使得氨挥发性最小化。在吸收器周围可能需要 高的氨摩尔浓度和(氨的)高再循环速率，以实现期望的从烟道气流去除C02。 除了实现从烟道气流去除期望量的C02以外，还期望降低氨损失。降低氨损失涉及 低温和低游离氨摩尔浓度。另外，在高游离氨摩尔浓度、低温和高C02载荷下，氨溶剂具有沉 淀碳酸氢铵的倾向，因此限制在吸收器和再生器之间溶剂的循环容量。结果是在吸收器和 再生器之间需要较高的循环速率，以实现期望的C02捕集率。 专利技术概述 根据本文说明的各方面，提供了一种用于从气体除去二氧化碳的方法，所述方法包括 将含有二氧化碳的气体流引入到吸收器;使气体流与含有氨的溶剂接触，所述含有氨的溶 剂的摩尔浓度为约0.5M(molar)-约13 Μ;和使用所述含有氨的溶剂从气体流吸收二氧化 碳，从而从气体流除去二氧化碳和形成富含C02的流。 根据本文说明的其它方面，提供了一种用于从含有二氧化碳的气体流除去二氧化 碳的方法，所述方法包括将含有二氧化碳的气体流引入到温度为约45°C或更低的吸收器； 使含有二氧化碳的气体流与摩尔浓度为约0.5 Μ -约13 Μ的含有氨的溶剂接触;从气体流 吸收二氧化碳;和在二氧化碳和含有氨的溶剂之间形成沉淀。 根据本文说明的又一方面，提供了一种用于从气体流除去二氧化碳的系统，所述 系统包含:吸收器，其设置用于接受含有二氧化碳的气体流和含有氨的溶剂，所述含有氨的 溶剂的摩尔浓度为约0.5Μ-约13 Μ，使含有二氧化碳的气体流与含有氨的溶剂接触，以从气 体除去二氧化碳和形成富含二氧化碳的流;和与所述吸收器流体偶联的再生器，其中所述 再生器设置用于接受至少一部分富含二氧化碳的流和从富含二氧化碳的流除去二氧化碳， 以形成再生的溶剂，该再生的溶剂将被引入到吸收器，用于进一步吸收和去除二氧化碳。上述的和其它特征将通过以下图和在详细描述中进行举例说明。 附图简述 现在参考图，其为示例性实施方案，并且其中相同的元件同样地编号： 图1为用于从气体流去除二氧化碳的系统的示意图； 图2为说明在根据本文描述的一个实施方案的系统中的二氧化碳捕集率的图； 图3为说明再沸器温度和贫乏载荷的图。 详细描述 图1说明用于从气体流去除二氧化碳(c〇2)的系统100。系统100包括塔状吸收器110,其 中引入含有C02的气体流112，例如烟道气流，并且与溶剂接触，所述溶剂例如C02-贫乏的流 114a和/或C02半贫乏的流114b。含有C02的气体流112可采用逆流方式与溶剂114a、114b接 触；然而，可考虑含有C02的气体流112采用在系统100中期望的任何方式或方向与溶剂 114a、114b 接触。 C02-贫乏的流114a和/或C02半贫乏的流114b均为从气体流112吸收C02的含有氨的 溶剂。溶剂114a、114b包括摩尔浓度为约0.5 Μ -约13 Μ的低摩尔浓度氨。在一个实施方案 中，在吸收器110中，含有氨的溶剂114a、114b的摩尔浓度为约0.5 Μ -约6 Μ。 使用具有低氨摩尔浓度的溶剂降低氨损失，并且提高C02的饱和浓度，因此，与具 有较高摩尔浓度的溶剂相比，对于每摩尔氨，含有氨的溶剂可吸收更多摩尔的C02。在一个 实施方案中，含有氨的溶剂114a包含C02-贫乏的流，而含有氨的溶剂114b包含C02半贫乏的 流。如以下关于从烟道气流吸收C02和使含有氨的溶剂再生进一步描述的，C02-贫乏的流 114a包含再生的溶剂149,在离开再生器144之后，将其循环返回至吸收器110,其中再生的 溶剂149汽提二氧化碳。如以下参考图3进一步描述的，再生的溶剂149以及因此C02-贫乏的 流114a呈现在0.00-0.45摩尔C02/摩尔氨范围的贫乏的C02载荷。如以下参考将烟道气流通 向沉淀装置132和随后通向分离装置138进一步描述的，C02半贫乏的流114b包含从分离装 置138提取的流120a，并且循环返回至吸收器110,而无需通过再生器144。 在一个实施方案中，含有氨的溶剂、C〇2-贫乏的流114a和/或C02半贫乏的流114b还 包括酶形式的催化剂。在一个实施方案中，酶为金属酶，例如碳酸酐酶。在另一个实施方案 中，将催化剂加入到含有氨的溶剂、C〇2-贫乏的流114a和/或⑶2半贫乏的流114b，以提高溶 液的总载荷和/或有利于形成碳酸氢盐沉淀。在一个实施方案中，吸收器110在约45°C或更 低的温度下操作。在另一个实施方案中，吸收器110根据CAP操作，如以上描述的，使得吸收 器110的温度为约20°C。考虑吸收器110的顶部部分110a可在约10°C或更低的温度下操作。 如图1所示，气体流112进入吸收器110的底部部分116,并且向上行进吸收器110的 长度L，在这里其在第一吸收部分118中与C02半贫乏的流114b接触。C02半贫乏的流114b与气 体流112之间的接触形成富含C02和氨(NH3)的流120以及含有降低的C02的流122。从吸收器 110除去流120,并且流120的一部分120a经由反馈回路124再循环至吸收器110,并且作为 C02半贫乏的流114b引入到吸收器110,而流120的其余部分作为C02-富集的相流140提供至 再生系统126。 同时，在吸收器110中，含有降低的⑶2的气体流122继续至第二吸收部分128,其中 使含有降低的C〇2的气体流122与C02-贫乏的流114a接触。在第二吸收部分128中，从气体流 吸收更多的C02,以形成显著降低二氧化碳含量的流129。在其它实施方案中，考虑吸收器 110可具有多于两个吸收部分，如说明的。在又一个实施方案中，吸收器110的各部分包含多 于一个分离塔或单元。 在出口 119处从吸收器110放出之前，流129可在吸收器110中通过一个或多个洗涤 部分130进行处理。存在于洗涤部分130中氨的摩尔浓度为约0 Μ -约3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于从气体除去二氧化碳的方法，所述方法包括：将含有二氧化碳的气体流引入到吸收器；使所述气体流与含有氨的溶剂接触，所述含有氨的溶剂的摩尔浓度为约0.5M‑约13M；和使用所述含有氨的溶剂从气体流吸收二氧化碳，从而从气体流除去二氧化碳和形成富含CO2的流。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：F维特斯，G费尔斯蒂格，RS希维尔，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。