CN102743953A - 胺俘获系统和二氧化碳俘获系统 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，胺俘获系统包括二氧化碳俘获模块，后者配置为将含有二氧化碳的气体与含有胺的吸收液进行接触，以使该吸收液吸收二氧化碳。此外，该系统还包括第一清洗装置和第二清洗装置，其中第一清洗装置配置为使用清洗液对从二氧化碳俘获模块排放的气体进行清洗，以俘获该气体夹带的胺，第二清洗装置配置为使用清洗液对从第一清洗装置排放的气体进行清洗，以俘获该气体夹带的胺。该系统配置为对第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量，当检测的浓度超过预定的值时，将第二清洗装置中使用的清洗液发送给第一清洗装置。

Description

胺俘获系统和二氧化碳俘获系统
技术领域
本申请描述的实施例涉及胺俘获系统和二氧化碳俘获系统。
背景技术
近年来，全球变暖问题的重要性已由于二氧化碳(CO2)的温室效应而变得增加，其中二氧化碳是化石燃料的燃烧产物。在关于联合国气候变化框架公约“京都议定书”中，日本就减少温室效应废气排放的目标是与1990年相比，在2008年和2012年之间实现6％的减少。
在该背景下，关于使用大量的化石燃料的热电站等等，积极地研究通过将燃烧废气与含胺的吸收液接触，来分离和俘获燃烧废气中的二氧化碳的方法，以及贮存俘获的二氧化碳而不向大气排放该二氧化碳的方法。
具体而言，已知一种包括吸收塔和再生塔的二氧化碳俘获系统，其中吸收塔配置为使吸收液吸收燃烧废气中包含的二氧化碳，向再生塔提供包含从吸收塔吸收的二氧化碳的吸收液(富液)，再生塔被配置为对该吸收液进行加热以释放二氧化碳气体，并对该吸收液进行再生。用于提供热源的再沸器连接到再生塔。对该系统进行配置，使得将再生塔中再生的吸收液(贫液)提供给吸收塔，并在该系统中进行循环。
附图说明
图1是描绘第一实施例的二氧化碳俘获系统的配置的图；
图2是描绘第一实施例的胺俘获系统的配置的图；
图3是描绘第二实施例的胺俘获系统的配置的图；
图4是描绘第三实施例的胺俘获系统的配置的图；
图5是描绘第四实施例的胺俘获系统的配置的图；以及
图6是描绘第六实施例的胺俘获系统的配置的图。
具体实施方式
现参照附图来解释实施例。
在使用包含胺的吸收液分离和俘获二氧化碳的处理过程中，要从其去除二氧化碳的燃烧废气夹带了胺(其称为“处理的气体”)，并散布在大气中。
因此，本发明的目标是提供胺俘获系统以及提供包括这种胺俘获系统的二氧化碳俘获系统，其中胺俘获系统可以减少在大气中散布的胺，并对处理的气体夹带的胺进行高效俘获和回收利用。
本申请描述的实施例是包括二氧化碳俘获模块的胺俘获系统，其中二氧化碳俘获模块配置为将含有二氧化碳的气体与含有胺的吸收液进行接触，以使该吸收液吸收二氧化碳。此外，该系统还包括第一清洗装置和第二清洗装置，其中第一清洗装置配置为使用清洗液对从二氧化碳俘获模块排放的气体进行清洗，以俘获该气体夹带的胺，第二清洗装置配置为使用清洗液对从第一清洗装置排放的气体进行清洗，以俘获该气体夹带的胺。此外，该系统还包括第二测量仪器和液体发送机构，其中第二测量仪器配置为对第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量，液体发送机构配置为当第二测量仪器检测的所述胺的浓度超过预定的值时，提取第二清洗装置中使用的清洗液，并将该清洗液发送给第一清洗装置。此外，该系统还包括吸收液去雾器和清洗液去雾器，其中吸收液去雾器配置为俘获从二氧化碳俘获模块排放的气体所夹带的吸收液的雾体，清洗液去雾器配置为俘获从第一清洗装置排放的气体所夹带的清洗液的雾体。
(第一实施例)
图1是描绘第一实施例的二氧化碳俘获系统的配置的图。
图1中的二氧化碳俘获系统包括吸收塔101、富液泵102、蓄热式换热器103、再生塔104、再沸器105、贫液泵106、冷却器107和控制器108。
将含有二氧化碳的燃烧废气1提供给吸收塔101。吸收塔101被配置为将燃烧废气1与吸收液进行接触，以使该吸收液吸收燃烧废气1中的二氧化碳。在本实施例中，将包含胺的含有胺的吸收液使用成吸收液。
吸收塔101从顶部排放已从其中去除二氧化碳的燃烧废气2(处理的气体)，从底部排放已吸收二氧化碳的吸收液(富液)。在图1中，该吸收液用附图标记4表示。富液传送泵102将吸收液4传送通过蓄热式换热器103，并提供给再生塔104。
再生塔104配置为使该吸收液释放二氧化碳。再生塔104从顶部排放已从吸收液中释放的二氧化碳气体6，从底部排放已释放二氧化碳的吸收液(贫液)。在图1中，该吸收液用附图标记5表示。
将从再生塔104排放的吸收液提供给再沸器105。再沸器105通过对吸收液进行加热，使该吸收液释放水蒸气和二氧化碳气体。将这些气体再次提供给再生塔104。随后，吸收液通过被这些气体的热量进行加热而释放二氧化碳，如上所述。
贫液传送泵106将从再生塔104排放的吸收液5传送通过蓄热式换热器103和冷却器107，并贮存在吸收液缓存罐15中。随后，将从吸收液缓存罐15排放的吸收液(贫液)提供给吸收塔101。在图1中，该吸收液用附图标记3表示。
此外，图1中的二氧化碳俘获系统还包括再生塔回流冷凝器111、二氧化碳分离器112、回流液体泵113、吸收塔回流冷凝器121和蒸气液体分离器122。
从再生塔104排放的二氧化碳气体6包含从吸收液中蒸发的水蒸气。通过再生塔回流冷凝器111对该水蒸气进行冷却，将其凝结和变换成水。二氧化碳分离器112将二氧化碳气体和凝结的水彼此分开，并将分离出的二氧化碳气体排放到外面。在图1中，该二氧化碳气体用附图标记7表示。另一方面，回流液体泵113将凝结的水返回到再生塔104。
同样，从吸收塔101排放的处理的气体2也包含从吸收液中蒸发的水蒸气。通过吸收塔回流冷凝器121对该水蒸气进行冷却，将其凝结和变换成水。蒸气液体分离器122将处理的气体和凝结的水彼此分开，并将分离出的处理的气体排放到外面。在图1中，该处理的气体用附图标记8表示。另一方面，凝结的水返回到吸收塔101。
此外，图1中的二氧化碳俘获系统还包括胺俘获系统，后者俘获处理的气体所夹带的胺。下面将参照图2来详细地描述该胺俘获系统。
图2是描绘第一实施例的胺俘获系统的配置的图。
本实施例的胺俘获系统拥有吸收塔101、吸收液缓存罐15和图2中所示的其它组件。
吸收塔101包括二氧化碳俘获模块31、包括第一胺俘获模块32和第一液体池34的第一清洗装置、以及包括第二胺俘获模块33和第二液体池35的第二清洗装置，如图2中所示。
二氧化碳俘获模块31被配置为将燃烧废气1带到与吸收液进行接触，从而使吸收液吸收燃烧废气1中的二氧化碳。具体而言，从吸收液分配器16散布降落的吸收液(贫液)3与在二氧化碳俘获模块31中上升的燃烧废气1接触，从而吸收液3吸收二氧化碳。将已吸收了二氧化碳的吸收液3累积在吸收塔101的底部，并排放成富液4。
二氧化碳俘获模块31已去除了其中的二氧化碳的处理的气体通过吸收液去雾器17上升，并流入到位于二氧化碳俘获模块31的上边部分的第一清洗装置中。在图2中，该处理的气体用附图标记10表示。
第一胺俘获模块32被配置为使用清洗液对处理的气体10进行清洗，从而俘获处理的气体10夹带的胺。具体而言，从第一清洗液分配器18散布降落的清洗液与在第一胺俘获模块32中上升的处理的气体10接触，从而清洗液对胺进行吸收。已吸收了胺的清洗液累积在第一液体池34中。
在第一胺俘获模块32中已俘获了其中的胺的处理的气体通过清洗液去雾器19上升，并流入到位于第一胺俘获模块32的上边部分的第二清洗装置中。在图2中，该处理的气体用附图标记11表示。
第二胺俘获模块33被配置为使用清洗液对处理的气体11进行清洗，从而俘获处理的气体11夹带的胺。具体而言，从第二清洗液分配器20散布降落的清洗液与在第二胺俘获模块33中上升的处理的气体11接触，从而清洗液对胺进行吸收。已吸收了胺的清洗液累积在第二液体池35中。
在第二胺俘获模块32中已俘获了其中的胺的处理的气体在吸收塔101中上升，并从吸收塔101的顶部排出。在图2中，该处理的气体用附图标记2表示。
如上所述，吸收塔101具有两阶段的清洗装置。下面将描述具有两阶段结构的清洗装置的优点。
此外，图2中的胺俘获系统还包括第一清洗液泵12、第二清洗液泵13和吸收液泵14。
第一清洗液泵12是通过第一清洗液循环管道26将第一液体池34中累积的清洗液再次发送给第一清洗液分配器18的泵。同样，第二清洗液泵13是通过第二清洗液循环管道27将第二液体池35中累积的清洗液再次发送给第二清洗液分配器20的泵。
如上所述，分别在第一和第二清洗装置中，对这些清洗液进行循环和使用。在该时刻，分别在第一和第二清洗液冷却器22和23中，将这些清洗液冷却到预定的温度。
吸收液泵14是将吸收液3从吸收液缓存罐15发送到吸收液分配器16的泵。在该时刻，在吸收液冷却器21中将吸收液3冷却到预定的温度。
此外，图2中的胺俘获系统还包括第一测量仪器41、第一计算器42、第二测量仪器43和第二计算器44。
第二测量仪器43是对第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量的测量仪器。具体而言，第二测量仪器43对在第二清洗液循环管道27中流动的清洗液里的胺的浓度进行测量。
在本系统中，当第二测量仪器43检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，在第二计算器44的控制之下，将第二阀25设置在打开状态。在将第二液体池35和第一液体池34彼此连接的清洗液旁路28上提供第二阀25。因此，当将第二阀25设置在打开状态时，第二液体池35中的清洗液被抽出，并发送到第一液体池34。第二计算器44、第二阀25和清洗液旁路28是本实施例的液体发送机构的示例。
第一测量仪器41是对第一清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量的测量仪器。具体而言，第一测量仪器41对在第一清洗液循环管道26中流动的清洗液里的胺的浓度进行测量。
在本系统中，当第一测量仪器41检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，在第一计算器42的控制之下，将第一阀24设置在打开状态。在将第一清洗液循环管道26和吸收液缓存罐15彼此连接的管道上提供第一阀24。因此，当将第一阀24设置在打开状态时，提取在第一清洗装置中循环的清洗液，并将其混合到贮存在吸收液缓存罐15中的吸收液里。
如上所述，在本系统中，将从第一清洗装置提取的清洗液回收利用为吸收液。这是基于下面知识：由于第一清洗装置中的清洗液包含从处理的气体中俘获的处于高浓度的胺，因此可以将其回收利用成吸收液。在图2中，从第一清洗装置中提取的清洗液用附图标记9表示。第一计算器42、第一阀24和用于发送清洗液9的旁路是本实施例的混合机构的示例。
此外，图2中的胺俘获系统还包括吸收液去雾器17和清洗液去雾器19。
在二氧化碳俘获模块31的出口中提供吸收液去雾器17。在二氧化碳俘获模块31中已去除了二氧化碳的处理的气体10通过吸收液去雾器17上升。在该时刻，吸收液去雾器17俘获和收集由处理的气体10夹带的吸收液的雾体。
此外，在第一清洗装置的出口中提供清洗液去雾器19。在第一清洗装置中已去除了二氧化碳的处理的气体11通过清洗液去雾器19上升。在该时刻，清洗液去雾器19俘获和收集由处理的气体11夹带的清洗液的雾体。
(1)胺俘获系统的操作细节
接着，下面描述图2中的胺俘获系统的操作的细节。具体而言，下面将描述第一测量仪器41、第一计算器42、第二测量仪器43、第二计算器44等等的操作的细节。
通常，在处理的气体所夹带的胺中，存在具有高挥发性(换言之，高蒸气压)且容易从液体中释放的高挥发性胺，以及具有低挥发性(换言之，低蒸气压)且不易于从液体释放的低挥发性胺。
低挥发性胺主要是刚开始使用之后的胺。此外，高挥发性胺主要是由于使用而变质的胺。在大多情况下，具有100Pa或者更少蒸气压的胺处于与低挥发性胺相对应的空间温度，具有100Pa或者更大蒸气压的胺处于与高挥发性胺相对应的空间温度。
当俘获到胺时，由于该胺变得高挥发，因此为了具有增强的胺俘获能力，需要使用具有较低浓度的胺的清洗液。另一方面，从保持对二氧化碳进行俘获的吸收液的性能的观点来看，重要的是对低挥发性胺而不是高挥发性胺进行俘获/回收利用。本申请发明人聚焦于该点，故设计出抑制高挥发性胺散布到大气(其中高挥发性胺容易散布到大气中)，并对处理的气体夹带的低挥发性胺进行高效地俘获/回收利用的技术。
本系统具有两阶段结构的清洗装置，在每一个阶段，对清洗液中的胺浓度进行监测(测量)。例如，可以根据清洗液的密度、pH值、电导性、超声波速度、氧化还原电位(ORP)等等，对胺浓度进行测量。
首先，下面将描述第二清洗装置的操作。
当第二测量仪器43检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，第二清洗装置将第二液体池35中的清洗液发送到第一液体池34。随后，将具有较低的胺浓度的新清洗液补充到第二液体池35中。用上面方式，第二清洗装置将第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度控制为低浓度。从而，第二清洗装置增强了第二清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力，并抑制从吸收塔101排放的处理的气体2所夹带的胺散布到大气中。
在第二清洗装置中，清洗液包含大量的高挥发性胺。这是由于高挥发性胺容易从液体中释放，故容易在二氧化碳俘获模块31和第一清洗装置中被处理的气体夹带。另一方面，由于第二清洗装置是最终阶段的清洗装置，因此当第二清洗装置没有俘获高挥发性胺时，该高挥发性胺散布到大气中。随后，如上所述，本系统将第二清洗装置中的胺的浓度控制到低浓度，从而增强了清洗液的胺俘获能力，并抑制将高挥发性胺散布到大气中。
此外，本系统具有在二氧化碳俘获模块31的出口中提供的吸收液去雾器17，具有在第一清洗装置的出口中提供的清洗液去雾器19。这些去雾器17和19俘获和收集由处理的气体夹带的吸收液的雾体和清洗液的雾体，并抑制由于该夹带而导致的胺散布到大气中。
接着，下面将描述第一清洗装置的操作。
在第一清洗装置中，将清洗液回收利用成吸收液。为了将清洗液回收利用成吸收液，从保持吸收液中的胺的浓度的观点来看，重要的是尽可能地使清洗液中的胺的浓度接近吸收液中的胺的浓度。
随后，当第一测量仪器41检测到胺的浓度等于或高于预定的值时，第一清洗装置将第一清洗液循环管道26中流动的清洗液发送到吸收液缓存罐15。从而，可以使含有高浓度的胺的清洗液回收利用成吸收液。随后，将含有低浓度的胺的新清洗液或者从第二液体池35发送的清洗液补充到第一液体池34。
由于第一清洗装置是处于最低阶段的清洗装置，因此与处于最高阶段的清洗装置的第二清洗装置相比，第一清洗装置中的清洗液里的胺的浓度更高。此外，第一清洗装置中的清洗液含有大量的低挥发性胺。这是由于与高挥发性胺相比，低挥发性胺不易从液体中释放，不易被处理的气体夹带并进入到第二清洗装置中。由于该原因，第一清洗装置中的清洗液含有高浓度的胺，并含有大量的对于二氧化碳进行高性能俘获的低挥发性胺。
随后，在本系统中，将离开第一和第二清洗装置中的清洗液的第一清洗装置中的清洗液，重新使用为吸收液。从而，可以对处理的气体夹带的胺进行高效地俘获/回收利用。这是由于将俘获了大量的低挥发性胺的清洗液回收利用成吸收液。
当第一测量仪器41检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，计算器42确定将第一清洗装置中的清洗液发送到吸收液缓存罐15的时间。同样，当第二测量仪器43检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，计算器44确定将第二清洗装置中的清洗液发送到第一清洗装置的时间。
此外，在本系统中，将第二液体池35中的清洗液发送到第一液体池34，因此导致将含有高浓度的胺和具有低胺俘获能力的清洗液提供给第一清洗装置。但是，在本系统中，第二清洗装置能进行工作以高效地俘获高挥发性胺，因此第一清洗装置不需要高效地俘获高挥发性胺，显示出即使在清洗液含有高浓度的胺的情况下的其必需功能。在本系统中，更期望的是，第一清洗装置中的清洗液含有高浓度的胺，以便将第一清洗装置中的清洗液重新使用为吸收液。由于该原因，在本系统中，将第二清洗装置中使用的清洗液提供给第一清洗装置。
(2)胺俘获系统的操作状况细节
接着，下面将描述图2中的胺俘获系统的操作状况的细节，例如，针对清洗液中的胺浓度的预定值以及吸收液和清洗液的类型。
第一计算器42和第二计算器44将清洗液中的胺浓度的测量值与预定的值进行比较，但可以根据吸收液中的胺的浓度和要俘获的胺的类型来将这些预定的值设置在期望的值。
例如，在第二计算器44中，将预定的值设置为能够实现某种策略的值，以便基于该策略，将处理的气体2中含有的胺的数量控制到预定的数量或者更少(例如，1ppm或者更少)。此外，将第一计算器42中的预定的值设置成浓度值为吸收液中的胺浓度的X％(例如，50％)，使得清洗液中的胺浓度尽可能地接近吸收液中的胺浓度。
当上面所描述的X％的值是远离于100％的值时，清洗液的混合降低吸收液中的胺浓度。例如，该问题可以通过限制要返回到吸收塔101和再生塔104的凝结水的量来解决，其中这些离开的凝结水在二氧化碳分离器112和蒸气液体分离器122中产生(参见图1)。
吸收液中含有的胺(胺化合物)的示例包括下列胺。例如，示例包括：“含有醇式羟基组的伯胺”，如乙醇胺和2胺2甲基1丙醇；“含有醇式羟基组的仲胺”，如二乙醇胺和2甲氨基乙醇；从及“含有醇式羟基组的叔胺”，如三乙醇胺和N甲基二乙醇胺。此外，示例还包括：“聚乙烯多胺”，如乙二胺、三乙烯二胺和二亚乙基三胺；“环胺”，如哌嗪、哌啶和吡咯烷；“多胺”，如亚二甲苯基胺；“氨基酸类”，如甲基氨基甲酸。此外，示例还包括这些胺化合物的混合。
此外，吸收液的示例包括含有10到70wt％的胺的水溶液。此外，吸收液还可以包含二氧化碳催化剂、防腐剂和其它介质(例如，甲醇、聚乙二醇和环丁砜)。
此外，清洗液的示例包括水(例如，纯水)。清洗液的示例不同于稍后描述的水。
(3)第一实施例的效果
最后，下面将描述第一实施例的效果。
如上所述，在本实施例中，清洗装置具有两阶段结构，对每一个阶段的清洗液中的胺的浓度进行测量。随后，当第二测量仪器43检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，第二清洗装置向第一液体池34发送第二液体池35中的清洗液。此外，当第一测量仪器41检测到胺的浓度等于或者高于预定的值时，第一清洗装置将第一清洗液循环管道26中流动的清洗液发送给吸收液缓存罐15。
从而，在本实施例中，第二清洗装置能够抑制胺散布到大气中，第一清洗装置能够对处理的气体夹带的胺进行高效地俘获/回收利用。具体而言，第二清洗装置能够抑制高挥发性胺散布到大气中(其中，高挥发性胺容易散布到大气中)，第一清洗装置能够对低挥发性胺进行高效地俘获/回收利用，其中低挥发性胺对二氧化碳进行高性能地俘获。
此外，在本实施例中，在二氧化碳俘获模块31的出口中提供吸收液去雾器17，在第一清洗装置的出口中提供清洗液去雾器19。从而，在本实施例中，可以抑制由于所述夹带而导致的处理的气体夹带的吸收液的雾体和清洗液的雾体散布到大气中，还可以增强用于抑制胺散布到大气的效果。
在本实施例中，还可以在第一清洗装置和第二清洗装置之间提供一个或多个清洗装置(其称为“中间清洗装置”)。换言之，所述清洗装置还可以具有N阶段结构(N是3或者更大的整数)。中间清洗装置与第一清洗装置和第二清洗装置具有相同的结构，通过使用清洗液清洗处理的气体，俘获处理的气体夹带的胺。在该情况下，期望在第一清洗装置和中间清洗装置之间、第二清洗装置和中间清洗装置之间以及中间清洗装置之间提供清洗液去雾器。
例如，为了从第二清洗装置到第一清洗装置逐渐地增加清洗液中的胺浓度，使用中间清洗装置。该特定示例包括：将中间清洗装置中的胺的浓度控制为与第二清洗装置相比更高的值，将第一清洗装置中的胺的浓度控制为与中间清洗装置相比更高的值。在该情况下，在相互相邻的清洗装置之间(第一清洗装置和中间清洗装置之间，第二清洗装置和中间清洗装置之间以及中间清洗装置之间)提供清洗液旁路28。此外，在该情况下，期望还在中间清洗装置中提供测量仪器和计算器。
下面将描述作为第一实施例的修改示例的第二到第六实施例。将主要针对与第一实施例相比不同的每一个点，来描述第二到第六实施例。
(第二实施例)
图3是描绘第二实施例的胺俘获系统的配置的图。
除图2中所示的组件之外，图3中的胺俘获系统还包括逆渗透膜模块51。
本系统使从第一清洗装置提取的清洗液9流动到逆渗透膜51，并使清洗液9中的胺的浓度由逆渗透膜51进行浓缩。在图3中，逆渗透膜51浓缩的清洗液(浓缩的清洗液)用附图标记52表示。此外，在图3中，逆渗透膜51渗入以及已从其去除胺的清洗液(渗入的清洗液)用附图标记53表示。
随后，本系统将浓缩的清洗液混合到贮存在吸收液缓存罐15中的吸收液里。从而，在本实施例中，可以将与第一实施例相比具有更高胺浓度的清洗液回收利用成吸收液。逆渗透膜51优选地将浓缩的清洗液52浓缩成吸收液中的胺的浓度。
此外，当燃烧废气1包含更大的水分时，携带到二氧化碳俘获模块31中的水分量将增加，从而假定吸收液中的胺浓度与需要的量相比更稀释。在该情况下，期望对浓缩的清洗液52中的胺的浓度进行控制，以便与吸收液中的胺的浓度相比更高。从而，可以将吸收液中的胺的浓度返回到预定的值。
例如，可以将已从其去除胺的渗入的清洗液53，回收利用成用于第一和第二清洗装置的清洗液。
如上所述，根据本实施例，可以将具有与第一实施例相比更高胺浓度的清洗液回收利用成吸收液。
(第三实施例)
图4是描绘第三实施例的胺俘获系统的配置的图。
除图2中所示的组件之外，图4中的胺俘获系统还包括阳离子交换树脂61、第一开关阀62和第二开关阀63。
当打开第一阀24，从第一清洗装置提取清洗液9时，本系统将第一开关阀62设置到“X1”的位置，将第二开关阀63设置到“Y1”的位置。从而，本系统使清洗液9流动到阳离子交换树脂61，使清洗液9中的胺由阳离子交换树脂61进行吸收。通过阳离子交换树脂61并已去除了胺的清洗液(通过的清洗液)66，返回到第一清洗液循环管道26，进行回收利用，如图4中所示。
接着，在阳离子交换树脂61吸收足够量的胺之后，本系统关闭第一阀24，将第一开关阀62设置到“X2”的位置，还将第二开关阀63设置到“Y2”的位置。从而，本系统使上层清液64流动到阳离子交换树脂61，使阳离子交换树脂61已吸收的胺洗脱成上层清液64。通过阳离子交换树脂61的上层清液65，变成对其中的胺浓度进行浓缩的浓缩上层清液。
随后，本系统将浓缩上层清液65混合到贮存在吸收液缓存罐15中的吸收液里。从而，在本实施例中，可以将对其中的胺浓度进行浓缩的浓缩上层清液65回收利用成吸收液。优选地，将浓缩上层清液65浓缩成吸收液中的胺的浓度。
通常使用诸如硫磺酸和硝酸之类的强酸作为用于使胺被释放的上层清液，但在本实施例中，将弱基本水溶液使用为上层清液64。其原因是由于不期望使用强酸，在本实施例中，将上层清液64回收利用成用于吸收胺的吸收液。
例如，在本实施例中，与将胺使用成上层清液64相比，弱基本水溶液的离子选择性更强。从而，可以在抑制胺变质的同时，使胺释放。这种上层清液64的示例包括氨水。
根据一个试验，确认当将5％氨水使用成上层清液64时，阳离子交换树脂61吸收的胺的90％或者更多被释放。此外，确认当将球形苯乙烯二乙烯苯聚合物(VARIAN公司制造的Bond Elut Plexa PCX)使用成阳离子交换树脂61时，阳离子交换树脂61吸收清洗液9中的几乎100％的胺。
如上所述，可以根据本实施例将浓缩上层清液(其中在该上层清液中，已对胺的浓度进行了浓缩)回收利用成吸收液。
(第四实施例)
图5是描绘第四实施例的胺俘获系统的配置的图。
在图5中的胺俘获系统中，控制器108(图1)对第二清洗装置中使用的清洗液的pH值进行控制，以便低于第一清洗装置中使用的清洗液的pH值。
如上所述，在处理的气体夹带的胺中，混合了高挥发性胺和低挥发性胺。但是，高挥发性胺不易被清洗液俘获，并因此当清洗装置接近后一阶段时，高挥发性胺占上面所描述的胺的比率上升。由于此，随着清洗装置接近后一阶段时，需要具有更高胺俘获能力的清洗液。
随后，在本实施例中，本系统以下面的形式进行操作：控制第二清洗装置中的清洗液的pH值，以便低于第一清洗装置中的清洗液的pH，从而控制第二清洗装置中的清洗液的胺俘获能力，以便高于第一清洗装置中的清洗液的胺俘获能力。
在本实施例中，将水(例如，纯水)使用成第一清洗装置中的清洗液。另一方面，将酸性水溶液使用成第二清洗装置中的清洗液。注入到酸性水溶液的酸的示例包括：硝酸、硫磺酸、磷酸和乙酸。
不将注入这些酸的清洗液回收利用成吸收液，因此使用其以便与第一清洗装置中的清洗液接触。
如上所述，根据本实施例，可以对第二清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便高于第一清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力。
(第五实施例)
参照图2来描述第五实施例。
在第五实施例的胺俘获系统中，控制器108(图1)对第二清洗装置中使用的清洗液的温度进行控制，以便低于第一清洗装置中使用的清洗液的温度。从而，可以对第二清洗装置中的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便大于第一清洗装置中的清洗液的胺俘获能力，如在第四实施例中。
在本实施例中，胺俘获系统以下面的形式进行操作：将第一清洗装置中的清洗液的温度设置为近似40℃，将第二清洗装置中的清洗液的温度设置为近似20℃。由于燃烧废气1通常具有近似40℃的温度，因此可以将第一清洗装置中的清洗液控制到40℃的温度，而无需加热。另一方面，可以通过使用冷却器23进行冷却，将第二清洗装置中的清洗液控制到20℃。
冷却器23可以通过使用冷冻器，来增加其冷却能力。在该情况下，仅在冷却器21到23之中的冷却器23中提供冷冻器，以便减少胺俘获系统的费用。
此外，第五实施例的胺俘获系统可以通过控制器108(图1)，对第二清洗装置中使用的清洗液的循环流动速率进行控制，以便大于第一清洗装置中使用的清洗液的循环流动速率。从而，可以对第二清洗装置中的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便大于第一清洗装置中的清洗液的胺俘获能力，如在第四实施例中。该原因是由于当清洗液的循环流动速率增加时，每平方米与处理的气体接触的清洗液的量增加，因此处理的气体夹带的胺趋向于容易俘获。
如上所述，根据本实施例，可以对第二清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便大于第一清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力，如在第四实施例中。
(第六实施例)
图6是描绘第六实施例的胺俘获系统的配置的图。
在本系统中，对第一和第二清洗装置进行结构化设计，以便在填充部分(胺俘获模块)的垂直方向中具有不同的宽度，其中在填充部分中，处理的气体开始与清洗液进行气体液体接触。具体而言，对第二清洗装置的填充部分33的垂直宽度H2进行设置，以便与第一清洗装置的填充部分32的垂直宽度H1相比更长。
从而，可以对第二清洗装置中的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便大于第一清洗装置中的清洗液的胺俘获能力。该原因是由于当填充部分的垂直方向的宽度增加时，每平方米与处理的气体接触的清洗液的量增加，如在清洗液的循环流动速率增加的情况中。
如上所述，根据本实施例，可以对第二清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力进行控制，以便大于第一清洗装置中使用的清洗液的胺俘获能力，如在第四和第五实施例中。
虽然描述了某些实施例，但这些实施例只是通过示例的方式来给出，而不是旨在限制本发明的保护范围。事实上，本申请描述的新颖系统可以以多种其它的形式来体现；此外，可以在不脱离本发明的精神的基础上，对本申请所描述的系统的形式进行各种省略、替代和改变。所附权利要求书及其等同物旨在覆盖这些形式或者修改，如同它们落入本发明的保护范围和精神之内。

Claims (10)

1.一种胺俘获系统，包括：
二氧化碳俘获模块，配置为将含有二氧化碳的气体与含有胺的吸收液进行接触，以使所述吸收液吸收所述二氧化碳；
第一清洗装置，配置为使用清洗液对从所述二氧化碳俘获模块排放的气体进行清洗，以俘获所述气体夹带的胺；
第二清洗装置，配置为使用清洗液对从所述第一清洗装置排放的气体进行清洗，以俘获所述气体夹带的胺；
第二测量仪器，配置为对所述第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量；
液体发送机构，配置为当所述第二测量仪器检测的所述胺的浓度超过预定的值时，提取所述第二清洗装置中使用的清洗液，并将所述清洗液发送给所述第一清洗装置；
吸收液去雾器，配置为俘获从所述二氧化碳俘获模块排放的气体夹带的吸收液的雾体；以及
清洗液去雾器，配置为俘获从所述第一清洗装置排放的气体夹带的清洗液的雾体。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括：
第一测量仪器，配置为对所述第一清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量；以及
混合机构，配置为当所述第一测量仪器检测的所述胺的浓度超过预定的值时，提取所述第一清洗装置中使用的清洗液，并将所述清洗液或者所述清洗液中的胺混合到所述吸收液中。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述混合机构包括逆渗透膜，向所述逆渗透膜提供所述第一清洗装置中使用的清洗液，以增加所述清洗液中的胺的浓度，以及
所述混合机构将所述逆渗透膜浓缩的清洗液混合到所述吸收液中。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述混合机构包括离子交换树脂，向所述离子交换树脂提供所述第一清洗装置中使用的清洗液，以使所述清洗液中的胺吸收到所述离子交换树脂中，以及
所述混合机构使吸收到所述离子交换树脂的胺洗脱成上层清液，并将所述上层清液混合到所述清洗液中。
5.根据权利要求1所述的系统，还包括：
控制器，配置为对所述第二清洗装置中使用的清洗液的pH值进行控制，以便低于所述第一清洗装置中使用的清洗液的pH值。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括：
控制器，配置为对所述第二清洗装置中使用的清洗液的温度进行控制，以便低于所述第一清洗装置中使用的清洗液的温度。
7.根据权利要求1所述的系统，还包括：
控制器，配置为对所述第二清洗装置中使用的清洗液的循环流动速率进行控制，以便大于所述第一清洗装置中使用的清洗液的循环流动速率。
8.根据权利要求1所述的系统，还包括：
与所述第一清洗装置的填充部分的垂直宽度相比，所述第二清洗装置的填充部分的垂直宽度更长。
9.根据权利要求1所述的系统，还包括：
一个或多个清洗装置，配置为使用清洗液对所述第一清洗装置和所述第二清洗装置之间存在的气体进行清洗，以俘获所述气体夹带的胺。
10.一种二氧化碳俘获系统，包括：
吸收塔，配置为将含有二氧化碳的气体与含有胺的吸收液进行接触，以使所述吸收液吸收所述二氧化碳；以及
再生塔，向所述再生塔提供含有从所述吸收塔吸收的二氧化碳的所述吸收液，所述再生塔配置为使所述吸收液释放所述二氧化碳，
其中，所述吸收塔包括：
二氧化碳俘获模块，配置为将所述气体与所述吸收液进行接触，以使所述吸收液吸收所述二氧化碳；
第一清洗装置，配置为使用清洗液对从所述二氧化碳俘获模块排放的气体进行清洗，以俘获所述气体夹带的胺；
第二清洗装置，配置为使用清洗液对从所述第一清洗装置排放的气体进行清洗，以俘获所述气体夹带的胺；
第二测量仪器，配置为对所述第二清洗装置中使用的清洗液里的胺的浓度进行测量；
液体发送机构，配置为当所述第二测量仪器检测的所述胺的浓度超过预定的值时，提取所述第二清洗装置中使用的清洗液，并将所述清洗液发送给所述第一清洗装置；
吸收液去雾器，配置为俘获从所述二氧化碳俘获模块排放的气体夹带的吸收液的雾体；以及
清洗液去雾器，配置为俘获从所述第一清洗装置排放的气体夹带的清洗液的雾体。
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