CN103845998B - 三氧化硫的后吸收器涤气 - Google Patents

三氧化硫的后吸收器涤气 Download PDF

Info

Publication number
CN103845998B
CN103845998B CN201310620855.XA CN201310620855A CN103845998B CN 103845998 B CN103845998 B CN 103845998B CN 201310620855 A CN201310620855 A CN 201310620855A CN 103845998 B CN103845998 B CN 103845998B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
absorber
amine
aerosol
demister
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310620855.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103845998A (zh
Inventor
S.A.贝德尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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 Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of CN103845998A publication Critical patent/CN103845998A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103845998B publication Critical patent/CN103845998B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • B01D53/14—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
    • B01D53/002—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 condensation
    • 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
    • B01D53/1406—Multiple stage absorption
    • 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
    • B01D53/1481—Removing sulfur dioxide or sulfur trioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/20—Organic absorbents
    • B01D2252/204—Amines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • 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
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • 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
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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

Abstract

烟气处理系统包括CO2吸收器，所述CO2吸收器具有用于将含有SO3气溶胶的气体接收在所述CO2吸收器中的入口。将胺溶剂供应到所述CO2吸收器。所述CO2吸收器具有高温区域和低温区域。所述高温区域构造成产生胺蒸气且所述低温区域构造成促使所述胺蒸气在SO3气溶胶上冷凝，从而产生SO3/胺液滴。SO3气溶胶去除装置安置在所述CO2吸收器的下游以便从所述气体中除去所述SO3/胺液滴。

Description

三氧化硫的后吸收器涤气
技术领域
概括地讲，本发明涉及从气体中除去(例如，涤去)三氧化硫(SO3)的系统和方法，且具体地讲，涉及通过利用冷凝以增大SO3气溶胶尺寸而从在二氧化碳(CO2)吸收器/再生器下游的烟气中除去SO3。
背景技术
在燃料如煤炭、石油、天然气、泥煤、废物等在燃烧设备如与用于为发电厂提供蒸汽的锅炉系统相关的燃烧设备中燃烧时，产生热工艺气体(或烟气)。这种烟气常含有诸如二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)的污染物。已经广泛认识到了释放CO2、SO2和SO3到大气中的负面环境影响，并且已经开发了适合从在上述燃料的燃烧中产生的热工艺气体中除去污染物的方法。
用于从气流中除去CO2的系统和方法包括CO2捕集系统，其中使烟气与水性吸收溶剂接触。这种系统例如包括使用基于冷冻氨的离子溶液的CO2吸收器。用胺进行化学吸收是正在探索的一项CO2捕集技术。
SO3可以气溶胶形式存在于烟气中。SO3气溶胶通常处于亚微米尺寸并且会难以捕集。通常，SO3捕集系统位于上述CO2吸收器的上游以排除SO3与在CO2吸收器中的胺的相互作用。这种SO3捕集系统包括采用细雾化水喷雾和具有用于捕集SO3的弯曲(torturous)路径的高压降除雾器装置的SO3捕集系统。然而，所述SO3捕集系统操作成本高，因为需要高能量来产生足够细的雾化喷雾并使烟气流经高压降装置。
发明内容
根据本文说明的方面，提供烟气处理系统，其包括CO2吸收器，所述CO2吸收器具有用于将含有SO3气溶胶的气体接收在所述CO2吸收器中的入口。将胺溶剂供应到所述CO2吸收器。在一个实施方案中，提供单独的再生单元，其从所述溶剂中除去CO2且使贫溶剂返回所述CO2吸收器。CO2与所述胺溶剂的反应引起在所述CO2吸收器内形成高温区域和低温区域。该构造使得胺蒸气在所述SO3气溶胶上冷凝，从而产生SO3/胺液滴。SO3气溶胶去除装置安置在所述CO2吸收器/再生器的下游以便从所述气体中除去SO3/胺液滴。
根据本文说明的其他方面，公开了处理气体的方法。所述方法包括提供CO2吸收器。所述CO2吸收器具有高温区域和低温区域。SO3气溶胶去除装置安置在所述CO2吸收器的下游。将胺溶剂供应到所述CO2吸收器。将含有SO3气溶胶和CO2的气体供应到所述CO2吸收器。使所述CO2与所述胺溶剂在所述CO2吸收器/再生器中反应。在所述CO2吸收器的高温区域中产生胺蒸气。所述胺蒸气在所述低温区域中在所述SO3气溶胶上冷凝，从而产生SO3/胺液滴。在所述SO3气溶胶去除装置中将所述SO3/胺液滴从所述气体中除去。
以上描述的特点及其他特点由下图和详述举例说明。
附图说明
现参看附图，其为例示性的实施方案，且其中相同元件以相同方式编码。
图1为气体处理系统的示意图；
图2为图1的CO2吸收器的放大的示意性横截面图；及
图3为另一气体处理系统的示意图。
具体实施方式
图1示出了用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧，该含有二氧化碳的气流诸如但不限于由燃料的燃烧产生的烟气。系统10还包括基于氨和/或胺的系统和水洗系统，诸如在2009年9月9日提交的题为“具有水洗系统的基于冷冻氨的CO2捕集系统(ChilledAmmoniaBasedCO2CaptureSystemwithWaterWashSystem)”的共同拥有且同时待审的美国专利申请第12/556,043号(公开号US2010-0083831)和在2010年8月3日提交的题为“捕集并利用在烟气流加工系统中产生的能量的方法和系统(MethodandSystemforCapturingandUtilizingEnergyGeneratedinaFlueGasStreamProcessingSystem)”的美国专利申请第12/849,128号(公开号2001/0068585)中公开的系统，所述专利申请通过引用的方式全文结合到本文中。然而，为了简单起见，图1仅显示用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧。气体处理系统10从所述气体中除去或涤去CO2、氨、胺蒸气和/或SO3气溶胶。气体处理系统10包括如本文所述布置的二氧化碳(CO2)吸收器20、水洗系统30、酸洗系统40和三氧化硫(SO3)去除系统50。在一个实施方案中，供应另一再生器单元(未示出)以从所述胺溶剂中除去CO2并使新鲜的胺返回CO2吸收器20。SO3去除系统50如上所述通过利用冷凝以增大SO3气溶胶尺寸而从在CO2吸收器/再生器20下游的气体中除去SO3。
如在图1中所示，CO2吸收器20包括使用吸收CO2的溶液从气流中除去CO2的吸收塔。CO2吸收器20具有用于接收CO2富化气体22A，诸如来自燃烧系统(未示出)的富含CO2的烟气，到CO2吸收器20中的气体入口21。CO2吸收器20具有用于从CO2吸收器20排出CO2贫化烟气22B的烟气出口24。CO2吸收器20包括用于从CO2富化烟气22A中除去CO2由此产生CO2贫化烟气22B的胺溶剂80。因为图1仅示出了用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧，所以出于对简明性的考虑，没有示出传送胺溶剂80到该系统的组件和自该系统传送胺溶剂80的组件。
胺溶剂80为任何合适的CO2吸收溶剂，诸如含胺的溶剂。在一个实施方案中，所述含胺的溶剂在水性溶剂中；然而，考虑所述含胺的溶剂可在非水性溶剂中。在所述含胺的溶剂中利用的胺化合物可为二元胺、三元胺、环胺、氨基酸或其组合。在一个实施方案中，所述胺化合物形成碳酸氢盐或氨基甲酸盐。在一个特定的实例中，所述含胺的溶剂为在水性溶剂中的2-氨基-2-甲基-1-丙醇。
所述胺化合物的其他实例包括但不限于单乙醇胺(MEA)、N-乙基二乙醇胺(2-[乙基-(2-羟基乙基)-氨基]-乙醇、EDEA)、2-(二甲基氨基)-乙醇(N,N-二甲氨基乙醇，DMEA)、2-(二乙基氨基)-乙醇(N,N-二乙基乙醇胺，DEEA)、3-(二甲基氨基)-1-丙醇(DMAP)、3-(二乙基氨基)-1-丙醇、1-(二甲基氨基)-2-丙醇(N,N-二甲基异丙醇胺)、N-甲基-N,N-二乙醇胺(MDEA)和2-(二异丙基氨基)-乙醇(N,N-二异丙基乙醇胺)。
环胺化合物的实例包括但不限于三乙烯二胺、1-羟基乙基哌啶、2-羟基乙基哌啶、双(羟基乙基)哌嗪、N,N’-二甲基哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、2,4,6-三甲基-[1,3,5]三氮杂环己烷、1-甲基-2-吡咯烷乙醇、哌嗪、高哌嗪、1-羟基乙基哌嗪、4-羟基乙基哌嗪、1-甲基哌嗪和2-甲基哌嗪。
如在图1中所示，水洗系统30具有经管道28与CO2吸收器/再生器20的气体出口24流体连通用于气体传输的入口31，以便将CO2贫化烟气22B接收到水洗系统30中。水洗系统30具有用于自其中排出水洗过的烟气22C的气体出口33。水洗系统30构造成接收水以便从CO2贫化烟气22B除去溶剂蒸气(例如，胺蒸气80’)。因为图1仅图示了用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧，所以出于对简明性的考虑，没有示出传送水到该系统的组件和自该系统传送水的组件。
如在图1中所示，酸洗系统40具有经管道37与水洗系统30的气体出口33流体连通用于气体传输的气体入口41，以便将水洗过的烟气22C接收在酸洗系统40中。酸洗系统40具有用于自酸洗系统40排出酸洗过的烟气22D的气体出口43。酸洗系统40构造成接收酸溶液以便从水洗过的烟气22C中除去氨(NH3)蒸气。因为图1仅示出了用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧，所以出于对简明性的考虑，没有示出传送酸溶液到该系统的组件和自该系统传送酸溶液的组件。
如在图1中示出，SO3气溶胶去除系统50具有经管道47与酸洗系统40的气体出口43流体连通用于气体传输的气体入口51，以便将酸洗过的烟气22D接收到SO3去除系统50中。SO3气溶胶去除系统50从酸洗过的烟气22D中除去SO3，由此产生SO3贫化烟气22E，SO3贫化烟气22E经SO3去除系统50的出口54排出。在一个实施方案中，SO3气溶胶去除系统50为低压降除雾器。在一个实施方案中，SO3去除系统50包括雾化喷雾嘴，该雾化喷雾嘴产生大液滴(例如，水滴或其他流体液滴)，与产生细滴烟雾的雾化喷雾嘴相比较，该雾化喷雾嘴能量更有效地产生液滴。合适的除雾器包括但不限于板和挡板型除雾器、丝网除雾器和布朗除雾器(Browniandemister)。因为图1仅示出了用于处理含有二氧化碳(CO2)的气流的系统10的气体侧，所以出于对简明性的考虑，没有示出SO3气溶胶去除系统50的内部和用于传送水或其他流体到该系统的组件及自该系统传送水或其他流体的组件。虽然将SO3气溶胶去除系统50示出并描述为在酸洗系统40的下游，但本发明对于SO3气溶胶去除系统50并不限于此方面，SO3气溶胶去除系统50可定位在酸洗系统40或水洗系统30的上游。
参看图2，CO2吸收器20的一部分表示为有气体如CO2富化烟气22A，CO2富化烟气22A经气体入口21流入CO2吸收器20中，沿箭头A的一般方向穿过CO2吸收器20且经气体出口24离开CO2吸收器20。在该实施例中，胺溶液80的流动与由箭头A表示的气体流动方向相反，尽管在一些情况下，其可以在并流构造中进行。
CO2吸收器20的这部分在其中具有胺溶剂80。在整个CO2吸收器20中胺溶剂80的温度不同。例如，CO2吸收器20限定紧邻气体入口21的第一低温区域79。CO2吸收器20还限定在第一低温区域79下游(相对于由箭头A所示的气体流动)的高温区域81。在高温区域81中，胺溶剂的温度随着CO2富化烟气22A与在烟气中的CO2放热反应而升高。CO2吸收器20限定在高温区域81下游(相对于气体流动)的第二低温区域82。第一低温区域79和第二低温区域82处于比在高温区域81中的温度低的温度下。
参看图2，CO2富化烟气22A经历CO2去除过程，该CO2去除过程通过在胺溶液80内的三个气泡，即第一烟气气泡22AA、第二烟气气泡22AB和第三烟气气泡22BB沿箭头A的一般方向从气体入口21行进到气体出口24来示出。这三个气泡为各自相应区域的放大图以便更清楚地表示挥发的胺80’在SO3气溶胶83上冷凝的进程。第一烟气气泡22AA、第二烟气气泡22AB和第三烟气气泡22BB各自表示一个烟气气泡在行进穿过CO2吸收器20期间在三个不同的时间点的状态。第一烟气气泡22AA示出在第一低温区域79中。第一烟气气泡22AA包含夹带在其中的亚微米尺寸D1的SO3气溶胶83。第二烟气气泡22AB示出在高温区域81中。第二烟气气泡22AB包含夹带在其中的亚微米尺寸D1的SO3气溶胶83。在高温区域81中的温度升高使得一部分胺溶剂80挥发成挥发的胺80’。一部分挥发的胺80’挥发到第二烟气气泡22AB中。另外，在CO2吸收过程期间的温度升高由胺降解反应产生氨NH3蒸气86。一部分NH3蒸气86挥发到第二烟气气泡22AB中。
在第二低温区域82中，在第三烟气气泡22BB中的SO3气溶胶83为成核部位，挥发的胺80’在其上冷凝并在SO3气溶胶83上形成胺冷凝物80’’，从而产生各自包含SO3气溶胶粒子83中的一个和冷凝在其上的胺冷凝物80’’的液滴，该液滴在本文中称为SO3/胺液滴85。SO3/胺液滴85具有直径D2，该直径D2大于SO3气溶胶83的直径D1。在一个实施方案中，直径D2大于直径D1的一又二分之一(即，1.5)倍，且优选D2大于D1数值的两倍。在另一实施方案中，D2大于D1数值的3倍。在又一实施方案中，D2大于D1数值的四倍。在又一实施方案中，D2大于D1数值的五倍。在又一实施方案中，D2大于D1数值的5.3倍。
参看图1和图2，在燃料在炉子中燃烧期间，烟气22产生并经入口21排到CO2吸收器20中。烟气22含有CO2和SO3气溶胶83。将胺溶剂80供应到CO2吸收器20。在高温区域81中，使CO2与胺溶剂80放热反应，胺溶剂80吸收CO2。在吸收CO2期间，产生包含NH3蒸气86的胺降解产物。在高温区域81中，一部分胺挥发到第二烟气气泡22AB中。烟气22(例如，第二烟气气泡22AB)在高温区域81下游流到低温区域82中，其中烟气22被称为第三烟气气泡22BB。在第二低温区域82中，一部分胺蒸气80’在由如在第三气泡22BB中所示的SO3气溶胶83提供的成核部位上冷凝，由此产生SO3/胺液滴85。
CO2贫化烟气22B从CO2吸收器20中排出，其处于CO2贫化状态下且具有胺蒸气80’、NH3蒸气86和SO3/胺液滴85。从CO2吸收器/再生器20排出的CO2贫化烟气22B经管道28和气体入口31供应到水洗系统30。在水洗系统30中，将胺蒸气80’从CO2贫化烟气22中除去。
水洗过的烟气22C从水洗系统30中排出，其具有包含在其中的一些NH3蒸气86和SO3/胺液滴85。水洗过的烟气22C经管道37和入口41供应到酸洗系统40。如上所述，在酸洗系统40中将NH3蒸气从水洗过的烟气22C中除去，由此产生酸洗过的烟气22D。
酸洗过的烟气22D从酸洗系统40中排出，其具有包含在其中的SO3/胺液滴85。酸洗过的烟气22D经管道47和气体入口51供应到SO3气溶胶去除系统50。在SO3气溶胶去除系统50中SO3/胺液滴85经由低压降除雾器和/或雾化喷雾嘴的能量有效操作从酸洗过的烟气22D中除去，与产生细滴烟雾的雾化喷雾嘴相比，能量有效地生成大液滴(例如，水或其他流体液滴)。
图3的气体处理系统类似于图1的气体处理系统。因此，相同元件以在相同的元件编号之前放上数字1给出。气体处理系统110包括如在本文中对于气体处理系统10所述布置的二氧化碳(CO2)吸收器120、水洗系统130、酸洗系统140和三氧化硫(SO3)气溶胶去除系统150。气体处理系统110包括安置在CO2吸收器120上游且经管道164与其流体连通用于气体传输的预喷雾洗涤系统160。
在操作期间，将烟气122供应到预喷雾洗涤系统160。CO2富化烟气122F包含CO2和SO3气溶胶。预喷雾洗涤系统160包含用于接收CO2富化烟气122F的气体入口161。水雾冷却CO2富化烟气122F且允许水蒸气在SO3气溶胶上冷凝，增大了SO3气溶胶的尺寸。预喷雾洗涤系统160包含用于接收CO2贫化烟气122A的气体入口163。因此，与没有预喷雾洗涤系统的气体处理系统相比，较大的SO3气溶胶更可能通过在二氧化碳(CO2)吸收器120、水洗系统130、酸洗系统140和三氧化硫(SO3)去除系统150中的后续处理而除去。
实施例1
参看图1和图2，将30重量%的单乙醇胺(MEA)的水溶液80供应到CO2吸收器20。使MEA80与CO2在CO2吸收器20的低温区域79中放热反应，引起温度增加约20℃以上以形成CO2吸收器20的高温区域81。因此，高温区域81处于约40-60℃下。在高温区域81与第一低温区域79和/或第二低温区域82之间MEA80的饱和蒸气压力的差值在0.4摩尔CO2/摩尔胺的平均负荷下为约66ppmv。因此，一部分MEA80挥发到MEA蒸气80’中。在高温区域81与第一低温区域79和/或第二低温区域82之间水饱和蒸气压力的差值为约170ppmv。约1ppmv的SO3气溶胶83行进穿过高温区域81、第一低温区域79和第二低温区域82且提供供MEA80’用的成核部位以使其在SO3气溶胶83上冷凝，产生由具有冷凝在其上的MEA冷凝物80’’的SO3气溶胶83组成的SO3/胺液滴85。SO3/胺液滴85的直径大于SO3气溶胶83的约5.3倍。例如，一部分SO3气溶胶83具有约0.5微米的直径且SO3/胺液滴85具有约2.6微米的直径。与较小SO3气溶胶83的去除相比，较大的SO3/胺液滴85可更有效地自CO2富化烟气22A、水洗过的烟气22C和酸洗过的烟气22D除去(例如，使用更少的能量)。
本文还公开了处理气体的方法。所述方法包括提供具有气体入口21的CO2吸收器20。CO2吸收器20具有安置在第一低温区域79与第二低温区域82之间的高温区域81。SO3气溶胶去除装置50安置在CO2吸收器20的下游。将胺80供应到CO2吸收器20。将含有SO3气溶胶和CO2的气体供应到CO2吸收器20。使所述CO2与胺80在CO2吸收器20中反应。在CO2吸收器20的高温区域81中产生胺蒸气80’。如在第三烟气气泡22BB中所示，挥发到第二烟气气泡22AB中的胺蒸气80’在低温区域82中的SO3气溶胶83上冷凝，产生SO3/胺液滴85。在SO3气溶胶去除装置50中将SO3/胺液滴85从气体中除去。
在一个实施方案中，所述方法包括提供在CO2吸收器20下游且与CO2吸收器20流体连通用于气体传输的水洗系统30且供应水到水洗系统30。在水洗系统30中将胺蒸气80’从CO2贫化烟气22B中除去。
在一个实施方案中，酸洗系统40提供在水洗系统30的下游且与水洗系统30流体连通，用于气体传输。由于胺溶剂80的降解而在该CO2吸收器中产生氨蒸气86。将酸溶剂引入酸洗系统40中以从水洗过的烟气22C除去氨蒸气86。
在一个实施方案中，预喷雾洗涤系统160提供在CO2吸收器20的上游且与CO2吸收器20流体连通，用于气体传输。将水引入该预喷雾洗涤系统中以使得水与CO2富化烟气122F连通且使水蒸发。该水在SO3气溶胶83上冷凝。
虽然已经参看许多示例性实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应当理解的是，可在不偏离本发明的范围的情况下进行多种改变且可用等效物替代其要素。另外，可在不脱离本发明的必要范围的情况下进行许多修改以使特定的情形或材料适合本发明的教导。因此，并非想要将本发明限制于公开为预期用于实施本发明的最佳模式的特定实施方案，而是本发明将包括属于随附权利要求书范围内的所有实施方案。

Claims (22)

1.气体处理系统，其包括：
CO2吸收器，其具有用于将含有SO3气溶胶的气体接收在所述CO2吸收器中的入口、供应到所述CO2吸收器的胺溶剂，所述CO2吸收器具有高温区域和低温区域，所述高温区域构造成产生胺蒸气且所述低温区域构造成促使所述胺蒸气的一部分在所述SO3气溶胶上冷凝，从而产生SO3/胺液滴；和
SO3气溶胶去除装置，其安置在所述CO2吸收器的下游以便从所述气体中除去所述SO3/胺液滴。
2.权利要求1的气体处理系统，其还包括安置在所述CO2吸收器的下游且与所述CO2吸收器流体连通用于传输所述气体的水洗系统，所述水洗系统构造成从所述气体中除去所述胺蒸气。
3.权利要求2的气体处理系统，其还包括安置在所述水洗系统的下游且与所述水洗系统流体连通用于传输所述气体的酸洗系统，所述酸洗系统构造成从所述气体中除去在所述CO2吸收器中产生的氨蒸气。
4.权利要求3的气体处理系统，其中所述酸洗系统安置在所述SO3气溶胶去除装置的上游且与所述SO3气溶胶去除装置流体连通，用于传输所述气体。
5.权利要求1的气体处理系统，其中所述气体为自燃料的燃烧产生的烟气。
6.权利要求1的气体处理系统，其中所述SO3气溶胶去除装置为除雾器。
7.权利要求6的气体处理系统，其中所述除雾器为板型除雾器、丝网型除雾器或布朗型除雾器中的一种。
8.权利要求7的气体处理系统，其中所述板型除雾器是挡板型除雾器。
9.权利要求1的气体处理系统，其包括安置在所述CO2吸收器的上游且与所述CO2吸收器流体连通用于传输所述气体的预喷雾洗涤系统，所述预喷雾洗涤系统构造成使引入其中的水蒸发，所述水在所述SO3气溶胶上冷凝。
10.权利要求1的气体处理系统，其中所述SO3气溶胶的粒子具有第一直径且所述CO2吸收器系统构造成产生具有大于所述第一直径的1.5倍的第二直径的SO3/胺液滴。
11.权利要求1的气体处理系统，其中所述胺溶剂包括单乙醇胺。
12.处理气体的方法，其包括：
提供CO2吸收器，其中所述吸收器具有高温区域和低温区域；
提供SO3气溶胶去除装置，所述SO3气溶胶去除装置安置在所述CO2吸收器的下游；
供应胺溶剂到所述CO2吸收器；
供应含有SO3气溶胶和CO2的气体到所述吸收器；
使所述CO2与所述胺在所述CO2吸收器中反应；
在所述高温区域中产生胺蒸气；
在所述低温区域中使所述胺蒸气的一部分在所述SO3气溶胶上冷凝，由此产生SO3/胺液滴；和
在所述SO3气溶胶去除装置中从所述气体中除去所述SO3/胺液滴。
13.权利要求12的方法，其中水洗系统提供在所述CO2吸收器的下游且与所述CO2吸收器流体连通，用于传输所述气体，
将水引入所述水洗系统；和
在所述水洗系统中从所述气体中除去所述胺蒸气。
14.权利要求13的方法，其中酸洗系统提供在所述水洗系统的下游且与所述水洗系统流体连通，用于传输所述气体，
在所述CO2吸收器中产生氨蒸气；
向所述酸洗系统供应酸溶剂；和
在所述酸洗系统中从所述气体中除去所述氨蒸气。
15.权利要求14的方法，其中所述酸洗系统提供在所述SO3气溶胶去除装置的上游且与所述SO3气溶胶去除装置流体连通，用于传输所述气体。
16.权利要求12的方法，其中所述气体为自燃料的燃烧产生的烟气。
17.权利要求12的方法，其中所述SO3气溶胶去除装置为除雾器。
18.权利要求17的方法，其中所述除雾器为板型除雾器、丝网型除雾器或布朗型除雾器中的一种。
19.权利要求18的方法，其中所述板型除雾器是挡板型除雾器。
20.权利要求12的方法，其还包括：
提供在所述CO2吸收器的上游且与所述CO2吸收器流体连通用于传输所述气体的预喷雾洗涤系统；
在所述气体中引入水；
在所述预喷雾洗涤系统中使所述水蒸发；和
使所述水在所述SO3气溶胶上冷凝。
21.权利要求12的方法，其中所述SO3气溶胶的粒子具有第一直径且所述SO3/胺液滴具有大于所述第一直径的1.5倍的第二直径。
22.权利要求12的方法，其中所述胺溶剂包括单乙醇胺。
CN201310620855.XA 2012-11-30 2013-11-29 三氧化硫的后吸收器涤气 Expired - Fee Related CN103845998B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/690,813 US20140150652A1 (en) 2012-11-30 2012-11-30 Post absorber scrubbing of so3
US13/690813 2012-11-30
US13/690,813 2012-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103845998A CN103845998A (zh) 2014-06-11
CN103845998B true CN103845998B (zh) 2016-05-25

Family

ID=49683535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310620855.XA Expired - Fee Related CN103845998B (zh) 2012-11-30 2013-11-29 三氧化硫的后吸收器涤气

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140150652A1 (zh)
EP (1) EP2737935A1 (zh)
CN (1) CN103845998B (zh)
AU (1) AU2013263782B2 (zh)
CA (1) CA2833888A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6056637B2 (ja) * 2013-04-30 2017-01-11 株式会社Ihi 圧縮機不純物分離機構の腐食防止方法及び装置
CN105879582B (zh) * 2016-06-16 2019-08-02 山西北极熊环境科技有限公司 一种用于二氧化碳捕集的多污染物治理设备及方法
WO2023238936A1 (ja) * 2022-06-11 2023-12-14 ナノミストテクノロジーズ株式会社 排ガスの処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102091503A (zh) * 2011-01-05 2011-06-15 湖南大学 一种捕集、固定和净化二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物的化学方法
CN102325579A (zh) * 2009-03-13 2012-01-18 阿克清洁碳公司 一种用于控制胺排放的方法及装置
CN202263502U (zh) * 2011-08-26 2012-06-06 浙江菲达脱硫工程有限公司 一种高效脱除pm2.5微细粉尘和so3酸雾的电除雾装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3969949B2 (ja) * 2000-10-25 2007-09-05 関西電力株式会社 アミン回収方法及び装置並びにこれを備えた脱炭酸ガス装置
DE102007043331A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Hitachi Power Europe Gmbh Gekühlte NaOH-Rauchgaswäsche
GB0721488D0 (en) * 2007-11-01 2007-12-12 Alstom Technology Ltd Carbon capture system
US7846240B2 (en) 2008-10-02 2010-12-07 Alstom Technology Ltd Chilled ammonia based CO2 capture system with water wash system
US20110068585A1 (en) 2009-09-24 2011-03-24 Alstom Technology Ltd Method and system for capturing and utilizing energy generated in a flue gas stream processing system
JP5351728B2 (ja) * 2009-12-03 2013-11-27 三菱重工業株式会社 Ｃｏ２回収装置およびｃｏ２回収方法
EP2578295B1 (en) * 2010-05-31 2020-05-27 Mitsubishi Heavy Industries Engineering, Ltd. Exhaust gas treatment system and method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102325579A (zh) * 2009-03-13 2012-01-18 阿克清洁碳公司 一种用于控制胺排放的方法及装置
CN102091503A (zh) * 2011-01-05 2011-06-15 湖南大学 一种捕集、固定和净化二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫和氮氧化物的化学方法
CN202263502U (zh) * 2011-08-26 2012-06-06 浙江菲达脱硫工程有限公司 一种高效脱除pm2.5微细粉尘和so3酸雾的电除雾装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2833888A1 (en) 2014-05-30
EP2737935A1 (en) 2014-06-04
US20140150652A1 (en) 2014-06-05
AU2013263782A1 (en) 2014-06-19
CN103845998A (zh) 2014-06-11
AU2013263782B2 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fang et al. Emission and control of flue gas pollutants in CO2 chemical absorption system–A review
CN103990365B (zh) 一种臭氧/过氧化氢诱导自由基的烟气净化方法及系统
EP2578290B1 (en) CO2 recovery system and method
AU2008210850B2 (en) Use of SO2 from flue gas for acid wash of ammonia
US9568193B2 (en) Air pollution control system and air pollution control method
US8883106B2 (en) Method and a device for removing nitrogen oxides and sulphur trioxide from a process gas
CN104043325B (zh) 一种臭氧活化过硫酸盐的烟气净化方法和装置
US20120195816A1 (en) Gas treatment process and system
CN103505999B (zh) 一种湿法脱硫脱硝的系统和方法
CN103316573B (zh) 资源回收型膜法烟气同时脱硫脱硝装置及其工艺
EP2537574B1 (en) Air pollution control system and air pollution control method
CN103845998B (zh) 三氧化硫的后吸收器涤气
EP2636870B1 (en) Preparation of exhaust gas from a gas turbine for exhaust gas recirculation
US10610820B2 (en) Flue gas treatment system and method
CN102350190A (zh) 脱硫脱硝烟气集成净化工艺及装置
AU2019200519B2 (en) Carbon dioxide capture system and method of operating carbon dioxide capture system
US20130175004A1 (en) Gas treatment system with a heat exchanger for reduction of chiller energy consumption
CN103657367B (zh) 一种单塔式钙法脱硫转双塔式氨法脱硫的装置与工艺
CN103328074B (zh) 用于清洁气体流的方法和系统
CN209714765U (zh) 一种工业烟气高温脱硫脱硝除尘系统
US20200368682A1 (en) Air pollution control unit and air pollution control method, and co2 recovery unit and co2 recovery method
CN202179925U (zh) 脱硫脱硝烟气集成净化装置
JP2020517441A (ja) 排ガス洗浄装置および方法
JP2007021477A (ja) ガス浄化装置及び排ガス処理方法
CN207822774U (zh) 一种含硫化氢的VOCs废气处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Baden, Switzerland

Patentee after: ALSTOM TECHNOLOGY LTD

Address before: Baden, Switzerland

Patentee before: Alstom Technology Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160525

Termination date: 20171129