CN104797321A - 气体清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明设计用于气体清洗特别是借助于胺清洗从烟气中除去CO2的装置。该装置包括冷却阶段(1)，用于借助于供给到冷却阶段(1)的液体(3)直接冷却并预清洗进入该装置的气体流(2)，吸收阶段(4)，用于借助于供给至该吸收阶段(4)的清洗液(5)从气体流(2)中除去至少一种气体组分，和后清洗器(6)，用于从被净化的气体流(7)中消耗该清洗液中的至少一种挥发性组分。根据本发明，所述冷却阶段(1)、所述吸收阶段(4)和后清洗器(6)被设置成一个在另一个之上并且被连接以形成清洗塔(8)。

Description

气体清洗装置
技术领域
本发明涉及气体清洗装置，尤其是用于通过胺清洗从烟道气中分离CO2。
背景技术
在后清洗器的下游连接用于从气体流中除去气体成分的吸收器，以便清洁气体中消耗已经转移到气体流中的清洗液中的挥发性成分，这是已知的。在氨清洗的情况下，后清洗用于胺的回收。后清洗器可被布置为在所述吸收器头部的柱状部。烟气冷却器时常被连接到装置的上游，待清洗的气体流通过被作用于其上的液体进行冷却。如果合适的液体被采用时，直接冷却可以结合气体流的预清洗一起进行。在已知的措施的情况下，烟气冷却器作为单独的装置被连接到吸收体的上游，并且经由管道被连接到吸收器。用于推动气体流的风扇可被布置在烟气冷却器和吸收器之间，或者吸收器的下游。
在现有的气体净化工厂里，其气体净化能力通过进一步的或更强大的气体清洗装置而被增加，经常存在没有足够的空间用来安装另外的烟气冷却器以及相关的管道。单独的烟气冷却器和相关的管道也构成了装置投资成本的主要部分。
发明内容
在这种背景下，本发明是基于提供气体清洗装置的目的，其特点在于对空间要求小并且投资成本低。特别是，该装置也应该适合于待净化气体的胺清洗。
如权利要求1所保护的气体清洗装置构成了本发明的主题并且代表实现该目的的解决方案。
根据本发明，该装置包括冷却阶段，用于通过供给到冷却阶段的液体对进入装置的气体流进行预清洗和直接冷却；吸收阶段，用于通过供给到吸收阶段的清洗液从气体流中除去至少一种气体成分；以及后清洗器，用于从清洗气体流中消耗清洗液中的至少一种挥发性成分，其中，所述冷却阶段、吸收阶段和后清洗器被布置得一个在另一个之上并且被连接以形成清洗塔。根据本发明，借助于将所有清洗阶段集成为一个清洗塔，根据本发明的装置要求小的安装面积，其基本上是由冷却阶段的基区来确定的。用于供给气体流的管道系统可以被大大简化。这对投资成本以及对气体中的压力损失具有有益效果。
吸收阶段最好具有柱状插入件，用于增加在气体流和清洗液之间的材料转移的转移表面。随机填料、规整填料和转移托盘作为柱状插入件是合适的。
根据本发明的一个优选实施方案，用于排出清洗液的分离托盘被设置在吸收阶段和冷却阶段之间，其中，所述分离托盘具有用于气体流穿过的开口。该分离托盘可以例如被设计为气泡罩式托盘或阀门托盘。冷却阶段可以使用不同于吸收阶段的液体。当然，在直接冷却和预清洗的气体流的冷却阶段以及在用于除去有害气体成分的吸收阶段使用相同的清洗液，并且在冷却阶段和吸收阶段被施加不同的部分流体也是可能的。
特别是，冷却阶段可以被设计为喷射装置，其具有多个喷嘴和设置有用于排放液体的出口的液体槽。
本发明的一个变型实施例提供了冷却阶段具有设置有至少一个喷射泵的气体入口，其中用于所述冷却阶段的所述液体作为动力介质可以被供给到喷射泵，并且喷射泵驱动气体流。用于直接冷却进气流的液体在驱动气体流的冷却阶段的气体入口里产生压降。喷射泵可以代替用于推动气体流的风扇或者支持通过风扇对气体的驱动。喷射泵被方便地布置在冷却阶段的上部，其中离开喷射泵的气/液混合物的流动方向被垂直于或者对角线向下定向在冷却阶段的容器空间内。喷射泵尤其可以被设计为文丘里清洗器(venturi scrubber)，借助于动力介质，该清洗器不仅驱动待净化的气体流而且有效地冷却该气体流。
根据本发明的装置的进一步的配置，用于驱动气体流的风扇被布置在清洗塔的头部。布置风扇在清洗塔的头部使得用于排出被净化气体的连接管道可以灵活地适应当地的条件成为可能并且在许多情况下也被简化了。也因此可以进一步减少该装置对空间的要求。
后清洗器可被构造用于比吸收阶段更低的液体量。气体流流经的后清洗器的流体截面比吸收阶段所要求的横截面小。包括后清洗器的清洗塔的部分，和吸收阶段，可以在气体侧上被直接彼此连接。根据本发明一个优选实施方案，来自后清洗器中的液体可以被直接供给至该吸收阶段而无需从清洗塔中排出。
附图说明
在下面，将参考仅仅呈现示范性实施例的附图对本发明进行描述。在附图中：
图1示出了气体清洗装置的示意图；
图2和图3示出了气体清洗器的另一实施方案的变型例。
具体实施方式
图1中所示的气体清洗装置被用于例如从烟气中除去CO2。该装置包括冷却阶段1，用于借助于馈送到冷却阶段1的液体3直接冷却和预清洗进入该装置的气体流2，吸收阶段4，用于借助于馈送到吸收阶段的清洗液5从气体流中除去至少一种气体组分，和后清洗器6，用于从被净化的气体流7中消耗清洗液中的至少一种挥发性成分。冷却阶段1中、吸收阶段4和后清洗器6被布置得一个在另一个之上并且被连接以形成清洗塔8。
吸收阶段4优选地包括柱状插入件，其用于增加气体流2和清洗液5之间的用于材料转移的转移表面，其中，所述柱状插入件可由随机填料、规整填料或转移托盘构成。用于排出清洗液的分离托盘9被设置在吸收阶段4和冷却阶段1之间。分离托盘9具有用于气体流通过的开口10并且可以例如采取气泡罩式托盘或阀门托盘。借助于分离托盘9，吸收阶段4和冷却阶段1可以分配不同的液体回路。然而，冷却阶段1和吸收阶段4也可以采用相同的清洗液进行操作。
后清洗器6被配置为比吸收阶段4更小的液体流量并且由具有比吸收阶段4更小的流体横截面的柱状部组成。在后清洗器6中，也可以提供用于改善气相和液相之间物质传递的流插入件。来自后清洗器6的液体可以被直接供给到吸收阶段4而无需从清洗塔8中排出。然而，在后清洗器6和吸收阶段4之间，提供气体可渗透的分离托盘用于排出离开后清洗器6的液体，以便能够操作设置有独立的液体回路的后清洗器6和吸收阶段4也在本发明的范围内。
在图1示例性的实施方案中，清洗塔8的冷却阶段1被设计为喷射装置，其具有多个喷嘴和设置有用于排放液体的出口的液体储槽。待净化的气体与通过喷嘴供给的液体流动反向地流过所述冷却阶段1。冷却阶段也可以包含规整填料、随机填料以及类似物。
在图2的示例性实施方案中，冷却阶段1具有设置有至少一个喷射泵11的气体入口，其中用于冷却阶段1的液体3可被供给到喷射泵作为动力介质。喷射泵11带来气体入口里的压降并驱动气体流。喷射泵11被布置在冷却阶段1的上部使得离开喷射泵的气/液混合物的流动方向被垂直或对角线朝下地定向到冷却阶段1的容器空间内。喷射泵11特别可以被设计成文丘里喷嘴。借助于气体2和液体3的充分混合，文丘里喷嘴结合预清洗带来气体流的良好冷却。
在图3的示例性实施方案中，用于推动气体流7的风扇12被设置在清洗塔8的头部处。借助于风扇12处在清洗塔8头部的这种布置，用于排出被净化的气体流7的连接管道可以灵活地适应当地的条件，并且在许多情况下被简化了。
在图中所示的装置可用于气体清洗，特别是对含有CO2气体的胺清洗。在胺清洗的情况下，胺溶液用作清洗液。

Claims (10)

1.一种用于气体清洗特别是借助于胺清洗从烟气中除去CO2的装置，具有
冷却阶段(1)，用于借助于供给到冷却阶段(1)的液体(3)直接冷却并预清洗进入该装置的气体流(2)，
吸收阶段(4)，用于借助于供给至吸收阶段(4)的清洗液(5)从气体流(2)中除去至少一种气体组分，和
后清洗器(6)，用于从被净化的气体流(7)中消耗清洗液中的至少一种挥发性组分，
其特征在于，所述冷却阶段(1)、所述吸收阶段(4)和后清洗器(6)被设置成一个在另一个之上并且被连接以形成清洗塔(8)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该吸收阶段(4)具有柱状插入件，用于增加气体流(2)和清洗液(5)之间物质转移的转移表面。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，用于排出清洗液的分离托盘(9)被设置在吸收阶段(4)和冷却阶段(1)之间，其中所述分离托盘(9)具有用于气体流通过的开口(10)。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，冷却阶段(1)被设计为喷射装置，其具有设置有用于排出液体的出口的液体储槽和多个喷嘴。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，冷却阶段(1)具有设置有至少一个喷射泵(11)的气体入口，其中，用于所述冷却阶段(1)的液体可以被馈送到喷射泵(11)作为动力介质，并且所述喷射泵(11)驱动气体流(2)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述喷射泵(11)被设置在所述冷却阶段(1)的上部里并且气/液混合物在垂直或对角线朝下定向的流动方向上离开喷射泵(11)。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述喷射泵(11)被设计成文丘里清洗器。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的装置，其特征在于，用于驱动气体流的风扇(12)被设置在所述清洗塔(8)的头部处。
9.如权利要求1至8中任意一项所述的装置，其特征在于，所述后清洗器(6)被配置为比吸收阶段(4)低的液体流量。
10.如权利要求1至9中任意一项所述的装置，其特征在于，来自所述后清洗器(6)的液体可以被直接供给到吸收阶段(4)而无需从清洗塔(8)中排出。
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