CN104801155A - 热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法 - Google Patents

热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法。根据一个实施方案，热稳定盐脱除系统包括脱硫单元，该脱硫单元使排放气体中含有的硫氧化物被循环通过二氧化碳回收系统的吸收液的至少一部分吸收，并且该脱硫单元排出硫氧化物通过吸收液被脱除的排放气体。热稳定盐脱除系统包括阴离子脱除单元，该阴离子脱除单元将阴离子从吸收液中脱除，该吸收液是在脱硫单元使硫氧化物被吸收后得到的。

Description

热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法
技术领域
本文所述的实施方案总体上涉及热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法。
背景技术
最近几年，化石燃料的燃烧产物二氧化碳导致的温室效应所引起的全球变暖已经变成更大的问题。在《联合国气候变化框架公约》(United NationsFramework Convention on Climate Change)的《京都议定书》(Kyoto Protocol)中，日本的温室气体排放减量目标是在2008年-2012年之间减少到比1990年低6％。
在这种背景下，正在为使用大量化石燃料的热电站等努力研究将燃烧排放气体与胺基吸收液接触并且将燃烧气体中二氧化碳分离和回收的方法，以及将回收的二氧化碳储存而不释放到大气中的方法。
使用这种吸收液将二氧化碳从燃烧排放气体分离并且回收的过程包括将燃烧气体与吸收液在吸收塔中接触的过程，以及在再生塔中对吸收了二氧化碳的吸收液进行加热、从吸收液中排出二氧化碳并且再生吸收液以将吸收液再次循环到吸收塔进行再利用的过程。
在这种二氧化碳回收系统的操作期间，排放气体中硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的吸收以及与排放气体中氧进行的反应使胺降解，并因此生成有机酸。由这些有机酸形成了在再生塔的条件下很难降解的热稳定盐。
当如上所述吸收液中累积的热稳定盐通过阴离子脱除装置(例如，电渗析器、阴离子交换树脂等)被脱除时，由于吸收液中残留的碳酸根离子，导致了吸收液中胺损失的问题。
附图说明
图1是根据第一实施方案的二氧化碳回收系统100的示意性结构图。
图2是根据第一实施方案的电渗析器的示意性结构图，该电渗析器是阴离子脱除单元3的实例。
图3是根据第二实施方案的二氧化碳回收系统200的示意性结构图。
图4是根据第二实施方案的通路切换单元SW2的示意性结构图。
图5是显示根据第二实施方案的控制器CON2的工艺流程实例的流程图。
图6是图5中流程图的延续。
发明内容
根据一个实施方案，热稳定盐脱除系统包括脱硫单元，该脱硫单元使排放气体中含有的硫氧化物被二氧化碳回收系统中循环的吸收液的至少一部分吸收，并且该脱硫单元排出硫氧化物被脱除的排放气体。热稳定盐脱除系统包括阴离子脱除单元，该阴离子脱除单元将阴离子从吸收液中脱除，该吸收液是在脱硫单元使硫氧化物被吸收后得到的。
在下文中，将参照附图对本发明的实施方案进行说明。
(第一实施方案)
图1是根据第一实施方案的二氧化碳回收系统100的示意性结构图。
二氧化碳回收系统100包括吸收塔6，并且吸收塔6使后述的脱硫单元1排出的脱硫脱硝排放气体102中含有的二氧化碳被吸收液吸收，并且然后排出含有二氧化碳的吸收液。
此外，二氧化碳回收系统100包括再生塔7，并且再生塔7(吸收二氧化碳后的吸收液(下文中称为富液111)从吸收塔6提供给该再生塔7)加热富液111，将含有蒸汽的二氧化碳气体从吸收液中释放并脱除，排出含有二氧化碳气体和蒸汽的排放气体118，并且随之再生和排出吸收液。
例如，将诸如热电站等发电设施中产生的脱硫脱硝排放气体102提供给吸收塔6的下部，并且将二氧化碳已经被脱除的燃烧排放气体103从吸收塔6的顶部排出。将胺化合物水溶液用作可以吸收二氧化碳的吸收液。
此外，二氧化碳回收系统100包括再沸器10，并且再沸器10将存储在再生塔7中的贫液113的一部分加热，升高温度以产生蒸汽，并且将蒸汽提供给再生塔7。
在本文中，当再沸器10加热贫液113时，非常少量的二氧化碳气体从贫液113中释放出来并且和蒸汽一起提供给再生塔7。然后，蒸汽将再生塔7中的富液111加热，并且释放二氧化碳气体。
此外，二氧化碳回收系统100包括交流换热器11，并且吸收塔6和再生塔7之间的交流换热器11使用从再生塔7提供给吸收塔6的贫液114作为热源来加热从吸收塔6提供给再生塔7的富液111。被加热的富液111提供给再生塔7，作为富液112。交流换热器11回收贫液114的热量，并且将热量回收后的贫液115提供给胺吸收液存储罐4。
此外，二氧化碳回收系统100包括胺吸收液存储罐4，并且胺吸收液存储罐4存储通过二氧化碳回收系统100循环的吸收液。然后，从上部提供新鲜的吸收液，并且从底部弃除吸收液。因此，可防止劣化的吸收液循环通过二氧化碳回收系统100。此外，从后述的阴离子脱除单元3向胺吸收液存储罐4提供再生胺液108，该再生胺液是阴离子脱除后的胺吸收液。后面将对再生胺液108进行说明。
在胺吸收液存储罐4和吸收塔6之间提供吸收液冷却器5，以冷却从胺吸收液存储罐4提供的贫液116。将吸收液冷却器5冷却的贫液110提供给吸收塔6。此外，将胺吸收液104，其为吸收液冷却器5冷却的贫液110的一部分，提供给脱硫单元1。在本文中，在胺吸收液存储罐4和吸收液冷却器5之间提供泵(图中未示出)。
提供给吸收塔6的贫液110朝向吸收塔6中的吸收塔罐(图中未示出)下降。另一方面，提供给吸收塔6的脱硫脱硝排放气体102在吸收塔中从下部朝向顶部103上升。因此，含有二氧化碳的燃烧排放气体和贫液在填料床内以逆流方式接触(直接接触)，并且将二氧化碳从脱硫脱硝排放气体102脱除并且吸收在贫液110中，结果生成富液111。
二氧化碳已经被脱除的燃烧排放气体103从吸收塔6的顶部排出，并且将贫液111提供给吸收塔6中的吸收塔罐(图中未示出)。
此外，二氧化碳回收系统100包括冷凝器9，并且冷凝器9将含有二氧化碳气体和再生塔7排出的蒸汽的排放气体118进行冷凝，并且将二氧化碳气体和生成的冷凝物分离。冷凝器9排出的二氧化碳气体121存储在存储设施中(图中未示出)。
此外，二氧化碳回收系统100包括气体冷却器8，并且气体冷却器8使用冷却水(冷却介质)来冷却从再生塔7排出的排放气体118。将被冷却的排放气体118作为排放气体119提供给冷凝器9。此外，将冷凝物120从冷凝器9提供给再生塔7的顶部以及外部。
此外，二氧化碳回收系统100包括热稳定盐脱除系统130。在热稳定盐脱除系统130中，提供排放气体101，排气口与吸收塔6的吸入口连接，通路入口与吸收液冷却器5的通路出口连接，并且通路出口与胺吸收液存储罐4的通路入口连接。
热稳定盐脱除系统130包括脱硫单元1，并且将胺吸收液104，其为吸收液冷却器5排出的贫液110的一部分，提供给脱硫单元1。
在二氧化碳回收系统100中循环并且使用的胺吸收液104中，积累了有机酸或热稳定盐，该有机酸是通过与排放气体中氧的反应生成的，该热稳定盐是通过吸收排放气体中的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)生成的。在连接吸收液冷却器5和脱硫单元1的管道中提供阀V1，用于调节胺吸收液104的流速。
此外，热稳定盐脱除系统130包括SOx浓度计SOS，并且SOx浓度计SOS测量排放气体102中硫氧化物的浓度(SOx浓度)，该排放气体102从脱硫单元1排出并且提供给吸收塔6。然后，SOx浓度计SOS向通路切换单元SW输出表示测量的SOx浓度的SOx浓度信号。
此外，热稳定盐脱除系统130包括通路切换单元SW，并且该通路切换单元SW的通路入口连接脱硫单元1的通路出口。该通路切换单元SW为可以在第一通路和第二通路之间切换的三通阀，通过第一通路将胺吸收液105从脱硫单元1排出并且再次提供给脱硫单元1，通过第二通路将胺吸收液105从脱硫单元1排出并且提供给后述的阴离子脱除单元3。
此外，热稳定盐脱除系统130包括控制器CON，并且控制器CON与阀V1和通路切换单元SW电连接，其中控制器CON的输入与SOx浓度计SOS的输出电连接。控制器CON基于SOx浓度计SOS检测的SOx浓度来控制阀V1的开闭以及通路切换单元SW的通路的切换。
此外，热稳定盐脱除系统130包括冷却器2，该冷却器2冷却从脱硫单元1排出并且再次提供给脱硫单元1的胺吸收液。
此外，热稳定盐脱除系统130包括阴离子脱除单元3，并且阴离子脱除单元3将从通路切换单元SW流入的胺吸收液107中的阴离子脱除。
此外，热稳定盐脱除系统130包括再生单元RN，并且再生单元RN从废液109中再生氢氧化钠并且将含有再生的氢氧化钠的氢氧化钠溶液122返回到阴离子脱除单元3，该废液109是从阴离子脱除单元3排出的。
脱硫单元1获取至少部分贫液110，该贫液110可以吸收二氧化碳并且循环通过二氧化碳回收系统100。更详细地，脱硫单元1获取至少部分吸收液，该吸收液从胺吸收液存储罐4排出并且提供给吸收塔6。作为其实例，根据实施方案的脱硫单元1获取胺吸收液104，该胺吸收液104是从吸收液冷却器5排出并且提供给吸收塔6的贫液110的一部分。
脱硫单元1使排放气体101中含有的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)由被获取的胺吸收液104吸收。因此，将硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)从排放气体101脱除。脱硫单元1向吸收塔6提供硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)已经被脱除的脱硫脱硝排放气体102。在本文中，任何至少使硫氧化物(SOx)被胺吸收液104吸收的装置都可以用作脱硫单元1。
脱硫单元1使胺吸收液104以逆流方式与含有SOx或/和NOx的燃烧排放气体101接触，并且使燃烧排放气体101中的SOx或/和NOx被胺吸收液104吸收，作为硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子。
脱硫单元1将胺吸收液104循环通过冷却器2。因此，由胺吸收液104中二氧化碳衍生的胺氨基甲酸酯(amine carbamate)、碳酸根离子和碳酸氢根离子在排放气体101中作为二氧化碳释放，并且硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子与具有质子的(即质子化的)胺结合以使胺形成热稳定盐。将排放气体101作为脱硫脱硝排放气体102提供给吸收塔6。
因此，脱硫单元1可以向阴离子脱除单元3提供胺吸收液107，该胺吸收液107的二氧化碳含量足够低并且含有达到极限的硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子。
此外，脱硫单元1监测脱硫单元1中胺吸收液的液面水平。例如，脱硫单元1向控制器CON输出表示液面水平的液面信号。因此，控制器CON可以基于液面信号检测脱硫单元1是否已经变空。
控制器CON打开阀V1以使胺吸收液104流入脱硫单元1。当某一固定量的胺吸收液已经流入脱硫单元1，控制器CON控制阀V1令其关闭。然后，控制器CON保持关闭阀V1，同时胺吸收液在脱硫单元1和冷却器2之间循环，并且在循环之后以及将胺吸收液提供给阴离子脱除单元3之前，脱硫单元1变空。在基于液面信号检测到脱硫单元1已经对于胺吸收液变空的情况下，控制器CON控制阀V1使之打开，并且因此新鲜的胺吸收液104流入脱硫单元1.
此外，控制器CON基于SOx浓度计SOS检测到的硫氧化物浓度(SOx浓度)来控制通路切换单元SW。具体地，当SOx浓度计SOS检测到的硫氧化物浓度(SOx浓度)为预定浓度或更低时，控制器CON维持第一通路以循环胺吸收液104。另一方面，当SOx浓度计SOS检测到的硫氧化物浓度(SOx浓度)超过该预定浓度时，控制器CON控制通路切换单元SW以使通路切换单元SW从第一通路切换到第二通路并且向阴离子脱除单元3排出胺吸收液104。
因此，当脱硫脱硝排放气体102中的SOx浓度为预定浓度(例如10ppm)或更低时，可使胺吸收液104循环通过冷却器2，并且从排放气体101中脱除SOx。
另一方面，当脱硫脱硝排放气体102中的SOx浓度开始增加并超过预定浓度(例如10ppm)时，可以认为胺吸收液104的SOx浓度已经饱和并且胺吸收液104再也不能吸收SOx。因此，通路切换单元SW将胺吸收液107从脱硫单元1提供给阴离子脱除单元3。
在本文中，要提供给阴离子脱除单元3的胺吸收液107的二氧化碳含量优选应该为0.1重量％或更低，并且更优选应该为0.01重量％或更低。
阴离子脱除单元3将阴离子从胺吸收液107脱除，并且将阴离子脱除后的吸收液提供给胺吸收液存储罐4，其中该胺吸收液107是在脱硫单元1使硫氧化物被吸收后得到的。
阴离子的实例包括硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子以及有机酸离子。
阴离子脱除单元3的实例包括电渗析器、扩散渗析器以及阴离子交换树脂。在该实施方案中，作为实例，阴离子脱除单元3为电渗析器，在该电渗析器中，脱硫单元1对烟道气101脱硫后的胺吸收液107的流动通路夹在阴离子交换膜之间，如图2所示。此外，胺吸收液107含有带正电的胺。
例如，带正电的胺为叔胺。阴离子脱除单元3的详情将在后面进行说明。
阴离子脱除单元3向胺吸收液存储罐4提供再生胺液108，该再生胺液108是阴离子脱除后的胺吸收液。此外，阴离子脱除单元3向再生单元RN排出含有脱除的阴离子的废液109。
再生单元RN通过将氢氧化物和阴离子脱除单元3排放的废液109中含有的钠盐(例如硫酸钠)进行混合来再生氢氧化钠，并且将含有再生氢氧化钠的氢氧化钠溶液122返回到阴离子脱除单元3。
因此，当阴离子脱除单元3为图2所示的电渗析器时，可再生并利用氢氧化钠。
图2是根据第一实施方案的电渗析器的示意性结构图，该电渗析器是阴离子脱除单元3的实例。电渗析器包括带负电的负电极NE和带正电的正电极PE。此外，电渗析器包括第一阳离子交换膜C1，以及第一阴离子交换膜A1，负电极NE向第一阳离子交换膜C1施加负电荷，并且第一阴离子交换膜A1与第一阳离子交换膜C1配置成第一基室BS1。此外，电渗析器包括第二阴离子交换膜A2和第二阳离子交换膜C2，第二阴离子交换膜A2与第一阴离子交换膜A1配置成脱盐室DC，脱硫单元1对烟道气101脱硫后的胺吸收液107提供给该脱盐室DC，并且第二阳离子交换膜C2与第二阴离子交换膜A2配置成废液室WC。此外，电渗析器包括第三阴离子交换膜A3，正电极PE向第三阴离子交换膜A3施加正电荷并且第三阴离子交换膜A3与第二阳离子交换膜C2配置成第二基室BS2。
因此，第一基室BS1由作为一个分隔壁的第一阳离子交换膜C1以及作为另一个分隔壁的第一阴离子交换膜A1分隔，含有氢氧化钠的氢氧化钠溶液122从再生单元RN提供给该第一基室BS1。
脱盐室DC由作为一个分隔壁的第一阴离子交换膜A1以及由作为另一个分隔壁的第二阴离子交换膜A2进行分隔，胺吸收液107在脱硫单元1对烟道气101脱硫后提供给该脱盐室DC。
废液室WC由作为一个分隔壁的第二阴离子交换膜A2以及由作为另一个分隔壁的第二阳离子交换膜C2分隔。将含有阴离子的废液109从废液室WC排放到再生室RN，其中该含有阴离子的废液109从脱盐室DC流经第二阴离子交换膜A2。
第二基室BS2由作为一个分隔壁的第二阳离子交换膜C2以及作为另一个分隔壁的施加有正电荷的第三阴离子交换膜A3分隔，其中将氢氧化钠溶液从再生单元RN提供给该第二基室BS2。
提供给脱盐室DC的胺吸收液107中的阴离子酸根-渗透通过第二阴离子交换膜A2，并且移动到废液室WC。此外，在脱盐室DC中，胺吸收液107中的质子化的胺与氢氧化钠中的已经渗透通过第一阴离子交换膜A1的氢氧根离子反应，以生成胺R3N和水。将含有胺R3N和水的再生胺液108由脱盐室DC排放到胺吸收液存储罐4。
此外，在废液室WC中，已经渗透通过第二阴离子交换膜A2并且已经由脱盐室DC移动到废液室WC的阴离子酸根-与氢氧化钠中已经渗透通过第二阳离子交换膜C2的钠离子形成钠盐。阴离子脱除单元3将钠盐作为废液109从废液室WC排放到再生单元RN。
在这种情况下，再生单元RN通过将氢氧化物和阴离子脱除单元3排放的钠盐中包含的硫酸钠进行混合来再生氢氧化钠，并且将含有再生氢氧化钠的溶液提供给第一基室BS1和第二基室BS2。
此时，再生单元RN通过以下反应中的至少任意一种反应由硫酸钠(Na2SO4)再生氢氧化钠(NaOH)，硫酸钠(Na2SO4)在排放到再生单元RN的废液109中的钠盐中占大部分。
Na2SO4+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO4↓
Na2SO4+Ba(OH)2→2NaOH+BaSO4↓
Na2SO4+Sr(OH)2→2NaOH+SrSO4↓
因此，根据第一实施方案的热稳定盐脱除系统130包括脱硫单元1，用来获取可以吸收二氧化碳并且循环通过二氧化碳回收系统100的胺吸收液的至少一部分，并在获取的胺吸收液中吸收排放气体中含有的硫氧化物，并且包括阴离子脱除单元3，用来从胺吸收液中脱除阴离子，该胺吸收液是在脱硫单元1使硫氧化物被吸收后获得的。
因此，脱硫单元1可以通过吸收胺吸收液中的硫氧化物将二氧化碳从胺吸收液排放。因此，由于减少了胺吸收液中的碳酸根离子和碳酸氢根离子，所以可减少阴离子化胺。因此，可抑制阴离子脱除单元3中阴离子化胺的脱除，并且可减少胺吸收液中的胺损失。
此外，由于减少了要提供给阴离子脱除单元3的胺吸收液中的碳酸根离子和碳酸氢根离子，所以可减少在阴离子脱除单元3中用于脱除碳酸根离子和碳酸氢根离子的能量。
此外，根据第一实施方案的阴离子脱除单元3为电渗析器，并且该电渗析器包括带负电的负电极NE和带正电的正电极PE。此外，电渗析器包括第一阳离子交换膜C1，以及第一阴离子交换膜A1，其中通过负电极NE向第一阳离子交换膜C1施加负电荷，并且第一阴离子交换膜A1与第一阳离子交换膜C1配置成第一基室BS1。此外，电渗析器包括第二阴离子交换膜A2和第二阳离子交换膜C2，第二阴离子交换膜A2与第一阴离子交换膜A1配置成脱盐室DC，脱硫单元1对烟道气101脱硫后的胺吸收液107提供给该脱盐室DC，并且第二阳离子交换膜C2与第二阴离子交换膜A2配置成废液室WC。此外，电渗析器包括第三阴离子交换膜A3，通过正电极PE向第三阴离子交换膜A3施加正电荷并且第三阴离子交换膜A3与第二阳离子交换膜C2配置成第二基室BS2。
因此，在电渗析过程以及前面的过程中，胺吸收液和氢氧化钠没有直接混合，并因此防止胺被氢氧化钠降解，并且维持了胺吸收液的质量。此外，在电渗析过程中，钠离子没有混合在胺吸收液中，并因此具有无需脱除胺吸收液中钠离子的优点。
在本文中，热稳定盐脱除系统130可以包括沉淀槽，该沉淀槽在阴离子脱除单元3脱除阴离子之前通过将脱硫单元1对烟道气101脱硫后的胺吸收液107和氢氧化物进行混合来沉淀并分离硫酸根离子。因此，将硫酸根离子预先从胺吸收液107分离，并因此可削减电渗析的电力消耗。
此外，当扩散渗析器用作阴离子脱除单元3时，ASAHI GLASS CO.,LTD.制造的阴离子交换膜DSV可以作为该扩散渗析器的实例使用。在使用DSV膜的分隔部中，当胺液与纯水以逆流方式交替流动时，阴离子通过浓度差从胺吸收液移动到纯水。此时，对胺进行质子化的氢离子也同时移动到纯水侧，并因此将酸和胺吸收液分离。
(第二实施方案)
接下来，将对第二实施方案进行说明。在根据第一实施方案的热稳定盐脱除系统130中，当脱硫单元1将胺吸收液提供给阴离子脱除单元3时，不能向脱硫单元1提供新鲜的胺吸收液104。
与此相反，根据第二实施方案的热稳定盐脱除系统140设有两个罐，并且当胺吸收液从一个罐提供给阴离子脱除单元3时，新鲜的胺吸收液从另一个罐提供给脱硫单元1。
图3是根据第二实施方案的二氧化碳回收系统200的示意性结构图。
在本文中，对于和图1中一样的元件，指定相同的参考标记，并省略具体的说明。在根据第二实施方案的二氧化碳回收系统200的配置中，相对于根据第一实施方案的二氧化碳回收系统100的配置，删除了阀V1，并且将热稳定盐脱除系统130变成热稳定盐脱除系统140。在热稳定盐脱除系统140的配置中，相对于根据第一实施方案的热稳定盐脱除系统130，将通路切换单元SW变成通路切换单元SW2，并将控制器CON变成控制器CON2。
将使用图4对通路切换单元SW2的配置进行说明。图4是根据第二实施方案的通路切换单元SW2的示意性结构图。通路切换单元SW2设有第1三通阀TV1和第一罐T1。第1三通阀TV1具有第一通路入口、第二通路入口以及通路出口，胺液冷却器5提供的胺吸收液104流入该第一通路入口，脱硫单元1提供的胺吸收液105-1流入该第二通路入口，胺吸收液104或胺吸收液105-1通过该通路出口排放到第一罐T1。第一罐T1的通路入口与第1三通阀TV1的通路出口连接。此外，第一罐T1设有监测第一罐T1中液面水平的液面传感器，并且将表示液面水平的第一液面水平信号输出到控制器CON2。
此外，通路切换单元SW2在第一罐T1的下游侧设有第2三通阀TV2。第2三通阀TV2将第一罐T1排放的胺吸收液提供给冷却器2或阴离子脱除单元3。第2三通阀TV2具有通路入口、第一通路出口以及第二通路出口，第一罐T1提供的胺吸收液流入该通路入口，胺吸收液从该第一通路出口排放到冷却器2，胺吸收液从该第二通路出口排放到阴离子脱除单元3。
此外，通路切换单元SW2设有第3三通阀TV3以及第二罐T2。第3三通阀TV3具有第一通路入口、第二通路入口以及通路出口，胺液冷却器5提供的胺吸收液104流入该第一通路入口，脱硫单元1提供的胺吸收液105-2流入该第二通路入口，胺吸收液104或胺吸收液105-2由该通路出口提供到第二罐T2。第二罐T2的通路入口与第3三通阀TV3的通路出口连接。此外，第二罐T2设有监测第二罐T2中液面水平的液面传感器，并且将表示液面水平的第二液面水平信号输出到控制器CON2。
此外，通路切换单元SW2在第二罐T2的下游侧设有第4三通阀TV4。第4三通阀TV4将第二罐T2排放的胺吸收液提供给冷却器2或阴离子脱除单元3。第4三通阀TV4具有通路入口、第一通路出口以及第二通路出口，第二罐T2提供的胺吸收液流入该通路入口，胺吸收液从该第一通路出口排放到冷却器2，胺吸收液从该第二通路出口排放到阴离子脱除单元3。
控制器CON2基于从第一罐T1输入的第一液面信号检测第一罐T1是否已经变空。此外，控制器CON2基于从第二罐T2输入的第二液面信号检测第二罐T2是否已经变空。
控制器CON2基于例如SOx浓度计SOS测量的SOx浓度、第一罐T1的液面水平以及第二罐T2的液面水平来控制第1三通阀TV1、第2三通阀TV2、第3三通阀TV3和第4三通阀TV4。在下文中，将使用图5和图6说明控制器CON2对通路切换单元SW2的控制的实例。
图5是显示根据第二实施方案的控制器CON2的工艺流程实例的流程图。图6是图5中流程图的延续。
(步骤S101)控制器CON2通过打开第1三通阀TV1的第一通路入口将胺吸收液104提供给第一罐T1，并且关闭第2三通阀TV2的第一通路出口以及第二通路出口。因此，将胺吸收液104存储在第一罐T1中。
(步骤S102)控制器CON2例如基于第一液面信号监测第一罐T1的液面水平，并且基于第一液面信号检测是否已经将胺吸收液存储到第一罐T1中的预定液面水平。在胺吸收液104已经存储到预定液面水平(是)的情况下，控制器CON2进行步骤S103。另一方面，在胺吸收液104还没有存储到预定液面水平(否)的情况下，控制器CON2进行等待而没有任何变化。
(步骤S103)在步骤S102中基于第一液面信号检测到已经将胺吸收液存储到第一罐T1中的预定液面水平的情况下，控制器CON2通过打开第2三通阀TV2的第一通路出口将胺吸收液由第一罐T1提供给冷却器2。此外，控制器CON2通过关闭第1三通阀TV1的第一通路入口停止向第一罐T1提供胺吸收液104，并且通过打开第二通路入口将胺吸收液105-1从脱硫单元1提供给向第一罐T1。
因此，存储在第一罐T1中的胺吸收液循环通过第2三通阀TV2、冷却器2、脱硫单元1以及第1三通阀TV1。因此，在脱硫单元1中，冷却器2提供的胺吸收液106中的二氧化碳衍生的胺氨基甲酸酯、碳酸根离子和碳酸氢根离子作为二氧化碳在排放气体101中释放，并且使用硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子将胺质子化，以形成热稳定盐。
(步骤S104)此外，与步骤S103并行，控制器CON2通过打开第3三通阀TV3的第一通路入口向第二罐T2提供胺吸收液104。因此，将胺吸收液104存储在第二罐T2中。
(步骤S105)接下来，控制器CON2判断SOx浓度计SOS检测到的SOx浓度是否已经超过预定阈值。在SOx浓度已经超过预定阈值(是)的情况下，控制器CON2进行步骤S106。另一方面，在SOx浓度还没有超过预定阈值(否)的情况下，控制器CON2进行等待而没有任何变化。
(步骤S106)在步骤S105中判断SOx浓度已经超过预定阈值的情况下，控制器CON2关闭第2三通阀TV2的第一通路出口，并打开第二通路出口。因此，将胺吸收液107-1由第一罐T1提供给阴离子脱除单元3。
(步骤S107)接下来，控制器CON2基于第一液面信号监测第一罐T1的液面水平，并且基于第一液面信号判断第一罐T1是否已经变空。在判断第一罐T1已经变空(是)的情况下，控制器CON2进行步骤S108和步骤S109。另一方面，在判断第一罐T1还没有变空(否)的情况下，控制器CON2进行等待而没有任何变化。
(步骤S108)在步骤S107中基于第一液面信号判断第一罐T1已经变空的情况下，控制器CON2通过关闭第1三通阀TV1的第二通路入口并打开第一通路入口将胺吸收液104提供给第一罐T1。此外，控制器CON2将第2三通阀TV2的第一通路出口和第二通路出口都关闭。因此，将胺吸收液104存储在第一罐T1中。
(步骤S109)与步骤S108并行，控制器CON2通过打开第4三通阀TV4的第一通路出口将胺吸收液由第二罐T2提供给冷却器2。此外，控制器CON2通过关闭第3三通阀TV3的第一通路入口停止向第二罐T2提供胺吸收液104，并且通过打开第二通路入口将胺吸收液105-2由脱硫单元1提供至第二罐T2。
因此，存储在第二罐T2中的胺吸收液循环通过第4三通阀TV4、冷却器2、脱硫单元1以及第2三通阀TV2。因此，在脱硫单元1中，冷却器2提供的胺吸收液106中的二氧化碳衍生的胺氨基甲酸酯、碳酸根离子和碳酸氢根离子作为二氧化碳在排放气体101中释放，并且使用硫酸根离子、亚硫酸根离子、硝酸根离子和亚硝酸根离子将胺质子化，以形成热稳定盐。
(步骤S110)接下来，控制器CON2判断SOx浓度计SOS检测到的SOx浓度是否已经超过预定阈值。在SOx浓度计SOS检测到的SOx浓度已经超过预定阈值(是)的情况下，控制器CON2进行步骤S111。在SOx浓度计SOS检测到的SOx浓度还没有超过预定阈值(否)的情况下，控制器CON2进行等待而没有任何变化。
(步骤S111)在步骤S110中判断SOx浓度计SOS检测到的SOx浓度已经超过预定阈值的情况下，控制器CON2关闭第4三通阀TV4的第一通路出口，并打开第二通路出口。因此，将胺吸收液107-2由第二罐T2提供给阴离子脱除单元3。
(步骤S112)接下来，控制器CON2基于第二液面信号监测第二罐T2的液面水平，并且基于第二液面信号判断第二罐T2是否已经变空。在第二罐T2已经变空(是)的情况下，控制器CON2进行步骤S113和步骤S114。在第二罐T2还没有变空(否)的情况下，控制器CON2进行等待而没有任何变化。
(步骤S113)在步骤S112中判断第二罐T2已经变空的情况下，控制器CON2通过关闭第3三通阀TV3的第二通路入口并打开第3三通阀TV3的第一通路入口将胺吸收液104提供给第二罐T2，并且将第4三通阀TV4的第一通路出口和第二通路出口都关闭。将胺吸收液104存储在第二罐T2中。
(步骤S114)与步骤S113并行，控制器CON2通过打开第2三通阀TV2的第一通路出口将胺吸收液由第一罐T1提供给冷却器2。此外，控制器CON2通过关闭第1三通阀TV1的第一通路入口停止向第一罐T1提供胺吸收液104，并且通过打开第1三通阀TV1的第二通路入口将胺吸收液105-1由脱硫单元1提供至第一罐T1。因此，存储在第一罐T1中的胺吸收液104循环通过第2三通阀TV2、冷却器2、脱硫单元1以及第1三通阀TV1。此后，控制器CON2返回步骤S105。
然后，控制器CON2重复步骤S105-S114中的过程。
在根据第一实施方案的热稳定盐脱除系统130中，当脱硫单元1向阴离子脱除单元3提供胺吸收液时，不能将新鲜的胺吸收液104向脱硫单元1提供。与此相反，根据第二实施方案的热稳定盐脱除系统140设有两个罐，并且将胺吸收液由一个罐提供给阴离子脱除单元3时，新鲜的胺吸收液由另一个罐提供给脱硫单元1。因此，与第一实施方案相比，可在脱硫单元1中高效地进行脱硫。
虽然已经对某些实施方案进行说明，这些实施方案仅通过实例提出，而不是为了限制本发明的范围。的确，本文描述的新颖实施方案可以以各种其它形式进行体现；此外，可以以本文描述的实施方案的形式做出各种省略、替代和改变，而不脱离本发明的精神。所附权利要求及其等同物旨在覆盖这些将落入本发明的范围和精神内的形式或修改。

Claims (12)

1.热稳定盐脱除系统，其包括：
脱硫单元，该脱硫单元使排放气体中含有的硫氧化物被循环通过二氧化碳回收系统的吸收液的至少一部分吸收，并且该脱硫单元排放硫氧化物被脱除的排放气体；以及
阴离子脱除单元，该阴离子脱除单元将吸收液中的阴离子脱除，该吸收液是脱硫单元使硫氧化物被吸收后获得的。
2.如权利要求1所述的热稳定盐脱除系统，其包括
浓度计，该浓度计检测脱硫单元排放的排放气体中的硫氧化物浓度；
通路切换单元，该通路切换单元在第一通路和第二通路之间切换通路，第一通路是吸收液从脱硫单元排出并且被再次提供给脱硫单元所通过的通路，第二通路是吸收液从脱硫单元排出并且被提供给阴离子脱除单元所通过的通路；以及
控制器，该控制器基于浓度计检测的硫氧化物浓度控制通路切换单元，
其中控制器控制通路切换单元以使在浓度计检测的硫氧化物浓度为预定浓度或更低时通路切换单元维持第一通路，并且在浓度计检测的硫氧化物浓度超过预定浓度时通路切换单元从第一通路切换到第二通路。
3.如权利要求1所述的热稳定盐脱除系统，
其中阴离子脱除单元是电渗析器。
4.如权利要求3所述的热稳定盐脱除系统，
其中电渗析器包括：
带负电的负电极；
带正电的正电极；
第一阳离子交换膜，负电极向该第一阳离子交换膜施加负电荷；
第一阴离子交换膜，该第一阴离子交换膜与第一阳离子交换膜配置成第一基室；
第二阴离子交换膜，该第二阴离子交换膜与第一阴离子交换膜配置成脱盐室，该脱盐室是提供有脱硫单元对烟道气脱硫后的吸收液的室；
第二阳离子交换膜，该第二阳离子交换膜与第二阴离子交换膜配置成废液室；以及
第三阴离子交换膜，正电极向该第三阴离子交换膜施加正电荷，并且该第三阴离子交换膜与第二阳离子交换膜配置成第二基室。
5.如权利要求4所述的热稳定盐脱除系统，
其中吸收液含有带正电的胺。
6.如权利要求5所述的热稳定盐脱除系统，
其中胺为叔胺。
7.如权利要求4所述的热稳定盐脱除系统，
其中阴离子脱除单元排放含有被脱除的阴离子的废液，并且
该热稳定盐脱除系统进一步包括再生单元，该再生单元通过将氢氧化物和阴离子脱除单元排放的废液中含有的钠盐进行混合来再生氢氧化钠，并且将含有再生氢氧化钠的溶液提供给阴离子脱除单元。
8.如权利要求1所述的热稳定盐脱除系统，
其中阴离子脱除单元为扩散渗析器。
9.如权利要求1所述的热稳定盐脱除系统，
其中阴离子脱除单元为阴离子交换树脂。
10.如权利要求1所述的热稳定盐脱除系统，其进一步包括
沉淀槽，该沉淀槽在阴离子脱除单元脱除阴离子之前通过将脱硫单元对烟道气脱硫后的吸收液和氢氧化物进行混合来沉淀并分离硫酸根离子。
11.二氧化碳回收系统，其包括：
脱硫单元，该脱硫单元使排放气体中含有的硫氧化物被吸收液吸收，并且排出硫氧化物被脱除的排放气体；
吸收塔，该吸收塔使脱硫单元排出的排放气体中含有的二氧化碳被吸收液吸收，并且排出含有二氧化碳的吸收液；
再生塔，吸收塔排出的吸收液提供给该再生塔，该再生塔将含有蒸汽的二氧化碳气体从吸收液中脱除，并且将该吸收液再生并排出；
吸收液存储罐，该吸收液存储罐存储再生塔排出的吸收液；以及
阴离子脱除单元，该阴离子脱除单元将阴离子从吸收液中脱除，该吸收液是脱硫单元使硫氧化物被吸收后得到的，并且该阴离子脱除单元将阴离子脱除后的吸收液提供给吸收液存储罐，
其中脱硫单元获取吸收液存储罐排出的并且提供给吸收塔的吸收液的至少一部分。
12.热稳定盐脱除方法，其包括：
使排放气体中含有的硫氧化物被至少部分吸收液吸收，该吸收液循环通过二氧化碳回收系统；并且
脱除吸收硫氧化物的吸收液中的阴离子。
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