CN105008021A - 用于处理气体流且尤其用于处理烟气流的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于处理气体流和尤其用于处理烟气流的设备(1)，所述设备包括：用于借助于清洗介质(11)从气体流中去除有害物质的清洗设备(3)；以及连接在清洗设备(3)下游的、具有吸收器(39)和解吸器(45)的分离设备(5)，所述分离设备用于借助于清洗介质(11)从气体流中分离二氧化碳。在此，清洗设备(3)和所述分离设备(5)设立用于使用相同的清洗介质(11)。此外，提出一种方法，其中不仅为了在清洗设备(3)中预清洁气体流而且为了在分离设备(5)中分离二氧化碳使用相同的清洗介质。

Description

用于处理气体流且尤其用于处理烟气流的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于处理气体流且尤其用于处理烟气流的设备。此外，本发明涉及一种用于处理气体流的相应的方法。
背景技术
在气候变化的背景下，全球的目标是：降低有害物质到大气中的排放。这尤其适用于在大气中积聚的二氧化碳(CO2)的排放，所述排放妨碍地球的热辐射从而作为温室效应导致地表温度提高。
尤其在用于产生电能的燃烧化石的电力设备中因燃烧化石燃料形成含二氧化碳的烟气。为了避免或为了降低二氧化碳到大气中的排放，必须将二氧化碳从烟气中分离。相应地，尤其在现有的燃烧化石的发电厂中探讨适当的措施，以便在燃烧之后从废气中分离所产生的二氧化碳(燃烧后捕集)。
对此，作为技术上的实现方案，将烟气在燃烧之后与适当的清洗介质接触，其中包含在烟气中的气态二氧化碳溶解在清洗介质中或者在化学意义上被吸收。清除掉二氧化碳的废气最后被释放到大气中。装载有二氧化碳的清洗介质能够通过被吸收的二氧化碳的解吸而再生并且重新用于从烟气中吸收二氧化碳。在此，常见的清洗介质基于伯胺、仲胺或叔胺并且显示出良好的选择性和对二氧化碳而言高的容量。
然而，在燃烧后捕集工艺中从烟气中分离CO2时由于除了二氧化碳之外还包含在烟气中的有害物质，例如固体颗粒、氧化硫(SOx)和氧化氮(NOx)而产生问题，所述有害物质经由烟气进入到CO2分离过程中。在此，例如由于出自清洗介质中的胺与出自烟气中的氧化氮的反应直接通过分解产物或经由副反应产生疑似会致癌的亚硝胺(N-亚硝基化合物)。因为所形成的亚硝胺具有低的蒸汽压，所以其经由被清洁的烟气共同排放到大气中。因此在CO2分离时将亚硝胺浓度降低到最小是绝对必要的。
为了将气态的有害物质、如SOx和NOx，同样还有固体颗粒在进入到CO2分离设备中之前从烟气中分离，烟气通常在清洗设备中预清洁。在此，例如将除尘器用于清洁烟气中的固体，将脱硫单元用于去除SOx并且将所谓的脱硝设施(DeNOx设施)用于去除NOx。
借助于该方法，就预清洁而言通常能够去除包含在烟气中的有害物质的大部分。然而不能够排除尤其是氧化氮的剩余份额残留在烟气中。随后该有害物质与烟气共同地被输送给CO2分离设备并且在那里与清洗介质形成有害气体和分解产物，如尤其是上述亚硝胺。
发明内容
因此，本发明的第一目的是，提出一种常用的设备，所述设备在避免在CO2分离过程中形成不期望的分解产物和副产物的同时实现相对于常用的设备简化的烟气处理。
本发明的第二目的是提出一种方法，所述方法在烟气处理时关于形成分解产物和副产物方面被优化。
本发明的第一目的根据本发明通过一种用于处理气体流且尤其用于处理烟气流的设备来实现，所述设备包括：用于借助于清洗介质从气体流中去除有害物质的清洗设备；以及连接在清洗设备下游的、具有吸收器和解吸器的、用于借助于清洗介质从气体流中分离二氧化碳的分离设备。在此，清洗设备和分离设备设立用于使用相同的清洗介质。
本发明以如下事实为出发点：在CO2分离设备中，尤其由于随烟气带入的有害物质且尤其是氧化氮，至今为止仅受限制地防止分解产物和副产物的形成。尽管对烟气进行预清洁，但是在烟气中通常总是残留一定份额的有害物质。该残余份额随烟气被输送给用于二氧化碳的分离设备并且在那里与清洗介质发生反应，由此有利于形成所不期望的副产物和/或分解产物。使用具有如下添加物的清洗介质至今为止也不能够确保几乎完全地去除氧化氮，所述添加物例如能够通过与包含在烟气中的氧化氮的反应来降低氧化氮的浓度。
在考虑上述内容的情况下，本发明认识到：如果不仅用于分离包含在气体流中的有害物质的清洗设备而且用于从气体流中分离二氧化碳的分离设备构成为使得它们适合于使用相同的清洗介质，那么能够禁止在从烟气中分离CO2时形成不期望的产物。
通过对这两个处理步骤、即对于在烟气进入到CO2分离设备中之前对其预清洁以去除有害物质和对于在CO2分离设备之内的吸收-解吸过程使用相同的清洗介质，能够确保可靠且成本适宜地处理烟气。
清洗介质(第一过程阶段)一方面用于减少或去除烟气中的干扰组分(有害气体、固体颗粒和重金属)进而防止其被带入到分离设备中(第二过程阶段)。另一方面，清洗介质实现通过常见的吸收-解吸过程在相应的分离设备中从烟气中分离二氧化碳。
换而言之，由于清洗设备和CO2分离设备适合于使用相同的清洗介质，能够实施用于烟气清洁的两阶段的过程，使得在第一过程阶段中有针对性地分离有害物质，并且在第二过程阶段中通过随后分离二氧化碳来净化几乎完全地清除掉所不期望的组分的烟气。
被清洁的烟气在经过清洗设备之后不包含或者仅包含极少量的有害物质进而能够被输送给分离设备。由于事先去除有害物质，抑制或至少显著地减少所不期望的副产物和分解产物的形成和在此尤其是亚硝胺的形成。
此外，通过该设计方案在共同的清洗设备中实施烟气的冷却连同分离有害物质。这一方面显著地节约投资成本并且显著地降低主过程中的、即二氧化碳的分离过程中的有害物质。也能够省去输送独立的清洗介质、例如氢氧化钠(NaOH)，由此废料流能够显著地下降进而能够减少运营成本。
基本上，在燃煤电厂中燃烧时所产生的烟气在三个依次跟随的阶段中被清洁。在第一阶段中，在烟气脱氮时从烟气中去除氧化氮，由此通常应用所谓的SCR方法(选择性催化反应)。随后，对烟气除尘以去除固体颗粒。在第三步骤中，烟气经受脱硫以去除氧化硫。
当前，为了预清洁，尤其使用例如呈预洗塔形式的预清洗器、即清洗设备的一部分、。在清洗设备(第一过程阶段)中或在其预清洗器中进行预清洁或烟气的冷却。在此，从烟气中去除有害物质。
在预清洁之后残留在烟气中的二氧化碳通常通过借助于清洗介质的吸收-解吸过程从相应的气体流中洗出。为了分离，将烟气输送给作为常用的CO2分离设备的一部分的吸收器。为了有利于在吸收器中的吸收过程，烟气通常在进入吸收器中之前在所谓的烟道气体冷却器中被冷却。当前，在清洗设备中去除有害物质的同时就已经有利地进行了冷却。烟气的对于CO2在清洗介质中的吸收所需要的降低的温度因此能够与第一预清洁在一个步骤中进行。
气体流在吸收器内部与清洗介质接触，其中在那里部分组分和CO2被吸收或可逆地结合。被清洁的烟气从吸收器中排出，而被装载的清洗介质在温度提高的情况下被导入到解吸器中以分离CO2。在解吸器中，分离通常以热学的方式进行，这就是说，二氧化碳通过输送热量被解吸和放出并且随后能够被输送用于存储或使用。再生的清洗介质从解吸器回引至吸收器并且随后重新被提供用于从烟气中吸收CO2。
优选地，使用氨基酸盐作为清洗介质。通过使用氨基酸盐作为用于清洗设备和CO2分离设备的共同的清洗介质，可以借助于现有的或已经存在的回收过程处理烟气。水状的氨基酸盐溶液在此是适当的。在使用氨基酸盐作为吸收介质时，已证实有利的是：使用如下氨基酸盐，所述氨基酸盐具有包含氢、烷基、羟烷基和氨基烃基的基团中的碳取代物的氨基酸盐。此外优选的是，使用如下氨基酸盐，所述氨基酸盐具有包含氢、烷基、羟烷基和卤代烷基的基团中的氮取代物。又能够使用单独的氨基酸盐、例如甘氨酸的钾盐或其他的氨基酸。也能够使用不同的氨基酸盐的混合物作为吸收介质。此外优选的是，氨基酸盐是金属盐、尤其是碱金属盐。
在本发明的一个尤其有利的设计方案中，包括用于清洗介质的具有多个回收器的再生级。在再生级中或在分别与再生级相关联的回收器中将分解产物以及不可再生的反应产物与清洗介质分离。这例如能够借助于蒸馏进行，其中在分离干扰组分之后冷凝的清洗介质重新被输送给清洗设备。在此，回收器在再生清洗介质的情况下用于有针对性地提取干扰物质以及从烟气中获取可用的产物。
基本上，再生级或者再生级的所述回收器或每个回收器能够与解吸器流体连接。因此，在解吸后清除掉二氧化碳的清洗介质在再生级中再生。
然而关于再生级的设置已证实尤其有利的是：再生级与清洗设备的回引管道流体耦联。清洗设备的回引管道在此优选连接到清洗设备的预清洗器上。以这种方式，能够将在清洗设备中循环的清洗介质从预清洗器起输送给再生级并且相应地处理或再生。用于达到解吸条件以从清洗介质中放出二氧化碳的温度提高不是必需的。通过与清洗设备耦联的再生级，因此避免了高温并且在清洗介质再生时在不形成所不期望的且危险的副产物和分解产物、如亚硝胺的情况下分离有害物质。
在预清洁之后包含在烟气中的氧化硫的、至今为止一起被带入到分离设备中并且仅在通过清洗介质的再生引起的CO2的解吸之后才从所述清洗介质中去除的残余份额从现在开始也能够因清洗器回路与再生级的流体连接在进入到CO2分离设备之前例如就已经通过沉淀作为硫酸钾(K2SO4)而从烟气中去除。
再生级与清洗设备的流体耦联适当地经由清洗设备的回引管道进行。对此，回引管道优选包括分支管道，所述分支管道分别与再生级的所述或每个回收器的输送管道流体耦联。此外优选的是，所述或每个回收器包括回引管道，所述回引管道分别与清洗设备的回引管道流体耦联。因此，在再生级的回收过程中被处理的清洗介质能够被输送给清洗设备并且在那里用于进一步从烟气中分离有害物质。整体上，经由与清洗设备的耦联能够将清洗介质输送给再生级的所述或每个回收器，所述清洗介质在那里被处理并且再次引回到清洗设备中。
整体上，经由与清洗设备流体耦联能够将清洗介质输送给所述或每个回收器，清洗介质在那里被处理并且经由回引管道又引回到清洗设备中。
此外优选的是，第一回收器和第二回收器经由连接管道彼此流体耦联，使得在第一回收器中被处理的清洗介质能够在第二回收器中再次再生。例如能够在第一回收器中获取硫酸钾用于进一步使用并且在第二回收器中分离另外的干扰组分，所述干扰组分作为废物流被清除。从第二回收器起，被清洁的清洗介质随后再次被输送给清洗设备。
适当的是，所述或每个回收器的导出管道分别接有处理装置。在清洗介质的回收过程中产生的产物、如尤其硫酸钾、水和废料产物能够在连接到回收器上的处理装置中相应地进一步处理。因此，所产生的硫酸钾能够在进一步处理之后例如用作为肥料。所产生的废物流由于已经在清洗设备中执行的回收过程而是尤其小的。
优选地，分离设备的吸收器包括导出管道，所述导出管道与解吸器的输送管道流体连接。装载有CO2的清洗介质因此在温度提高的情况下导入到解吸器中以分离CO2。在将被装载的清洗介质输送至解吸器时，该清洗介质适当地借助于泵在那里泵吸，其中被装载的清洗介质经过换热器。在换热器中，从解吸器流动至吸收器的、再生的清洗介质的热量被传递到从吸收器流出的、被装载的清洗介质上。因此，换热器使用解吸器的回引管道中的废热，以便在出自吸收器的清洗介质进入到解吸器中之前对其预热。从清洗介质中分离二氧化碳通常以热学的方式进行。
适当地，分离设备的解吸器经由回引管道与吸收器的输送管道流体连接。因此，在解吸器中清除掉CO2的清洗介质能够被输送给吸收器并且在那里重新被提供用于吸收二氧化碳。
在本发明的一个尤其有利的设计方案中，解吸器的回引管道接有分支管道，所述分支管道与清洗设备的输送管道流体耦联。因此，从解吸器流出的清洗介质能够引回到清洗设备中并且在那里用于从烟气中分离有害物质。此外，清洗介质能够被输送给再生级进而被输送给回收过程并且在该回收过程中再生。这种设计方案为第一过程阶段、即烟气在清洗设备中的预清洁和第二过程阶段、即CO2分离过程的耦联的运行方式。因此，尤其能够实行这种耦联的运行方式，因为不仅清洗设备而且分离设备都设计用于使用相同的清洗介质。
此外优选的是，吸收器的导出管道接有分支管道，所述分支管道与清洗设备的输送管道流体耦联。因此，已经从吸收器流出的清洗介质能够引回到清洗设备中并且在那里用于从烟气中分离有害物质。
优选地，解吸器接有导出管道，所述导出管道通入处理装置中。处理装置用于处理被解吸的二氧化碳并转化成另外的产物。残余的富含CO2的气体流例如能够被压缩，以便实现到储存场地的运输，CO2最后能够存放在那里。
在另一个有利的设计方案中，清洗设备与吸收器的导出管道热耦联。所述耦联在此经由换热器进行，所述换热器优选结合在吸收器的导出管道中。因此能够从主过程中、即CO2分离过程中提取热量，所述热量随后被提供用于预清洁时的蒸发。因此不需要附加的热量输入。
出自吸收器的导出管道的废热在此能够有利地用于在清洗设备中再次获取水。对此，换热器在吸收器的导出管道中适当地与清洗器回路的换热器连接。随后例如能够给清洗器回路的换热器接上压缩机和蒸汽冷凝器用于液化水蒸气。
在另一个有利的设计方案中，再生级与吸收器的导出管道热耦联。因此，出自CO2分离过程的热量例如能够直接用于蒸发再生级中的水。在此优选的是，再生级的至少一个回收器经由换热器与吸收器的导出管道热耦联。
在一个尤其优选的设计方案中，清洗设备和分离设备的吸收器设置在共同的塔中。因此，烟气的冷却、有害物质的分离和二氧化碳的分离能够以节约空间的方式设置。对此，塔尤其构成为，使得在塔的下部部分中清除有害物质的并且被冷却的烟气上升到塔的上部部分中以吸收二氧化碳，在那里从烟气中去除二氧化碳。经由塔的上端部处的出口能够将如此被清洁的烟气释放到大气中。
适当地，解吸器接有重沸器。重沸器作为所谓的槽蒸发器为从清洗介质分离被吸收的CO2提供必要的再生热量。被装载的清洗介质在此通过在重沸器中产生的蒸汽再生。为了在重沸器内产生蒸汽，该回收器通常借助于引入的蒸汽、例如出自所连接的蒸汽发电厂的蒸汽加热。
本发明的第二目的根据本发明通过一种用于处理气体流、尤其用于处理烟气流的方法来实现，其中，在清洗设备中借助于清洗介质从气体流中分离有害物质；将清除掉有害物质的气体流输送给分离设备以分离二氧化碳；在分离设备的吸收器内借助于清洗介质从气体流中分离二氧化碳；以及将所加载的清洗介质输送给分离设备的解吸器以解吸二氧化碳。在此，为了从气体流中分离有害物质和为了从气体流中分离二氧化碳使用相同的清洗介质。
清洗介质一方面用于减少或去除烟气中的干扰组分从而防止所述干扰组分进入到用于二氧化碳的分离设备中。另一方面，清洗介质也适合于吸收在预清洁之后残留在烟气中的二氧化碳。因此，对于这两个方法步骤而言使用相同的清洗介质实现了可靠且成本适宜地处理烟气。
有利地，使用氨基酸盐作为清洗介质，所述氨基酸盐不仅适合于分离烟气中的有害物质而且也适合于在分离设备中分离二氧化碳。
此外有利的是：从清洗设备中流出的清洗介质被输送给具有多个回收器的再生级以对所述清洗介质进行处理，在所述回收器中处理清洗介质以继续使用。
优选地，从所述或每个回收器中流出的清洗介质回引到清洗设备中从而被提供用于继续使用。在此，清洗介质优选从第一回收器流动至第二回收器。
为了能够将在所述或每个回收器中产生的产物输送用于继续使用和/或清除，在所述或每个回收器中产生的产物流适当地分别被输送给处理装置。
为了执行所述方法此外有利的是：将从吸收器中流出的清洗介质输送给解吸器，以便在那里从清洗介质中去除被吸收的CO2。
为了能够用于重新吸收二氧化碳，将从解吸器流出的清洗介质适当地引回至吸收器。
尤其有利的是：从解吸器中流出的清洗介质至少部分地被输送给清洗设备并且在那里在进入到CO2分离设备中之前以从清洗介质中去除有害物质。
为了继续使用和存放在解吸器中被分离的二氧化碳，适当的是：将该二氧化碳输送给处理装置。
尤其优选的是，将从吸收器中流出的清洗介质的热量传递到在清洗设备中被引导的清洗介质上，以便因此以低的耗费从清洗设备中重新获得水。
在另一个有利的设计方案中，将从吸收器流出的清洗介质的热量传递到在再生级中循环的清洗介质上，由此出自CO2分离过程的热量能够用于蒸发和再次获得再生级中的水。
此外有利的是，在共同的塔中以节约空间的方式从气体流中分离有害物质和二氧化碳。
用于处理气体流的方法的其它有利的设计方案从针对所述设备的从属权利要求中得出。就此而言，对此所提出的优点能够相应地转移到所述方法上。
附图说明
下面根据附图阐述本发明的实施例。在此示出：
图1示出用于处理烟气的设备，所述设备具有用于二氧化碳的分离设备、与该分离设备流体连接的清洗设备以及用于清洗介质的再生级，
图2示出用于处理烟气的另一个设备，所述设备具有用于二氧化碳的分离设备、与该分离设备流体连接的清洗设备以及用于清洗介质的再生级，以及
图3示出作为用于处理烟气的另一个设备的一部分的塔，所述塔具有用于二氧化碳的分离设备的吸收器和清洗设备的预清洗器。
具体实施方式
图1示出用于处理烟气(RG)的设备1。设备1对此包括清洗设备3，所述清洗设备与用于二氧化碳的分离设备5流体连接。此外，设备1包括再生级7。
清洗设备3用于在化石燃料燃烧之后预清洁所引入的烟气流。在预清洁烟气时，从烟气中去除有害物质、如尤其是通过分解产物或者经由副反应形成亚硝胺的氧化氮、进而防止该有害物质经由烟气在分离设备5中进入CO2分离过程中。
为了预清洁，作为清洗设备3的一部分包括预清洗器9，在预清洗器中对烟气脱氮。对此所使用的清洗介质11是氨基酸盐溶液。烟气在预清洗器9中预清洁之后经由预清洗器的回引管道13输送给再生级7。
再生级7包括两个回收器15、17，其中第一回收器15与清洗设备3流体连接。所述流体连接通过分支管道19实现，所述分支管道连接于清洗设备3的或预清洗器9的回引管道13。分支管道19与再生级7的第一回收器15的输送管道21流体耦联或通入该输送管道中。
第一回收器15的输送管道21同样接有分支管道23，所述分支管道通入第二回收器17的输送管道25中。从清洗设备3中提取的清洗介质11因此被分配到这两个回收器15、17上并且在那里相应地被处理。这两个回收器15、17分别包括回引管道27、29，经由所述回引管道，所述回收器与清洗设备3的回引管道13流体耦联。因此在分离干扰组分和水后在回收过程中被处理的清洗介质11重新被输送给清洗设备3进而被输送给预清洗器9，并且在那里用于从烟气中进一步分离有害物质。
在清洁时在回收器15、17中被分离的产物经由相应的导出管道31、33分别被输送给相应的处理装置35、37。在清洗介质11的回收过程中产生的产物、如尤其是硫酸钾、水和废物能够在连接到回收器15、17上的处理装置35、37中相应地继续处理。处理装置35、37当前仅通过相应的箭头表明。
此外，第二回收器17经由换热器38与CO2分离设备5热学耦联。出自CO2分离过程的热量因此能够例如直接用于蒸发再生级7中的水。
在第一过程阶段、即清洗设备3中预清洁之后，将相应清除掉有害物质的烟气转送到CO2分离设备5中。对此，烟气被输送给吸收器39。在吸收器39中同样存在氨基酸盐溶液作为清洗介质11，所述清洗介质用于分离包含在烟气中的二氧化碳。对此，烟气在吸收器39中与清洗介质11接触并且包含在烟气中的CO2在清洗介质11中被吸收。经由导出管道41，吸收器39与解吸器45的输送管道43流体连接，使得装载有CO2的清洗介质11经由这两个管道41、43在温度提高的情况下借助于泵47泵入到解吸器45中。
在此，被装载的清洗介质11经过换热器49，在所述换热器中，再生的、从解吸器45流动至吸收器39的吸收介质11传递到被装载的、由吸收器39输送的吸收介质11上。在此，换热器49使用解吸器45的废热，以便在出自吸收器39的吸收介质11进入到解吸器45中之前对其预热。
在解吸器45内，在吸收介质11中被吸收的CO2被热解吸。为了处理和转化二氧化碳，第一解吸器45接有导出管道51，所述导出管道通入处理装置53中。在处理装置53中能够压缩解吸的、富含CO2的气体流，以便例如实现到存储场所的运输。
此外，第一解吸器45接有回引管道55。回引管道55与吸收器39的输送管道57流体连接。在解吸器45中再生的吸收介质11因此经由回引管道55和输送管道57之间的流体连接引回到吸收器39中并且在那里被提供用于重新从烟气中吸收CO2。
解吸器45的回引管道55接有分支管道59，所述分支管道与清洗设备3或与预清洗器9的输送管道61流体耦联。从解吸器45流出的清洗介质11因此能够引回到清洗设备3中并且通过清洗设备3与再生级7的流体连接在这两个回收器15、17中再生。这种设计方案是清洗设备3中的第一过程阶段和CO2分离过程中的第二过程阶段之间的耦联的运行方式。这种两阶段的运行方式、即清洗设备3与分离设备5的流体耦联通过使用相同的清洗介质11尤其是可行的。
在此，就耦联的运行方式而言，基本上也可行的是：将吸收器39的导出管道41与清洗设备3的输送管道61流体耦联，由此尤其能够给吸收器39的导出管道41接上分支管道。
为了提供对于从清洗介质11分离二氧化碳所必要的再生热量，给解吸器45接上重沸器63。被装载的清洗介质11在此通过在重沸器63中产生的蒸汽再生。重沸器63借助于引入的蒸汽、例如出自所连接的、当前未示出的蒸汽发电厂的蒸汽再生。
此外，设备1包括连接在清洗设备3上游的清洁级65，在所述清洁级中，热的烟气在燃烧之后并且在进入到清洗设备3中之前通过喷入清洗介质预冷却。在此，进行有害物质、如氯化氢(HCl)和氟化氢(HF)的吸收以及通过所谓的淬火进行重金属分离。
在图2中示出用于处理烟气流的另一个设备81。也如根据图1的设备1那样，设备81对此包括清洗设备83以及再生级87，所述清洗设备与用于二氧化碳的分离设备85流体连接。
清洗设备83用于在化石燃料燃烧之后预清洁所引入的烟气流，其中从烟气中去除有害物质、如尤其是氧化氮，所述氧化氮通过分解产物或经由副反应形成亚硝胺。为了预清洁，清洗设备83包括具有作为清洗介质91的氨基酸盐溶液的预清洗器89。烟气在预清洁之后经由预清洗器89的回引管道93输送给再生级87。
再生级87包括两个回收器95、97。第一回收器95在此经由清洗设备83的回引管道93所接的分支管道99与清洗设备83连接。在此，分支管道99与第一回收器95的输送管道101流体耦联。
为第一回收器95接有连接管道103，所述连接管道通入第二回收器97的输送管道105中。在第一回收器95中被处理的清洗介质91因此能够在第二回收器97中继续再生。处理过的清洗介质91随后从这两个回收器95、97起经由两个连接到回收器95、97上的回引管道107、109输送给清洗设备83并且在那里为了重新清洁烟气经由输送管道110引回到预清洗器89中。
在清洁清洗介质91时在回收器95、97中被分离的产物经由相应的导出管道111、1013分别被输送给处理装置115、117。在此，也仅通过箭头表明处理装置115、117。
与根据图1的设备1的不同之处在于，当前不是再生级87、而是清洗设备83与CO2分离设备85热耦联。这经由分离设备85的换热器119与清洗设备83的换热器121的热耦联来进行。因此，在没有附加的热量输入的情况下能够使用出自主过程的废热例如用于蒸发清洗设备83中的水。用于再次获得水，由此给换热器接上蒸发器123、压缩机125和蒸汽冷凝器127以液化水蒸气。
在清洗设备83或预清洗器89中预清洁之后，将烟气转送到CO2分离设备85的吸收器129中。在吸收器129中同样将氨基酸盐溶液用作为用于包含在烟气中的二氧化碳的清洗介质91。在吸收二氧化碳之后，清洗介质91经由吸收器129的导出管道131和解吸器135的与该导出管道流体连接的输送管道133在温度提高的情况下借助于泵137泵入到解吸器135中。
经由换热器139将再生的、从解吸器135流动至吸收器129的清洗介质91的热量传递到被装载的、由吸收器129输送的清洗介质91上。在解吸器135内，在清洗介质91中吸收的CO2被热解吸并且经由解吸器135所连接的导出管道141被输送给处理装置143以进行处理和转化。
经由解吸器135所连接的回引管道145，在解吸器135中再生的清洗介质91被引回到吸收器129中并且在那里被提供用于从烟气中重新吸收CO2，其中所述回引管道与吸收器129的输送管道147连接。
与图1的另一区别当前在于：解吸器135的回引管道145不接有用于与清洗设备83流体耦联的分支管道。因此，其在此为第一过程阶段(预清洁)和第二过程阶段(CO2分离)的分开的运行方式。
为了从清洗介质91分离二氧化碳提供所必要的再生热量，同样给解吸器135接上重沸器149。被装载的清洗介质91在此通过出自重沸器149的蒸汽再生。
图3示出作为用于处理烟气流的另一个设备的一部分的塔161。在塔161中共同地设置有清洗设备163和吸收器165作为用于二氧化碳的分离设备的一部分。因此，能够以节约空间的方式设置烟气流的冷却、有害物质的分离和二氧化碳的分离。
烟气为此经由入口167进入塔161的下部部分中并且在那里借助于氨基酸盐溶液169清除掉有害物质。清洗介质169随后被输送给具有多个回收器的再生级171，这当前通过从清洗设备163导出的箭头来表明。在清洗介质169清洁或再生之后，该清洗介质被引回到塔161的下部部分中并且通过冲洗装置173再次分配。
被清洁的烟气在预清洁之后上升到塔161的上部部分中，所述上部部分用作为分离二氧化碳的的吸收器165。在此与在塔161的下部部分中的清洗设备163中一样，也使用相同的氨基酸溶液用作为清洗介质169。在吸收器165中去除包含在烟气中的二氧化碳，并且被装载的清洗介质169被输送给未示出的解吸器。在清洁之后，清洗介质169再次被引回到塔161的吸收器165中。被完全清洁的烟气最后经由出口175离开塔161。
就此，在烟气清洁期间关于各个过程的进一步的描述参考关于图1和2的详细描述。在此，显然基本上也存在如下可行性：不仅在根据图1的设备1中而且在根据图2的设备81中将清洗设备3、83中的预清洁装置和紧接着的用于二氧化碳的分离设备5、85安置在共同的塔中。

Claims (30)

1.一种用于处理气体流、尤其用于处理烟气流的设备(1，81)，所述设备包括：用于借助于清洗介质(11，91，169)从所述气体流中去除有害物质的清洗设备(3，83，163)；以及连接在所述清洗设备(3，83，163)下游的、具有吸收器(39，129，165)和解吸器(45，131)的分离设备(5，85)，所述分离设备用于借助于清洗介质(11，91，169)从所述气体流中分离二氧化碳，其中所述清洗设备(3，83，163)和所述分离设备(5，85)设立用于使用相同的所述清洗介质(11，91，169)。
2.根据权利要求1所述的设备(1，81)，其中氨基酸盐用作为清洗介质(11，91，169)。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1，81)，其中包括用于所述清洗介质(11，91，169)的、具有多个回收器(15，17，95，97)的再生级(7，87，171)。
4.根据权利要求3所述的设备(1，81)，其中所述再生级(7，87，171)与所述清洗设备(3，83，163)的回引管道(13，93)流体耦联。
5.根据权利要求4所述的设备(1，81)，其中所述清洗设备(3，83，163)的回引管道(13，93)包括分支管道(19)，所述分支管道分别与所述或每个回收器(15，17，95，97)的输送管道(21，25，101，105)流体耦联。
6.根据权利要求4或5所述的设备(1，81)，其中所述或每个回收器(15，17，95，97)包括回引管道(27，29，107，109)，所述回引管道分别与所述清洗设备(3，83，163)的回引管道(13，93)流体耦联。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备(1，81)，其中第一回收器(15，17，95，97)和第二回收器(15，17，95，97)经由连接管道(103)彼此流体耦联。
8.根据权利要求3至7中任一项所述的设备(1，81)，其中所述或每个回收器(15，17，95，97)包括导出管道(31，33，111，113)，所述导出管道分别连接于处理装置(35，37，115，117)。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1，81)，其中所述分离设备(5，85)的所述吸收器(39，129，165)经由导出管道(41，131)与所述解吸器(45，135)的输送管道(43，133)流体连接。
10.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1，81)，其中所述分离设备(5，85)的所述解吸器(45，135)经由回引管道(55，145)与所述吸收器(39，129，165)的输送管道(57，147)流体连接。
11.根据权利要求10所述的设备(1，81)，其中所述解吸器(45，135)的所述回引管道(55，145)接有分支管道(59)，所述分支管道与所述清洗设备(3，83，163)的所述输送管道(61，110)流体耦联。
12.根据权利要求10或11所述的设备(1，81)，其中所述吸收器(39，129，165)的所述导出管道(41，131)接有分支管道，所述分支管道与所述清洗设备(3，83，163)的所述输送管道(61，110)流体耦联。
13.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1，81)，其中所述解吸器(45，135)接有导出管道(51，141)，所述导出管道通入处理装置(53，143)中。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备(1，81)，其中所述清洗设备(3，83，163)与所述吸收器(39，129，165)的所述导出管道(41，131)热耦联。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备(1，81)，其中所述再生级(7，87，171)与所述吸收器(39，129，165)的所述导出管道(41，131)热耦联。
16.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1，81)，其中所述清洗设备(3，83，163)和所述分离设备(5，85)的所述吸收器(39，129，165)设置在共同的塔(161)中。
17.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1，81)，其中所述解吸器(45，135)接有重沸器(63，145)。
18.一种用于处理气体流、尤其用于处理烟气流的方法，其中
-在清洗设备(3，83，163)中借助于清洗介质(11，91，169)从所述气体流中分离有害物质，
-将清除掉有害物质的所述气体流输送给所述分离设备(5，85)以分离二氧化碳，
-在所述分离设备(5，85)的吸收器(39，129，165)内借助于清洗介质(11，91，169)从所述气体流中分离二氧化碳，以及
-被装载的所述清洗介质(11，91，169)被输送给所述分离设备(5，85)的解吸器(45，135)以解吸二氧化碳，
其中为了从所述气体流中分离有害物质并且为了从所述气体流中分离二氧化碳使用相同的所述清洗介质(11，91，169)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中使用氨基酸盐作为清洗介质(11，91，169)。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中将从所述清洗设备(3，83，163)中流出的所述清洗介质(11，91，169)输送给具有多个回收器(15，17，95，97)的再生级(7，87，171)以对所述清洗介质进行处理。
21.根据权利要求20所述的方法，其中将从所述或每个回收器(15，17，95，97)中流出的所述清洗介质(11，91，169)引回到所述清洗设备(3，83，163)中。
22.根据权利要求20或21所述的方法，其中清洗介质(11，91，169)从第一回收器(15，17，95，97)流动至第二回收器(15，17，95，97)。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中将在所述或每个回收器(15，17，95，97)中产生的产物流分别输送给处理装置(35，37，115，117)。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，其中将从所述吸收器(39，129，165)中流出的所述清洗介质(11，91，169)输送给所述解吸器(45，135)。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的方法，其中将从所述解吸器(45，135)中流出的清洗介质(11，91，169)引回至所述吸收器(39，129，165)。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的方法，其中将从所述解吸器(45，135)中流出的清洗介质(11，91，169)至少部分地输送给所述清洗设备(3，83，163)。
27.根据权利要求17至26中任一项所述的方法，其中将在所述解吸器(45，135)中被分离的二氧化碳输送给处理装置(143)。
28.根据权利要求17至27中任一项所述的方法，其中将从所述吸收器(39，129，165)中流出的所述清洗介质(11，91，169)的热量传递到在所述清洗设备(3，83，163)中被引导的所述清洗介质(11，91，169)上。
29.根据权利要求17至28中任一项所述的方法，其中将从所述吸收器(39，129，165)中流出的所述清洗介质(11，91，169)的热量传递到在所述再生级(7，87，171)中循环的清洗介质(11，91，169)上。
30.根据权利要求17至29中任一项所述的方法，其中在共同的塔(161)中从所述气体流中分离有害物质和二氧化碳。
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