CN106178884A - 二氧化碳废气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种二氧化碳废气处理系统，其包含：氨气产生装置，用以产生氨气；废气处理装置，包含第一洗涤塔、进气口、第一循环进水口、第一循环出水口、第一排出口及第二排出口，由进气口通入的二氧化碳废气在进入第一洗涤塔之前与氨气混合以形成混和气体，并经由进气口进入第一洗涤塔以与由第一循环进水口进入的水混和以形成固态碳酸铵盐及液态氨；以及废水处理装置，包含第二洗涤塔、进水口、第二循环进水口、第二循环排水口、及第三排出口，由液态氨经由进水口进入第二洗涤塔以与由第二循环进水口进入的水混和以形成氨气。
Description
技术领域
本发明涉及一种二氧化碳废气处理系统，特别是一种可将二氧化碳有效地转换为固态碳酸铵盐以作为氮肥且不造成多余废弃物的二氧化碳废气处理系统。
背景技术
随着时代的演进，人类一直仰赖化石燃料提供能源以供给生活所需或工业需求，其中所排放的温室气体(如二氧化碳)已使温室效应日趋严重，伴随而来的气候变化亦成为全球需面对的环境问题。因此，除了确实推动能源节约、发展低碳能源及降低二氧化碳排放量之外，如何有效地处理或回收二氧化碳已成为目前研究的主要方向。
一般来说，二氧化碳的主要回收技术可分为物理处理法及化学处理法，其中，物理性方法(例如物理吸收、物理吸附、低温冷凝及薄膜分离等)必须耗费较多的能源，在实践中需大规模回收二氧化碳时并不理想。因此工业上最常被使用的方法为化学吸收法，其是使吸收剂与二氧化碳发生化学反应来实现二氧化碳的回收并利用其逆反应进行吸收剂再生。然而，化学吸收法中所使用的溶剂有可能与其它气体发生不可逆的化学反应，影响吸收剂的再生能力，且吸收剂多为碱性溶剂，会对相关设备及管线产生腐蚀作用，再者，亦可能增加额外的化学废弃物。综上所述，需要提供其它有效回收二氧化碳的技术。
发明内容
本发明提供一种二氧化碳废气处理系统，其可将二氧化碳有效地转换为固态碳酸铵盐，并且处理过程中所产生的水及氨气皆可循环回收利用，不会产生浪费或制造多余的废弃物，可大幅提高回收效率及达到节能功效。
在一个具体实施例中，本发明提供一种二氧化碳废气处理系统，其包含：氨气产生装置，其用以产生氨气；废气处理装置，其包含第一洗涤塔、进气口、第一循环进水口、第一循环出水口、第一排出口及第二排出口，其中氨气产生装置与进气口前端连接，使由进气口通入的二氧化碳废气在进入第一洗涤塔之前与氨气混合以形成混和气体，混和气体经由进气口进入第一洗涤塔以与由第一循环进水口进入的水相互混和以形成固态碳酸铵盐及液态氨，其中固态碳酸铵盐及液态氨分别由第一排出口及第二排出口排出；以及废水处理装置，其包含第二洗涤塔、进水口、第二循环进水口、第二循环排水口、及第三排出口，其中由第二排出口排出的液态氨经由进水口进入第二洗涤塔以与由第二循环进水口进入的水相互混和以形成氨气，其中氨气由第三排出口排出。
较佳地，氨气产生装置还可包含：液氨槽，用于储存及供应液态氨；以及气化器，用于将由液氨槽所供应的液态氨气化以产生氨气。
较佳地，废气处理装置还可包含冷却循环装置，其中与水混和的混和气体可通过冷却循环装置处理而产生固态碳酸铵盐及水。
较佳地，由冷却循环装置所产生的水可经由循环出水口排出，进而通过循环进水口而回收至第一洗涤塔。
较佳地，废水处理装置还可包含加热装置，其中与水相互混和的液态氨可通过加热装置处理而产生氨气及水。
较佳地，经由加热装置所产生的水可经由循环出水口排出，进而通过循环进水口而回收至第二洗涤塔。
较佳地，第三排出口经由管路与该进气口连接，经加热装置所产生的氨气经管路传输至进气口以与二氧化碳废气结合而形成混和气体。
较佳地，固态碳酸铵盐可包含碳酸氢铵。
以下将藉由具体实施例配合所附的附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为根据本发明一个二氧化碳废气处理系统实例的示意图，其中，100：废气处理装置；101：第一洗涤塔；102：冷却循环装置；200：废水处理装置；201：第二洗涤塔；202：加热装置；300：氨气产生装置；301：气化器；302：液氨槽；G1：二氧化碳废气；G2、G3：氨气；P1：固态碳酸铵盐；L1、L2：水；I1：进气口；I2：进水口；R1：第一排出口；R2：第二排出口；R3：第三排出口；CIP1：第一循环进水口；COP1：第一循环出水口；CIP2：第二循环进水口；COP2：第二循环出水口。
具体实施方式
本发明将结合下述较佳实施例及附图，作进一步详细说明。需注意的是，以下各实施例仅用于解释本发明的技术特征，并非用以限制本发明的范围。
参阅图1，根据本发明实施例的二氧化碳废气处理系统包含氨气产生装置300、废气处理装置100、及废水处理装置200。氨气产生装置300是用于产生氨气G2，其中，氨气产生装置300可包含液氨槽302及气化器301，液氨槽302可用于储存并供应液态氨，而气化器301是用于将由液氨槽所供应的液态氨气化以产生氨气G2。
废气处理装置100上配置有第一洗涤塔101、进气口I1、第一循环进水口CIP1、第一循环出水口COP1、第一排出口R1及第二排出口R2，其中氨气产生装置300可与废弃处理装置100的进气口I1前端连接，使得由进气口I1通入的二氧化碳废气G1在进入第一洗涤塔101之前与氨气G2混和以形成混和气体，混和气体经由进气口I1进入第一洗涤塔101以与经由第一循环进水口CIP1进入的水L1相互混和以形成固态碳酸铵盐P1及液态氨，固态碳酸铵盐P1及液态氨可分别地由第一排出口R1及第二排出口R2排出。于此，固态碳酸铵盐可包含碳酸氢铵，其可作为氮肥的原料因而可回收用于农业用途。
废气处理装置100还包含冷却循环装置102，与水混和的混和气体可通过冷却循环装置102处理而产生固态碳酸铵盐P1及水L1。由冷却循环装置102所产生的水经由第一循环出水口COP1排出，进而通过第一循环进水口CIP1而回收至第一洗涤塔101。藉由这样的设置，可将过滤出的水再次回收利用，而不需要额外的洗涤水源，可达到节省能源及成本的功效。
废水处理装置200包含第二洗涤塔201、进水口I2、第二循环进水口CIP2、第二循环出水口COP2、及第三排出口R3。其中，由废气处理装置101的第二排出口R2所排出的液态氨可经由废水处理装置200的进水口I2进入第二洗涤塔201中，以与经由第二循环进水口CIP2进入的水相互混和以形成氨气，并且氨气可由第三排出口R3排出。
废水处理装置200还可包含加热装置202，其中，在第二洗涤塔201中与水混和的液态氨可通过加热装置202的处理而产生氨气G3及水L2。于此，加热装置202所产生的水L2可经第二循环出水口COP2排出，进而通过第二循环进水口CIP而回收至第二洗涤塔201。而由加热装置202所产生的氨气G3可被回收以与二氧化碳废气G1结合而形成混和气体。藉由上述配置，可将过滤出的水及氨气再次回收利用，不仅不会造成能源、材料的浪费，更不会产生额外的化学废弃物，可大幅提升节能功效。
综上所述，本发明所提供的二氧化碳废气处理系统是直接使用氨气及水而将二氧化碳废气有效地转换为固态碳酸铵盐，其可作为氮肥的原料使用，另一方面，处理过程中所产生的液态氨、氨气及水亦可回收再循环利用，不会造成浪费或额外的废弃物产生，相较于传统需添加额外的化学物质以与二氧化碳反应的化学处理法，本发明的二氧化碳废气处理系统可达到更加环保且节约能源的功效。
以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (8)
1.一种二氧化碳废气处理系统，其包含：
氨气产生装置，其用以产生氨气；
废气处理装置，其包含第一洗涤塔、进气口、第一循环进水口、第一循环出水口、第一排出口及第二排出口，其中该氨气产生装置与该进气口前端连接，使由该进气口通入的二氧化碳废气在进入该第一洗涤塔之前与氨气混合以形成混和气体，该混和气体经由该进气口进入该第一洗涤塔以与由该第一循环进水口进入的水相互混和而形成固态碳酸铵盐及液态氨，其中该固态碳酸铵盐及该液态氨分别由该第一排出口及该第二排出口排出；以及
废水处理装置，其包含第二洗涤塔、进水口、第二循环进水口、第二循环排水口及第三排出口，其中由该第二排出口排出的该液态氨经由该进水口进入该第二洗涤塔以与由该第二循环进水口进入的水相互混和以形成氨气，其中氨气由该第三排出口排出。
2.如权利要求1所述的二氧化碳废气处理系统，其中该氨气产生装置还包含：
液氨槽，用于储存及供应液态氨；以及
气化器，用于将由该液氨槽所供应的该液态氨气化以产生氨气。
3.如权利要求1所述的二氧化碳废气处理系统，其中该废气处理装置还包含冷却循环装置，其中与水混和的该混和气体通过该冷却循环装置处理而产生该固态碳酸铵盐及水。
4.如权利要求3所述的二氧化碳废气处理系统，其中由冷却循环装置所产生的水经由该第一循环出水口排出，进而通过该第一循环进水口而回收至该第一洗涤塔。
5.如权利要求1所述的二氧化碳废气处理系统，其中该废水处理装置还包含加热装置，其中与水相互混和的液态氨通过该加热装置处理而产生该氨气及水。
6.如权利要求5所述的二氧化碳废气处理系统，其中经由该加热装置所产生的水经由该第二循环出水口排出，进而通过该第二循环进水口而回收至该第二洗涤塔。
7.如权利要求5所述的二氧化碳废气处理系统，其中该第三排出口由一管路与该进气口连接，经由该加热装置所产生的氨气经由该管路传输至该进气口以与二氧化碳废气结合而形成该混和气体。
8.如权利要求1所述的二氧化碳废气处理系统，其中该固态碳酸铵盐包含碳酸氢铵。
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