CN111246928B - 用于清洁气体流的洗涤塔 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于清洁载有吸收剂残留物、例如甲醇并且还载有固体颗粒、例如燃料灰尘的气体流的洗涤塔。根据本发明,借助于设置在该洗涤塔的下部区域中的散堆填料对载有吸收剂残留物和固体颗粒的气体流进行气体洗涤,并且借助于设置在该洗涤塔的上部区域中的规整填料对仅载有吸收剂残留物但是不载有固体颗粒的气体流进行气体洗涤。根据本发明的洗涤塔在气化设备与通过低温甲醇洗方法进行操作的气体洗涤设备之间的一体式设备系统中的用途由于所描述的可能连接而例如关于其工业实用性提供特别的优点,这实现了一体式设备系统高效操作的协同作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于通过气体洗涤对例如作为来自固体气化设备和连接在气化设备下游的、用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的废气流而获得的含二氧化碳的气体流进行清洁的洗涤塔。
本发明进一步涉及根据本发明的洗涤塔用于从含二氧化碳的废气流中分离作为在气体洗涤中使用的第一吸收剂的甲醇残留物和固体颗粒的用途。
本发明进一步涉及一种用于从含二氧化碳的废气流中分离作为在气体洗涤中使用的吸收剂的甲醇残留物和固体颗粒的方法。
背景技术
本领域技术人员从相关的现有技术已知洗涤塔及其用于气体清洁或气体洗涤的用途。还已知这种洗涤塔在一体式设备系统中的用途,一体式设备系统包括通过气化含碳原料(例如煤)生产粗合成气体、以及在连接在气化设备下游的气体清洁设备中再处理和净化粗合成气体。例如,乌尔曼工业化学百科全书[Ullmann’s Encyclopedia of IndustrialChemistry],第6版,第15卷,在357页及以下呈现了用于由含碳原料制备合成气体的气化设备、尤其是在375页及以下呈现了气流床气化设备,以及在399页及以下呈现了用于通过用低温甲醇进行气体洗涤来净化粗合成气体的低温甲醇洗(Rectisol)方法。
在特定方面,本发明涉及处理来自用于煤气化的气流床气化设备以及来自连接在该气流床气化设备下游、并且尤其通过低温甲醇洗方法工作的气体清洁设备的废气。
低温甲醇洗方法将低温甲醇用作吸收剂,利用甲醇的以下特性:甲醇对伴生物质的吸收能力随温度降低而显著地增大,然而对一氧化碳(CO)和氢气(H2)的吸收能力几乎保持不变。含硫的伴生气体不仅包括二氧化碳(CO2)和含硫的组分(尤其是氢化硫H2S),而且还包括羰基硫化物COS、硫醇RSH、以及另外的含硫的组分(例如含硫的烃)。
在低温甲醇洗方法的情况下,在标准低温甲醇洗方法与选择性低温甲醇洗方法之间进行区分。在所谓的标准低温甲醇洗方法中,将伴生气体COS/H2S与CO2一起在一个吸收步骤中从粗合成气体中分离出来。
更特别地,本发明涉及一种选择性低温甲醇洗方法。这在乌尔曼工业化学百科全书,第6版,第15卷,图46,第401页以示意形式示出。在此选择性方法中,伴生的含硫的气体COS/H2S与二氧化碳在两个单独的相继的吸收步骤中从粗合成气体中分离出来。用作洗涤剂或吸收剂的甲醇流通,并且在方法的再生阶段中从甲醇中再次除去伴生气体,并且因此将其重新用作吸收剂。在两个相继步骤(在第一步骤中,通过突然膨胀(称为闪蒸),并且在第二步骤中,通过使辅助气体或再生气体穿过甲醇(称为汽提))中从甲醇中分离二氧化碳。所使用的合适的汽提气体可以例如是水蒸气、氮气或相对于所吸收的物质和吸收剂是惰性的并且可廉价地获得的其他气体或蒸气。
通过闪蒸解吸的二氧化碳例如可以作为辅助气体再循环到气化设备中并且在其中用于对用于气化进料(例如煤)的闭锁式料斗进行增压,因为其具有适合该目的的压力水平。对于用氮气从负载甲醇汽提出的二氧化碳,相比之下,在大多数情况下没有经济上可行的可能用途。
因此,两种含二氧化碳的气体流,即先前用于闭锁式料斗中的气体流和通过汽提载有CO2的甲醇获得的气体流最终均被释放到大气中。然而,为此目的,两种流必须提前除去其相应的残留甲醇含量(具有甲醇含量的两种流已经离开再生阶段),并且还必须除去固体颗粒、例如燃料颗粒(这些固体颗粒在气体在闭锁式料斗中使用的过程中进入到气体中)。为此目的,经常使用洗涤塔。
德国申请文件DE 10 2009 036 973 A1描述了二氧化碳作为辅助气体用于对闭锁式料斗进行增压的用途。在属于此文件的附图中,当闭锁式料斗被减压时,闭锁式料斗废气作为流3e离开闭锁式料斗。在这种情况下,在洗涤出残留甲醇之前通过过滤器从闭锁式废气中分离固体颗粒。在此的缺点在于:固体颗粒的分离需要另一方法步骤(即过滤)。
用于从来自低温甲醇洗设备的、要释放到大气的废气流中分离甲醇的洗涤塔经常用脱矿质水作为洗涤液体/吸收剂进行操作,因为该脱矿质水对要分离的甲醇具有良好的溶解性。此类洗涤塔的传质区还经常被配置为规整填料,因为规整填料提供良好的传质特性以及低的压降。然而,清洁规整填料以去除其中的颗粒沉积物非常困难,并且因此为了去除固体颗粒需要过滤阶段,这与附加的装置复杂性相关联。
因此解决的问题在于,提供一种洗涤塔,该洗涤塔可以用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地分离固体颗粒和第一吸收剂的残留物,并且在特定方面,尤其用于甚至从载有颗粒的气体流减少残留甲醇含量并且可以以较低复杂水平从中去除灰尘沉积物。
发明内容
通过根据权利要求1所述的洗涤塔基本上解决了本发明潜在的问题。
根据本发明的洗涤塔:
一种用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地去除固体颗粒和第一吸收剂的残留物的洗涤塔,其中,该废气流包括:
-第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流从用于由含碳原料生产合成气体的气化设备获得,其中,该第一废气子流还载有固体颗粒,
-第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流从连接在该气化设备下游的、用于通过用该第一吸收剂进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备获得,
其中,该洗涤塔包括以下构成部分和组件:
-壳体,该壳体基于按预期布置的该洗涤塔的状态沿平行于竖直方向延伸的纵向轴线延伸,并且该壳体围成内部,其中,该内部被分成上部区域和下部区域,该上部区域和该下部区域各自均包括至少一个传质区,
-规整填料,该规整填料设置在该内部的上部区域,用于通过用第二吸收剂进行吸收而从该第二废气子流中分离该第一吸收剂的残留物,
-用于该第二吸收剂的入口,该入口设置在该规整填料上方,
-用于该第二废气子流的入口,该入口设置在该规整填料下方,
-散堆填料,该散堆填料设置在该内部的下部区域并且在用于该第二废气子流的入口下方,
-用于载有固体颗粒的第一废气子流的入口,该入口设置在该散堆填料下方,
-设置在该壳体的上侧的用于该含二氧化碳的废气流的出口,该废气流已经除去了该第一吸收剂的残留物和固体颗粒,
-设置在该壳体的下侧的用于载有该第一吸收剂的残留物和固体颗粒的第二吸收剂的出口。
固体颗粒例如源于所使用的含碳原料、例如煤。可能的替代方案是气体中一定比例的固体颗粒是由渣粒或在气化设备上有机械应力的情况下、例如通过磨损产生的颗粒形成。
含硫的伴生气体不仅尤其包括氢化硫H2S,还包括羰基硫化物COS、硫醇RSH、以及另外的含硫的组分(例如含硫的烃)。
在本发明的背景下,吸收尤其应理解为是指用合适的洗涤剂或吸收剂进行气体洗涤。用于分离出二氧化碳和/或含硫的伴生气体的标准方法例如是低温甲醇洗方法或Purisol方法。在此使用的第一吸收剂是低温甲醇洗方法中的低温甲醇或Purisol方法中的水溶液中的N-甲基吡咯烷酮(NMP)。两种物质均具有非常好的水溶性。
在两个区域、构成部分、部件或组件之间的流体连接应理解为是指使得流体能够从两个区域、构成部分、部件或组件中的一者流动到另一者的任何类型的连接,而不管任何介于中间的区域、构成部分、部件或组件。
在本发明的背景下,散堆填料在广义上还应理解为是指相对于所涉及的流体介质是化学惰性的粒状固体床。
固体去除装置应理解为是指通过机械分离方法工作的用于从流体中分离固体颗粒的装置。在此特别优选使用过滤;可能的另外的分离方法的示例是沉降、离心或倾析。这些分离方法可以单独使用或组合使用。所分离的固体颗粒可以储存或中间储存在固体去除装置中和/或经由出口从其中排出。
气化设备的所述闭锁式料斗是中间容器或通常是气密的中间区域,这些区域由壁界定并且用于将固体原料和/或燃料引入到气化设备中或从气化设备排出固体副产品,例如渣或灰。所提及的固体的中间储存特别用于中间贮存,使得可以确保进/出气化设备的连续或半连续的固体流。此外,闭锁式料斗用于通过使用所期望的气体作为清洗气体、惰化气体和/或压力调节气体来调节压力和/或建立所期望的惰性或反应性气氛。含颗粒的气体流还可以在气化设备中、例如在气流床气化设备中作为固体、例如固体原料的气动输送中的运输气体获得。
设置在分离塔盘处的出口应理解为是指适合于从洗涤塔连续排出收集在分离塔盘上的液相的出口,使得防止液相增多而引起的分离塔盘的溢流。
洗涤塔的创造性的构造所具有的优点在于,来自固体气化设备、特别是但非排他地来自其中的闭锁式料斗的废气流在穿过散堆填料时,其中的颗粒负载已经被散堆填料分离出来并且不会与气体进入到下面规整填料中。为了清洁颗粒沉积物,可以从塔中移除散堆填料并且以比规整填料简单得多的方式重新插入。规整填料只能非常困难地进行清洁,并且被有效地保护以防被根据本发明的洗涤塔中的颗粒沉积物污染。
本发明潜在的问题还通过根据权利要求5所述的洗涤塔的用途以及根据权利要求11所述的用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地分离固体颗粒和第一吸收剂的残留物的方法来解决:
根据本发明的用途:
根据权利要求1至4所述的洗涤塔用于从来自用于由含碳原料生产合成气体的气化设备和连接在该气化设备下游的、用于通过用甲醇进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的含二氧化碳的废气流中分离作为第一吸收剂的甲醇的残留物的用途,其中,所使用的第二吸收剂是水。
根据本发明的方法:
一种用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地分离固体颗粒和第一吸收剂的残留物的方法,其中,该废气流包括:
-第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流从用于由含碳原料生产合成气体的气化设备获得,其中,该第一废气子流还载有固体颗粒,
-第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流从连接在该气化设备下游的、用于通过用该第一吸收剂进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备获得,
该方法包括以下方法步骤:
(a)提供该第一含二氧化碳的废气子流和该第二含二氧化碳的废气子流,
(b)提供根据权利要求1至4所述的洗涤塔,
(c)向该洗涤塔供给该第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流载有固体颗粒和该第一吸收剂的残留物,
(d)向该洗涤塔供给该第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流载有该第一吸收剂的残留物,
(e)向该洗涤塔供给该第二吸收剂流,
(f)从该洗涤塔排出已经至少部分地除去了固体颗粒和该第一吸收剂的残留物的含二氧化碳的废气流,
(g)从该洗涤塔排出载有所分离的固体颗粒和该第一吸收剂的残留物的第二吸收剂流。
本发明的另外的且优选的配置可以在相应的独立权利要求中找到。
本发明的优选配置
在根据本发明的洗涤塔的优选配置中,该洗涤塔进一步包括:
-分离塔盘,该分离塔盘可透过向上流动的气体但是不可透过向下流动的液体、设置在该规整填料下方并且在用于该第二废气子流的入口下方但是在该散堆填料上方,
-用于该第二吸收剂的第二入口,该第二入口设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方,
-用于从该分离塔盘排出载有该第一吸收剂的残留物的第二吸收剂的出口。
以此方式,引导穿过规整填料和散堆填料的洗涤液体保持分离。这使引导穿过散堆填料和载有颗粒的液体的体积保持小。此外,可以单独地再处理和再生两个洗涤液体,这提高了再处理/再生的效率。
分离塔盘的标准配置将其实行为烟囱式塔盘。因为收集在烟囱式塔盘上的所利用的洗涤剂不载有固体颗粒,有利地是颗粒沉积物不会出现在分离塔盘、尤其是烟囱式塔盘上。
在根据本发明的洗涤塔的另一优选配置中,设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方的用于该第二吸收剂的第二入口和设置在该壳体的下侧的用于载有该第一吸收剂的残留物和固体颗粒的第二吸收剂的出口彼此处于流体连接,其中,该洗涤塔进一步包括:
-用于从该第二吸收剂中分离固体颗粒的固体分离装置,该固体分离装置与设置在该壳体的下侧的出口处于流体连接,
-用于排出已经从该固体分离装置至少部分地除去固体颗粒的该第二吸收剂的出口,该出口与用于该第二吸收剂的第二入口处于流体连接,使得已经至少部分地除去固体颗粒的该第二吸收剂能够再循环至该洗涤塔。
以此方式,在下部传质区中从第一吸收剂释放到第二吸收剂中的固体颗粒可以从第二吸收剂中分离出来,并且第二吸收剂可以然后在洗涤塔中重新使用,这减少了对第二吸收剂的消耗。
关于洗涤塔的创造性的用途,在优选配置中,该气化设备是气流床气化设备,在该气流床气化设备中,细颗粒煤通过气化转化成合成气体。在这种类型的合成气体生产中,会出现相当大量的废气,这些废弃载有固体颗粒,并且因此可以在根据本发明的洗涤塔中有利地进行净化。
此外,关于洗涤塔的创造性的用途,有利的是载有固体颗粒的第一含二氧化碳的废气子流是来自该气化设备的闭锁式料斗废气,并且该第二含二氧化碳的废气子流是来自用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的在再生所使用的第一吸收剂时在其中获得的废气。在气化设备与通过吸收清洁粗合成气体(称为气体洗涤)之间的此一体式设备系统经常出现,并且因此在这些情况下,解决的问题是既清洁来自气化设备的载有固体颗粒的闭锁式料斗废气还清洁在再生所使用的第一吸收剂时获得的废气流。两种废气流通常都包含二氧化碳。
优选地,关于洗涤塔的创造性的用途,该第二含二氧化碳的废气子流至少部分地再循环至该气化设备,其中,该废气子流在该闭锁式料斗中用作清洗气体、运输气体、惰化气体和/或压力调节气体,从而获得闭锁式料斗废气。以此方式,来自气体洗涤的第二含二氧化碳的废气子流在清洁之前被再次利用,这节省了用于闭锁式料斗装料的新鲜气体。这种废气子流在此载有固体颗粒,并且因此可以在根据本发明的洗涤塔中有利地进行清洁。
此外,关于洗涤塔的创造性的用途,有利的是用作该第二吸收剂的、用于接触该规整填料的水是脱矿质新鲜水,并且用于接触该散堆填料的水是流通穿过固体去除装置的脱矿质水,并且其中,水清洗流从回路排出并且新鲜水流作为替代流被引入。水具有作为用于许多第一吸收剂的溶剂的良好特性,并且在环境中是中性的,并且可廉价地获得。所描述的作为新鲜水和流通水的不同用途进一步带来了成本优点。所使用的第一吸收剂可以例如是甲醇或水溶液中的N-甲基吡咯烷酮(NMP)。两种物质均在水中具有非常好的溶解性。
在本发明的另一优选配置中,用于接触该规整填料的水和该水清洗流通过蒸馏而一起或单独地除去其甲醇负载,其中,所分离出的甲醇在用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备中至少部分地重新用作第一吸收剂,并且所分离出的水至少部分地重新用于接触该散堆填料。这在再处理用作第二吸收剂的水中实现了优点。在完成再处理后,甲醇、即第一吸收剂可以然后至少部分地再循环到用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备中,并且水、即第二吸收剂可以至少部分地再循环到根据本发明的洗涤塔中并且在其中被重新使用。
在根据本发明的方法的具体配置中,
-所提供的洗涤塔是根据权利要求2或3配置的,即,包括分离塔盘或具体地烟囱式塔盘作为分离塔盘,
-该第二吸收剂的子流经由设置在该规整填料上方的入口被引入到该洗涤塔中并且通过设置在该分离塔盘处的出口被排出,
-该第二吸收剂的另一子流经由设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方的入口被引入到该洗涤塔中并且经由设置在该壳体的下侧的出口被排出。
以此方式,可以为第二吸收剂构造两个回路并且对第二吸收剂的再处理/再生可以具体地与是否需要分离固体颗粒相匹配。
在根据本发明的方法的另一具体配置中,该第一吸收剂是甲醇并且该第二吸收剂是水,并且该含二氧化碳的废气流是在操作用于由含碳原料生产合成气体的气化设备和连接在该气化设备下游的、用于通过用甲醇进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备时获得的。甲醇是例如在低温甲醇洗方法中用于这些分离任务的公认的吸收剂。水具有作为用于甲醇的溶剂的良好特性,并且在环境中是中性的,并且可廉价地获得。所描述的作为新鲜水和流通水的不同用途进一步带来了成本优点。
在根据本发明的方法的另一优选配置中,该含二氧化碳的废气流包括第一废气子流和第二废气子流,其中,载有固体颗粒的第一含二氧化碳的废气子流是来自该气化设备的闭锁式料斗废气,并且该第二含二氧化碳的废气子流是来自用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的在再生所使用的第一吸收剂时在其中获得的废气,其中,该第二含二氧化碳的废气子流至少部分地再循环至该气化设备,其中,该废气子流在该闭锁式料斗中用作清洗气体、运输气体、惰化气体和/或压力调节气体,从而获得闭锁式料斗废气。在气化设备与通过吸收清洁粗合成气体(称为气体洗涤)之间的此一体式设备系统经常出现,并且因此在这些情况下,解决的问题是既清洁来自气化设备的载有固体颗粒的闭锁式料斗废气还清洁在再生所使用的第一吸收剂时获得的废气流。两种废气流通常都包含二氧化碳。因此,优选地,该第二含二氧化碳的废气子流至少部分地再循环至该气化设备,其中,该废气子流在该闭锁式料斗中用作清洗气体、运输气体、惰化气体和/或压力调节气体,从而获得闭锁式料斗废气。以此方式,源于气体洗涤的第二含二氧化碳的废气子流在清洁之前被再次利用,这节省了用于闭锁式料斗装料的新鲜气体。这种废气子流在此载有固体颗粒,并且因此可以在根据本发明的洗涤塔中有利地进行清洁。
工作示例
本发明的另外的特征、优点以及可能的用途还将从工作示例和附图的以下说明中显而易见。描述和/或作为附图示出的所有特征其自身或以任何组合构成本发明的主题,而不管它们在权利要求或其依赖性参考中的组成。
唯一附图示出了:
图1是说明性实现方式中根据本发明的洗涤塔的纵截面的示意图。
在图1中,洗涤塔1包括上部洗涤区(传质区)2和下部洗涤区(传质区)3。上部洗涤区2已经设置有规整填料4,并且下部洗涤区3设置有散堆填料5。用于每个区中的洗涤液体通过安装在这些区之间的烟囱式塔盘6保持分离。
已经从煤气化设备(例如通过气流床气化方法进行操作)中的闭锁式料斗(图1中未示出)膨胀时释放的闭锁式料斗废气7通过在下部洗涤区3中用洗涤水11进行吸收或气体洗涤而除去已经携带到闭锁式料斗中的固体气化原料的燃料灰尘或颗粒。事先,含二氧化碳的气体流从作为在连接在气化设备下游的低温甲醇洗设备(未示出)中的(第一)吸收剂的甲醇再生中获得,并且部分地再循环至闭锁式料斗作为辅助气体流。因此,闭锁式料斗废气7不仅包括固体颗粒,而且还包括一定比例的蒸气甲醇,蒸气甲醇同样通过在洗涤塔1中用水进行吸收或气体洗涤而从气体流中分离出来。当通过在低温甲醇洗设备中进行闪蒸而再生作为(第一)吸收剂的甲醇时,含二氧化碳的气体流以及因此还有闭锁式料斗废气7还可能包括一定比例的闪蒸气体、例如氮气。例如可以在低温甲醇洗设备的再吸收器中进行闪蒸步骤。
来自低温甲醇洗设备中的甲醇吸收剂的再生的、未再循环至气化设备的闭锁式料斗的剩余比例的含二氧化碳的气体流8被引入到洗涤塔1的上部洗涤区2中,其中,该气体流与上升穿过烟囱式塔盘6的闭锁式料斗气体7通过用水分离甲醇和吸收而一起洗涤。在上部洗涤区2中使用的洗涤液体或(第二)吸收剂是脱矿质水9,载有甲醇的脱矿质水被收集在烟囱式塔盘6中、并且经由烟囱式塔盘处的出口作为流10被排出,以进行进一步处理。进一步处理例如包括:蒸馏分离成甲醇和水,甲醇作为第一吸收剂至少部分地再循环至低温甲醇洗设备,而水作为第二吸收剂再循环至洗涤塔1。
来自下部洗涤区3的洗涤水11经由颗粒分离器12流通。其中去除的固体颗粒与水清洗流13一起被排出,以进一步处理或填埋处置。流通的一部分洗涤水14作为水清洗流从回路排出,以进行再处理。在此示例中,水清洗流添加至来自上部洗涤区2的洗涤水10并且作为流15被排出,以进行再处理(在此未示出)。呈流16形式的新鲜水流被供应至回路中的洗涤水11。
已经除去甲醇和固体颗粒的含二氧化碳的气体流17在洗涤塔1的顶部处被排出到大气中。
工业实用性
本发明提供了一种用于洗涤载有吸收剂残留物、例如甲醇并且还载有固体颗粒、例如燃料灰尘的气体流的洗涤塔。根据本发明的洗涤塔在气化设备与通过低温甲醇洗方法进行操作的气体洗涤设备之间的一体式设备系统中的用途由于所描述的可能连接而例如关于其工业实用性提供特别的优点,这实现了一体式设备系统高效操作的协同作用。
附图标记清单
1 洗涤塔
2 上部洗涤区(传质区)
3 下部洗涤区(传质区)
4 规整填料
5 散堆填料
6 烟囱式塔盘
7 载有甲醇和灰尘的闭锁式料斗废气
8 来自低温甲醇洗设备的再吸收塔的CO2/N2废气
9 脱矿质水
10 载有甲醇的洗涤水
11 洗涤水
12 颗粒分离器
13 载有固体颗粒的水清洗流
14 载有甲醇的洗涤水
15 载有甲醇的要处理的洗涤水
16 新鲜水流
17 经清洁的CO2/N2废气
Claims (15)
1.一种用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地去除固体颗粒和第一吸收剂的残留物的洗涤塔,其中,该废气流包括:
-第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流从用于由含碳原料生产合成气体的气化设备获得,其中,该第一废气子流还载有固体颗粒,
-第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流从连接在该气化设备下游的、用于通过用该第一吸收剂进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备获得,
其中,该洗涤塔包括以下构成部分和组件:
-壳体,该壳体基于按预期布置的该洗涤塔的状态沿平行于竖直方向延伸的纵向轴线延伸,并且该壳体围成内部,其中,该内部被分成上部区域和下部区域,该上部区域和该下部区域各自均包括至少一个传质区,
-规整填料,该规整填料设置在该内部的上部区域,用于通过用第二吸收剂进行吸收而从该第二废气子流中分离该第一吸收剂的残留物,
-用于该第二吸收剂的入口,该入口设置在该规整填料上方,
-用于该第二废气子流的入口,该入口设置在该规整填料下方,
-散堆填料,该散堆填料设置在该内部的下部区域并且在用于该第二废气子流的入口下方,
-用于载有固体颗粒的第一废气子流的入口,该入口设置在该散堆填料下方,
-设置在该壳体的上侧的用于该含二氧化碳的废气流的出口,该废气流已经除去了该第一吸收剂的残留物和固体颗粒,
-设置在该壳体的下侧的用于载有该第一吸收剂的残留物和固体颗粒的第二吸收剂的出口。
2.根据权利要求1所述的洗涤塔,进一步包括:
-分离塔盘,该分离塔盘可透过向上流动的气体但是不可透过向下流动的液体、设置在该规整填料下方并且在用于该第二废气子流的入口下方但是在该散堆填料上方,
-用于该第二吸收剂的第二入口,该第二入口设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方,
-用于从该分离塔盘排出载有该第一吸收剂的残留物的第二吸收剂的出口。
3.根据权利要求2所述的洗涤塔,其特征在于,该分离塔盘采取烟囱式塔盘的形式。
4.根据权利要求2或3所述的洗涤塔,其特征在于,设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方的用于该第二吸收剂的第二入口和设置在该壳体的下侧的用于载有该第一吸收剂的残留物和固体颗粒的第二吸收剂的出口彼此处于流体连接,其中,该洗涤塔进一步包括:
-用于从该第二吸收剂中分离固体颗粒的固体分离装置,该固体分离装置与设置在该壳体的下侧的出口处于流体连接,
-用于排出已经从该固体分离装置至少部分地除去固体颗粒的该第二吸收剂的出口,该出口与用于该第二吸收剂的第二入口处于流体连接,使得已经至少部分地除去固体颗粒的该第二吸收剂能够再循环至该洗涤塔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的洗涤塔用于从来自用于由含碳原料生产合成气体的气化设备和连接在该气化设备下游的、用于通过用甲醇进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的含二氧化碳的废气流中分离作为第一吸收剂的甲醇的残留物的用途,其中,所使用的第二吸收剂是水。
6.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,该气化设备是气流床气化设备,在该气流床气化设备中,细颗粒煤通过气化转化成合成气体。
7.根据权利要求5或6所述的用途,其特征在于,载有固体颗粒的第一含二氧化碳的废气子流是来自该气化设备的闭锁式料斗废气,并且该第二含二氧化碳的废气子流是来自用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的在再生所使用的第一吸收剂时在其中获得的废气。
8.根据权利要求7所述的用途,其特征在于,该第二含二氧化碳的废气子流至少部分地再循环至该气化设备,其中,该废气子流在该闭锁式料斗中用作清洗气体、运输气体、惰化气体和/或压力调节气体,从而获得闭锁式料斗废气。
9.根据权利要求5或6所述的用途,其特征在于,用作该第二吸收剂的、用于接触该规整填料的水是脱矿质新鲜水,并且用于接触该散堆填料的水是流通穿过固体去除装置的脱矿质水,并且其中,水清洗流从回路排出并且新鲜水流作为替代流被引入。
10.根据权利要求5或6所述的用途,其特征在于,用于接触该规整填料的水和该水清洗流通过蒸馏而一起或单独地除去其甲醇负载,其中,所分离出的甲醇在用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备中至少部分地重新用作第一吸收剂,并且所分离出的水至少部分地重新用于接触该散堆填料。
11.一种用于从含二氧化碳的废气流中至少部分地分离固体颗粒和第一吸收剂的残留物的方法,其中,该废气流包括:
-第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流从用于由含碳原料生产合成气体的气化设备获得,其中,该第一废气子流还载有固体颗粒,
-第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流从连接在该气化设备下游的、用于通过用该第一吸收剂进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备获得,
该方法包括以下方法步骤:
(a)提供该第一含二氧化碳的废气子流和该第二含二氧化碳的废气子流,
(b)提供根据权利要求1至4中任一项所述的洗涤塔,
(c)向该洗涤塔供给该第一含二氧化碳的废气子流,该第一含二氧化碳的废气子流载有固体颗粒和该第一吸收剂的残留物,
(d)向该洗涤塔供给该第二含二氧化碳的废气子流,该第二含二氧化碳的废气子流载有该第一吸收剂的残留物,
(e)向该洗涤塔供给该第二吸收剂流,
(f)从该洗涤塔排出已经至少部分地除去了固体颗粒和该第一吸收剂的残留物的含二氧化碳的废气流,
(g)从该洗涤塔排出载有所分离的固体颗粒和该第一吸收剂的残留物的第二吸收剂流。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
-所提供的洗涤塔是根据权利要求2或3配置的,
-该第二吸收剂的子流经由设置在该规整填料上方的入口被引入到该洗涤塔中并且通过设置在该分离塔盘处的出口被排出,
-该第二吸收剂的另一子流经由设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方的入口被引入到该洗涤塔中并且经由设置在该壳体的下侧的出口被排出。
13.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,经由设置在该壳体的下侧的出口排出的第二吸收剂的子流被引入到固体去除装置中,其中,已经去除固体颗粒的第二吸收剂的子流从该固体去除装置排出并且经由设置在该分离塔盘下方并且在该散堆填料上方的入口至少部分地再循环到该洗涤塔中。
14.根据权利要求11或12所述的方法,其特征在于,该第一吸收剂是甲醇并且该第二吸收剂是水,并且该含二氧化碳的废气流是在操作用于由含碳原料生产合成气体的气化设备和连接在该气化设备下游的、用于通过用甲醇进行吸收而从该合成气体中分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备时获得的。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,该含二氧化碳的废气流包括第一废气子流和第二废气子流,其中,载有固体颗粒的第一含二氧化碳的废气子流是来自该气化设备的闭锁式料斗废气,并且该第二含二氧化碳的废气子流是来自用于分离二氧化碳和含硫的伴生气体的设备的在再生所使用的第一吸收剂时在其中获得的废气,其中,该第二含二氧化碳的废气子流至少部分地再循环至该气化设备,其中,该废气子流在该闭锁式料斗中用作清洗气体、运输气体、惰化气体和/或压力调节气体,从而获得闭锁式料斗废气。
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