FI108616B - Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas - Google Patents
Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas Download PDFInfo
- Publication number
- FI108616B FI108616B FI20001641A FI20001641A FI108616B FI 108616 B FI108616 B FI 108616B FI 20001641 A FI20001641 A FI 20001641A FI 20001641 A FI20001641 A FI 20001641A FI 108616 B FI108616 B FI 108616B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- flue gas
- evaporation
- solvent
- leaching
- pressure
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
108616108616
PROSESSI HIILIDIOKSIDIN, C02:N, EROTTAMISEKSI SAVUKAASUSTAPROCESS FOR THE REMOVAL OF CARBON DIOXIDE, C02, FROM FLUE GASES
Keksintö liittyy prosessiin hiilidioksidin, C02:n, erottamiseksi savukaasusta, jossa prosessissa: 5 - prosessiin tulevat savukaasut saatetaan korkeaan paineeseen, ja - nämä pestään liuotteella C02:n siirtämiseksi savukaasuista I liuotteeseen, ja - savukaasut poistetaan prosessista pesun jälkeen, ja 10 - liuote johdetaan pesuprosessista pienempipaineiseen haihdu-tusprosessiin, jossa C02 erotetaan liuotteesta ja johdetaan pois prosessista, ja - liuote pumpataan takaisin liuotusprosessiin, ja - pesunesteeksi valitaan sellainen liuote, kuten metanoli, 15 jolla on voimakas, Henryn laista poikkeava liukoisuuden paine- gradientti sopivalla lämpötila-alueella.The invention relates to a process for separating carbon dioxide, CO 2, from a flue gas, comprising: - pressurizing the flue gases entering the process, and - washing them with a solvent to transfer CO 2 from flue gases to solvent I, and - flue gas removal from the process; and - the solvent is pumped back to the leaching process, and - the solvent, such as methanol, which has a strong non-Henry solubility pressure gradient at a suitable temperature range, is selected as the washing liquid.
Maailmanlaajuisesti halutaan rajoittaa hiilidioksidipäästöjä niiden ilmastollisten vaikutusten takia. Suuria hiilidioksidi-20 määriä vapautuu poltettaessa fossiilisia polttoaineita. Hiilidioksidin talteenotto savukaasuista on ollut teknisesti hankalaa ja taloudellisesti kannattamatonta sen suuren energiankulutuksen vuoksi.There is a global desire to limit CO2 emissions due to their climatic effects. Large amounts of carbon dioxide-20 are released when burning fossil fuels. Carbon capture from flue gases has been technically difficult and economically unviable due to its high energy consumption.
25 Hiilidioksidin nesteytys on eräs tapa sen erottamiseksi. Hiilidioksidin kolmoispiste on kuitenkin varsin korkeassa paineessa (5,1 bar), jonka takia poistuvassa kaasussa on aina vähintään tämän verran hiilidioksidin osapainetta. Erotusaste jää siten vaatimattomaksi.25 Liquefaction of carbon dioxide is one way to separate it. However, the carbon dioxide triple point is at a relatively high pressure (5.1 bar), so that the exhaust gas always has at least this fractional pressure of carbon dioxide. The degree of separation thus remains modest.
3030
Ns. rectisol-prosessi on esitetty mm. US-julkaisussa 2,863,527. Julkaisun esimerkissä (Julkaisun Fig. 4) hiilidioksidi erotetaan 20 barin paineisesta prosessikaasusta, jossa sen pitoisuus on 30%. Liuotus päättyy -30 °C lämpötilassa, mikä määrää C02:n 35 pitoisuuden pesuliuoksessa. Paisuntahaihdutus tapahtuu -60 °C lämpötilassa, jossa C02:sta saadaan erotetuksi vain noin 40 %. Alhaisen erotusprosentin takia suuri osa paisuntahaihdutuksesta 2 108616 ! ί saadusta C02-liuoksesta joudutaan tislaamaan paljon lämpöä kuluttavassa rektifiointikolonnissa, josta ei saada C02:n haih-dutuslämpöä liuotuskolonnin jäähdyttämiseen vaan vastaava jääh-dytysenergia on tuotettava erillisellä koneikolla. Kaiken kaik-5 kiaan esitetty prosessi on monimutkainen ja termodynaamisesti varsin epäedullinen.The so-called rectisol process is presented e.g. U.S. Patent No. 2,863,527. In the example of the publication (Fig. 4), carbon dioxide is separated from the process gas at 20 bar in a concentration of 30%. The leaching ends at -30 ° C, which determines the concentration of CO 2 in the wash solution. The expansion evaporation occurs at -60 ° C, where only about 40% of CO 2 can be separated. Due to the low separation percentage, much of the expansion evaporation is 2 108616! The resulting CO2 solution must be distilled in a heat-consuming rectification column that does not produce the evaporative heat of CO 2 to cool the leaching column, but the corresponding cooling energy must be generated by a separate machine. All in all, the process presented is complicated and thermodynamically quite disadvantageous.
Yleisesti tunnettujen C02:n erotusprosessien energiankulutus 600 - 900 kJ/kg C02. Happipoltto-prosessissa jo hapen tuottaminen 10 vaatii ihanneoloissa 850 kJ/kg C02.Energy consumption of commonly known CO2 separation processes is 600-900 kJ / kg CO2. In the oxygen combustion process, oxygen production 10 already requires 850 kJ / kg CO2 under ideal conditions.
Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada aikaisempaa ener-giataloudellisempi ja yksinkertaisempi C02:n erotusmenetelmä. Keksinnön mukaisen erotusprosessin tunnusmerkilliset piirteet 15 on esitetty patenttivaatimuksessa 1. Suorittamalla C02:n liuotus savukaasusta ja sen haihdutus liuotteesta lähes palautuvasti | päästään tässä menetelmässä lähelle erotustyön termodynaamista minimiarvoa, mikä on noin 160 kJ/kg C02, kun savukaasussa on 10 - 14 % C02 ja erotettu C02 saadaan normaalipaineessa.The object of the present invention is to provide a more energy efficient and simpler method of CO2 separation. Characteristic features of the separation process according to the invention are set forth in claim 1. By performing the leaching and evaporation of CO 2 from the flue gas almost reversibly | in this method, the thermodynamic minimum value of the separation work, which is about 160 kJ / kg CO 2, is reached with 10-14% CO 2 in the flue gas and the extracted CO 2 is obtained at normal pressure.
2020
Keksinnössä käytetään hyväksi jotain sellaista liuotetta, esim.The invention utilizes such a solvent, e.g.
• « i t ' ‘ metanolia, johon C02 liukenee Henryn laista poikkeavalla taval- ...i la siten, että sen liukoisuus kasvaa jyrkästi lähestyttäessä *.·.· C02:n kastepistettä. Tämä ilmenee kuvasta 1, joka esittää hiili- 25 dioksidin liukoisuutta metanoliin eri C02-osapaineissa lämpöti- » » · lan funktiona. Esim. 8 barin osapaineessa C02-kastepiste on -46 °C, ja sen liukoisuus lähenee ääretöntä lämpötilan aletessa kastepistettä kohti.• i t '' methanol, in which CO 2 is dissolved in a manner different from Henry's, so that its solubility increases sharply as the dew point of *. ·. This is illustrated in Figure 1, which shows the solubility of carbon dioxide in methanol at various CO 2 partial pressures as a function of temperature. For example, at 8 bar partial pressure, the C02 dew point is -46 ° C, and its solubility approaches infinite drop in temperature towards the dew point.
• » · * · • · » * ♦ ' 30 Kuvasta ilmenee, että jos C02:n osapaine savukaasussa on 8 bar ;·. ja liuotus suoritetaan -45 °C:ssa, niin 85 %:n kyllästysasteel- i » , ,···, la liuoksessa on 2000 kg C02/metanolitonni . Suorittamalla haih- • · • dutus -50 °C:ssa 4 barin paineessa liuokseen jää 485 kg C02/metanolitonni, ts. C02:sta haihtuu 75,7 %.The figure shows that if the partial pressure of C02 in the flue gas is 8 bar, ·. and leaching is carried out at -45 ° C, so that the 85% saturation degree of the solution has 2000 kg CO 2 / tonne of methanol. Evaporation at -50 ° C at 4 bar leaves 485 kg CO 2 / tonne methanol, i.e. 75.7% CO 2 evaporated.
t 35 108616 3t 35 108616 3
Vielä lähemmäksi palautuvaa prosessia päästään alempana tarkastelluissa esimerkeissä. Niissä C02 saadaan myös tarkemmin poistetuksi savukaasuista käyttämällä kaksivaiheista paisuntahaih-dutusta tai haihdutustilan ilmahuuhtelua.An even closer process is achieved in the examples discussed below. They also provide more accurate removal of CO 2 from the flue gases using two-stage expansion evaporation or air flushing of the evaporation chamber.
55
Keksintö tarjoaa seuraavat edut: -kun haihdutus tapahtuu hiukan liuotuslämpötilaa alemmassa lämpötilassa ja lähellä liuotuksessa vallinnutta C02:n osa-10 painetta, liuotus-haihdutuskierto saadaan lähes palautuvaksi ja sen energiankulutus aikaisempaa pienemmäksi, - liuotuksessa vapautuva suuri lämpöenergia (luokkaa 250 kj/kg C02) voidaan absorboida haihdutuksessa sitomalla liuotus ja 15 haihdutustilat termisesti toisiinsa, - nämä suuret lämpövuot siirretään nestevirtauksesta toiseen ilman suurikokoisia ja hyötysuhteeltaan huonoja "kuivia" läm-mönsiirtimiä, 20 - haihdutuksessa voidaan tuottaa myös häviöiden peittämiseksi ·· · t tarvittava jäähdytysteho, * · · * · · · - mahdollisuus "integroituun" prosessiin, jossa sama nesteseos ’·*’· 25 toimii sekä C02:n liuotteena että lämmönsiirtonesteenä, jolla * * » :, = ,· savukaasu jäähdytetään prosessilämpötilaan ja lämmitetään pro- • · · sessin jälkeen.The invention provides the following advantages: - when evaporation is carried out at a temperature slightly below the dissolution temperature and close to the part-10 pressure of CO2, the dissolution-evaporation cycle is almost reversible and its energy consumption is lower than before, - high thermal energy released in leaching can be absorbed by evaporation by bonding the leach and 15 evaporation rooms thermally to each other - these large heat fluxes are transferred from one fluid stream to another without the use of large size and low efficiency "dry" heat exchangers, 20 - evaporation can also produce cooling · · · · The possibility of an "integrated" process in which the same liquid mixture '· *' · 25 acts as both a CO 2 solvent and a heat transfer fluid, whereby the flue gas is cooled to the process temperature and heated after the process.
Seuraavassa keksintöä kuvataan esimerkkien avulla, jotka on ’ ; 30 esitetty oheisissa kuvissa. Esimerkeissä savukaasun C02:n osa-;·. paineeksi oletetaan 8 bar, ts. jos savukaasussa on 10 % C02, ,···, liuotus tapahtuu 80 barin paineessa.In the following, the invention will be described by means of the following examples; 30 shown in the accompanying figures. In the examples, the partial CO2 of the flue gas. the pressure is assumed to be 8 bar, ie if the flue gas contains 10% CO 2,, ···, leaching occurs at 80 bar.
tt
Kuva 1 esittää hiilidioksidin liukoisuutta metanoliin eri » 35 paineissa i ί 108616 4Fig. 1 shows the solubility of carbon dioxide in methanol at various pressures of ί 108616 4
Kuva 2 esittää kaksivaiheista paisuntahaihdutusta käyttävää erotinkolonnia C02:n poistamiseksi Kuva 3 esittää erillisellä lämmönsiirtokierrolla varustettua kolonnij ärj estelmää 5 Kuva 4 esittää ilmahuuhtelulla varustettua järjestelmääFigure 2 shows a two-stage expansion evaporator column for removal of CO 2 Figure 3 shows a column system with a separate heat transfer cycle 5 Figure 4 shows a system with air flush
Kuva 5 esittää "märkää" lämmönvaihdinta savukaasun jäähdyttä-miseksi/lämmittämiseksi ennen/jälkeen C02:n erotuksen Kuva 6 esittää integroitua järjestelmää käsittäen märän lämmönvaihtimen ja C02:n erotusosan samassa kolonnissa 10Figure 5 shows a "wet" heat exchanger for cooling / heating the flue gas before / after the CO2 separation Figure 6 shows an integrated system comprising a wet heat exchanger and a CO 2 separation section in the same column 10
Kuvan 2 esimerkissä liuotus- ja haihdutustilat 10.1, 12, 13 on rakennettu samaan kolonniin 10 . Ne muodostavat lämmönvaihtimen siten, että savukaasu virtaa ylöspäin yhdessä tai useammassa | ! putkessa, joissa liuote virtaa alaspäin ja joita ympäröivä 15 vaippa toimii haihdutustilana. Myös päinvastainen rakenne, jossa haihdutus tapahtuu putkissa ja liuotus niitä ympäröivässä vaipassa, on mahdollinen.In the example of Figure 2, the dissolving and evaporating spaces 10.1, 12, 13 are built on the same column 10. They form a heat exchanger so that the flue gas flows upwards in one or more | ! in a tube in which the solvent flows downward and the envelope 15 serves as an evaporation space. Also, the reverse structure, where evaporation occurs in the tubes and dissolution in the surrounding jacket, is possible.
Savukaasuyhteet on merkitty viitenumeroilla 11.1 ja 11.2. Kor- 20 keapainepumppu 15 pumppaa C02-köyhän metanolin liuotustilaan 10.1, jossa se rikastuu valuessaan savukaasuvirtaa vasten alas- :päin. Nestemoottorilla 16 voidaan hyödyntää osa saadun C02- ..*** liuoksen paineenalennuksen energiasta, kun liuosvirta johdetaan •,i.: linjan 17 kautta ensimmäisen haihdu tuskaltani on 12 (4 bar) neste- » 25 tilassa olevaan jäähdytyskierukkaan 14, josta se suihkutetaan :ti>! haihdutuskammiossa olevaan liuotteeseen. Tämän järjestelyn tarkoituksena on estää liuosvirran voimakas jäähtyminen sen paineen aletessa. Valtaosa hiilidioksidista erottuu tässä pai-: neessa, ja tämä osa imetään kompressorin 20 väliottoon. Seuraa- 30 vaksi liuosvirta johdetaan putkilinjan 18 kautta toiseen haih- I » > dutuskammioon 13 (2 bar), jossa erottuu vielä C02:a, mikä ime- ··_ tään kompressoriin 20. Lopuksi köyhtynyt metanolivirta pumpa- taan takaisin 80 barin paineeseen ja uusi kierto alkaa.The flue gas connections are designated by reference numerals 11.1 and 11.2. The high pressure pump 15 pumps the CO2 poor methanol into the dissolution space 10.1, where it is enriched as it flows downstream of the flue gas stream. Liquid engine 16 can utilize some of the energy of depressurization of the resulting CO 2 - *** solution when the solution stream is passed through, i .: through line 17, my first evaporator is 12 (4 bar) to a liquid coil cooling coil 14 from which it is sprayed: ti>! to the solvent in the evaporation chamber. The purpose of this arrangement is to prevent the solution stream from cooling strongly as its pressure drops. Most of the carbon dioxide separates under this pressure and this portion is sucked into the tap of the compressor 20. Subsequently, the solution stream is passed through pipeline 18 to another evaporation chamber 13 (2 bar), where additional CO 2 is separated, which is sucked into compressor 20. Finally, the impoverished methanol stream is pumped back to 80 bar and a new cycle begins.
··»» 35 Kuten muissakin esimerkeissä, liuotus- ja haihdutustiloihin voidaan sijoittaa täytteitä, pohjia tai muita rakenteita kaasu- 108616 5 ja nestevirtauksen ohjaamiseksi ja lämmön- ja aineensiirron tehostamiseksi. Huolellisesti suunnitellussa liuotustilassa liuotus voidaan suorittaa likipitäen palautuvasti, sillä nousevan savukaasuvirtauksen C02 -osapaine alenee samalla kun sitä 5 vastaan virtaavan liuotteen C02-pitoisuus kasvaa.·· »» 35 As in the other examples, fillers, bottoms, or other structures may be placed in the dissolution and evaporation rooms to control the flow of gas and liquid and to enhance heat and mass transfer. In a carefully designed leaching state, leaching can be performed approximately reversibly, since the CO 2 pressure of the rising flue gas stream decreases while the CO 2 concentration of the solvent flowing against it increases.
Haihdutusprosessi on tässä kaksivaiheinen paisuntahaihdutus. Kun prosessi suoritetaan oloissa, joissa C02:n liukoisuus vähenee nopeasti paineen laskiessa, myös haihdutuksessa pääs-10 tään lähelle palautuvaa prosessia. Tämä ilmenee siitä, että jos C02:a kuplitettaisiin kammioihin 12 ja 13, prosessi siirtäisi C02:a puhtaaseen savukaasuun, jossa sen osapaine nousisi lähelle syötetyn C02:n osapainetta (4 bar). Palautuvuudesta on tingitty kuvan 2 esimerkissä sikäli, että pääosa C02:sta saadaan 4 baris-15 sa, kun sen osapaine savukaasussa oli 8 baria. Rectisol-proses-sissa menetys on huomattavasti suurempi.The evaporation process here is a two-step expansion evaporation. When the process is carried out under conditions where the solubility of CO 2 decreases rapidly as the pressure drops, evaporation also provides a near-reversible process. This is evident from the fact that, if CO 2 were bubbled into chambers 12 and 13, the process would transfer CO 2 to the pure flue gas, where its partial pressure would rise close to the partial pressure of the supplied CO 2 (4 bar). The reversibility in the example of Figure 2 is due to the fact that the majority of CO 2 is obtained at 4 baris-15 with a partial pressure of 8 bar in the flue gas. In the rectisol process, the loss is significantly greater.
Kuvan 3 ratkaisussa liuotus ja haihdutus tapahtuvat erillisissä kolonneissa 10' ja 10". Toiminnallisesti muuten samoista osista 20 on käytetty samoja viitenumeroja kuin edellä. Lämpövuo siirretään liuotuksesta haihdutukseen erillisellä nestekierrolla (pumppu 21) . Tämän kierron lämpökapasiteettivirtaus voidaan valita siten, että molempien kolonnien ylä- ja alapään välillä vallitsee haluttu lämpötilaero, luokkaa 5..10° C. Loppuhaihdu-25 tuksen korkeammassa lämpötilassa saadaan C02 tarkemmin erotetuk-si liuotteesta, jolloin savukaasuun jää vähemmän C02:a.In the solution of Figure 3, the leaching and evaporation are carried out in separate columns 10 'and 10 ". Functionally otherwise, the same reference numerals as above are used for the same sections. The heat flux is transferred from leaching to evaporation by separate liquid circulation (pump 21). The desired temperature difference between the bottom and the bottom end is of the order of 5..10 ° C. At a higher final evaporation temperature, CO 2 is more precisely separated from the solvent, leaving less CO 2 in the flue gas.
« i t«I t
Esimerkki ilmahuuhtelua käyttävästä prosessista on esitetty ; kuvassa 4.An example of an air rinsing process is shown; Figure 4.
30 ;·] Savukaasu johdetaan kolonnin 10 liuotusosaan 10.1, jossa se virtaa ylöspäin sen C02:n liuetessa alaspäin virtaavaan liuot- ’ teeseen. C02-liuos virtaa sitten kolonnin rikastusosan kautta turbiinin tai nestemoottorin 16 läpi ja lämmönsiirtokierukan 23 35 linjan 17 kautta liuotuskolonnissa oleviin haihdutusputkiin 26, joissa vallitsee C02 :n alkuperäistä osapainetta alempi paine ja 108616 6 joissa C02 haihtuu liuotuksessa vapautuvan lämmön vaikutuksesta. Haihdutusputket 26 jatkuvat rikastuskolonnin läpi sen alapäässä olevaan kammioon, jossa liuotteen läpi kuplitetaan huuhteluil-maa (ilmayhde 27) ja josta köyhtynyt liuote pumpataan liuotus-5 kolonnin yläpäähän pumpulla 15 linjan 19 kautta.30; ·] The flue gas is introduced into the dissolution section 10.1 of column 10 where it flows upward as its CO 2 dissolves into the downstream solvent. The CO 2 solution then flows through the column enrichment section through the turbine or liquid engine 16 and through the heat transfer coil 23 35 to the evaporation tubes 26 in the leaching column at a pressure lower than the original partial pressure of CO 2 and 108616 6 where the CO 2 evaporates under heat. Evaporation tubes 26 continue through the enrichment column to a chamber at its lower end, where flushing air (air connection 27) is bubbled through the solvent and from which the impoverished solvent is pumped to the upper end of the leaching column by pump 15 via line 19.
Haihdutusputkista tuleva kaasuvirtaus sopivaan paineeseen ja ahdettu kaasu jäähdytetään, kunnes suurin osa sen C02:sta nes-teytyy.The gas flow from the evaporation tubes to a suitable pressure and the compressed gas are cooled until most of its CO 2 liquefies.
1010
Nesteytyksestä jäävä kaasumainen C02:n ja ilman seos johdetaan kylmänä kolonnin rikastusosaan (yhde 28), jossa se lisää liuo-tusosasta tulevan liuoksen C02-pitoisuutta ja josta jäävä kaa-| suseos liittyy liuotusosaan menevään savukaasuvirtaukseen.The gaseous mixture of CO 2 and air from the liquefaction is conducted cold to the column concentrate (Compound 28) where it increases the concentration of CO 2 in the solution from the leaching section and from which the leaching gas remains. the alloy is associated with the flue gas flow to the leaching portion.
i 15 Kaasufaasin C02 palautetaan näin erotuskiertoon lisäämättä liuotteen virtausta.The gas phase C02 is thus returned to the separation circuit without increasing the solvent flow.
Ilmahuuhtelulla haihdutusprosessi saadaan käänteiseksi liuotuksen kanssa, ts. kaasun C02 -osapaine haihdutustilassa kasvaa 20 ylöspäin mentäessä samalla kun sen pitoisuus alaspäin virtaa-vassa liuoksessa vähenee. Näin päästään hyvin lähelle palautu-'”· vaa prosessia.By air rinsing, the evaporation process is reversed with leaching, i.e., the CO 2 pressure of the gas in the evaporation space increases upwards while decreasing its concentration in the downstream solution. This will get you very close to the recovery process.
• t « * < t * · *,·.· Savukaasu voidaan jäähdyttää prosessilämpötilaan ja lämmittää ’·*'? 25 C02:n erotuksen jälkeen kuvan 5 "märällä" lämmönvaihtimella, jossa kierrätetään alhaisen höyrypaineen ja jäätymispisteen t · » omaavaa nestettä, esim. 1,2-propyleeniglykolin ja veden seosta, kahden kolonnin 30 ja 31 välillä. Nämä on yhdistetty toisiinsa putkilinjoilla 32 ja 34, joissa on siirtopumput 31 ja 33. Savu-30 kaasu syötetään yhteeseen 30.1 ja puhdistettu ja lämmitetty i · · ;[ savukaasu poistuu yhteestä 31.1. Yhteet 30.2 ja 30.1 liitetään ,···_ yhteisiin 11.1 ja 11.2 edellä olevissa kuvissa. Lämmönvaihtoon voidaan yhdistää myös S-yhdisteiden erotus esim. Wellman-Lord- M M ( prosessia käyttäen. Kuten mutkin tässä tarkastellut kolonnit,• t «* <t * · *, ·. · The flue gas can be cooled to process temperature and heated '· *'? After separation of CO 2, the "wet" heat exchanger of Figure 5 circulates a low vapor pressure and freezing point liquid, e.g., a mixture of 1,2-propylene glycol and water, between two columns 30 and 31. These are interconnected by pipelines 32 and 34 with transfer pumps 31 and 33. Flue gas 30 is supplied to conduit 30.1 and purified and heated i · ·; [flue gas exits conduit 31.1. Connections 30.2 and 30.1 are connected, ··· _ to joint 11.1 and 11.2 in the above figures. The heat exchange can also be combined with the separation of the S compounds, e.g. using the Wellman-Lord-M M process. As with any of the columns discussed herein,
Mill 35 myös märän lämmönvaihtimen kolonnit voidaan varustaa täytteil- 7 108616 lä, pohjilla tai muilla rakenteilla kaasu- ja nestevirtauksen ohjaamiseksi ja lämmön- ja aineensiirron tehostamiseksi Märkä lämmönvaihdin vähentää C02:n erotukseen käytetyn liuotteen 5 hävikkiä savukaasuun, sillä se pesee liuotteen poistuvasta savukaasusta ja siirtää sen tulevaan savukaasuun, joka siis saapuu C02:n erotukseen liuotteella kyllästettynä.Mill 35 also wet column heat exchanger columns can be equipped with fillers, 108616, bottoms, or other structures to control gas and liquid flow and enhance heat and material transfer. The wet heat exchanger reduces the loss of solvent 5 used to separate CO 2 into the flue gas by scrubbing its incoming flue gas, which thus arrives at the CO 2 separation impregnated with a solvent.
Yhdistämällä märkä lämmönvaihdin ja C02:n erotus saadaan kuvan 10 6 "integroitu" prosessi, jossa kaikki osaprosessit suoritetaan kolonnissa 10. Toiminnallisesti samoista osista on käytetty samoja viitenumeroja kuin edellä.By combining the wet heat exchanger and the CO 2 separation, the "integrated" process of Figure 10 6, where all the sub-processes are performed in column 10, is functionally the same reference numerals as above.
Savukaasu jäähdytetään prosessilämpötilaan jäähdytysosassa 10.2 15 haihdutuskammiosta 13 tulevalla kylmällä liuotteella. Se nousee | sitten liuotusosaan 10.1, jossa C02 liukenee sitä vastaan vir- taavaan liuotteeseen. Liuote kerätään välipohjaan 24, josta se johdetaan kaksivaiheiseen haihdutukseen (kammiot 12 ja 13) kuten edellä olevissa esimerkeissä.The flue gas is cooled to the process temperature in the cooling section 10.2 with a cold solvent from the evaporation chamber 13. It goes up then to the dissolution section 10.1 where CO2 is dissolved in the solvent flowing against it. The solvent is collected in the intermediate bottom 24, from where it is passed to two-step evaporation (chambers 12 and 13) as in the examples above.
2020
Kun liuote toimii myös lämmönsiirtonesteenä, tarkoitukseen on ·” valittava neste, jolla on edellä kuvattujen liuoteominaisuuksi- f en lisäksi riittävän pieni höyrynpaine ja alhainen jäätymispis- i !,·,·' te. Tällaisia ovat esim. propyleenikarbonaatin ja moniarvoisten *ί"i 25 alkoholien vesiseokset.When the solvent also acts as a heat transfer fluid, a fluid having a sufficiently low vapor pressure and a low freezing point, in addition to the solvent properties described above, must be selected. These include aqueous mixtures of, for example, propylene carbonate and polyhydric alcohols.
• · · < · * · » i * Lämmönvaihdon hyötysuhde saavuttaa maksimin kun liuot- i i · teen/lämmönvaihtonesteen lämpökapasiteettivirtaus on likimain sama kuin savukaasun vastaava.The heat exchange efficiency reaches its maximum when the heat capacity flow rate of the solvent / heat exchange fluid is approximately the same as that of the flue gas.
» * * ’: 30 i i »»* * ': 30 i»
Edullisimmin erotusprosessista poistuvaa paineistettua savu- t * * \,.t kaasua käytetään mekaanisen tai sähköenergian tuottoon kuumen tamalla se ja paisuttamalla se turbiinissa tai muussa voimako- t '»li# ( ‘ * neessa siten, että kuumennus- ja paisuntavaiheita voi olla yksi ’ ' 35 tai useampia.Most preferably, the pressurized fumes exiting the separation process are used to produce mechanical or electrical energy by heating it and expanding it in a turbine or other power source such that the heating and expansion steps can be one of a kind. '35 or more.
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20001641A FI108616B (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas |
PCT/FI2001/000629 WO2002004098A1 (en) | 2000-07-11 | 2001-07-02 | Process for separating carbon dioxide, co2, from combustion gas |
AU2001282155A AU2001282155A1 (en) | 2000-07-11 | 2001-07-02 | Process for separating carbon dioxide, co2, from combustion gas |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20001641 | 2000-07-11 | ||
FI20001641A FI108616B (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20001641A0 FI20001641A0 (en) | 2000-07-11 |
FI108616B true FI108616B (en) | 2002-02-28 |
Family
ID=8558760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20001641A FI108616B (en) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI108616B (en) |
-
2000
- 2000-07-11 FI FI20001641A patent/FI108616B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI20001641A0 (en) | 2000-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4531332B2 (en) | Method and system for extracting carbon dioxide for its storage by reverse sublimation | |
JP4973872B2 (en) | CO2 refrigerator | |
US7516619B2 (en) | Efficient conversion of heat to useful energy | |
JP5800295B2 (en) | Steam power cycle system | |
US6769256B1 (en) | Power cycle and system for utilizing moderate and low temperature heat sources | |
US6058695A (en) | Gas turbine inlet air cooling method for combined cycle power plants | |
US6820421B2 (en) | Low temperature geothermal system | |
JP6150140B2 (en) | Heat exchange device and heat pump device | |
TW200923300A (en) | System to cold compress an air stream using natural gas refrigeration | |
JP2010266154A (en) | Carbon dioxide liquefying apparatus | |
US6269644B1 (en) | Absorption power cycle with two pumped absorbers | |
JP2010266155A (en) | Carbon dioxide liquefying apparatus | |
TW201213003A (en) | Energy efficient production of CO2 using single stage expansion and pumps for elevated evaporation | |
US9453664B2 (en) | High efficiency heat pump combining absorption and solution concentration change | |
JP2013521462A (en) | Method and equipment for liquefying flue gas from combustion equipment | |
JP2013521462A5 (en) | ||
JP2006519695A (en) | Method for extracting carbon dioxide and sulfur dioxide by reverse sublimation for their storage | |
US20110056219A1 (en) | Utilization of Exhaust of Low Pressure Condensing Steam Turbine as Heat Input to Silica Gel-Water Working Pair Adsorption Chiller | |
CN112703300A (en) | Device for generating mechanical energy using a combined power cycle | |
SU1486614A1 (en) | Method of utilizing the heat of absorption-type power plant for generating electric or mechanical power | |
FI108616B (en) | Process for removing carbon dioxide CO2 from flue gas | |
WO2002004098A1 (en) | Process for separating carbon dioxide, co2, from combustion gas | |
US9242209B2 (en) | Separation of components from a gas mixture | |
FI111607B (en) | A process for producing liquid carbon dioxide from flue gas under normal pressure | |
JP2005002996A (en) | Fume treating method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |