JP2016502462A - ガススクラビング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ガススクラビングのための、特にアミンスクラビングによって燃焼ガスからＣＯ２を取り除くための装置に関する。装置は、冷却段（１）であって、装置に入るガス流（２）を冷却段に供給される液体（３）によって直接冷却し、予備スクラビングするための冷却段（１）と、吸収段（４）であって、吸収段（４）に供給されるスクラビング液体（５）によってガス流（２）から少なくとも１種のガス成分を取り除くための吸収段（４）と、浄化されたガス流（７）からスクラビング液体（５）の少なくとも１種の揮発性成分を除去するためのポストスクラバー（６）とを含む。本発明によれば、冷却段（１）、吸収段（４）およびポストスクラバー（６）は積み重ねて配置され、洗浄タワー（８）を形成するように接続される。【選択図】図１

Description

本発明はガススクラビングのための、特に、アミンスクラビングによって燃焼ガスからＣＯ_２を分離するための装置に関する。

ポストスクラバーの下流に、ガス流からガス成分を取り除くための吸収器を接続し、浄化されたガス流から、ガス流に移動したスクラビング液体の揮発性成分を除去することが知られている。アミンスクラビングの場合、ポストスクラビングはアミンを回収する役割を果たす。ポストスクラバーは、吸収器の頭部にカラム部分として配置可能である。多くの場合、装置の上流に接続されるのは燃焼ガス冷却器であり、この中で浄化されるべきガス流が液体に作用されることによって冷却される。適切な液体が使用される場合、直接冷却を、ガス流の予備スクラビングと結び付けることができる。既知の対策に関連して、燃焼ガス冷却器は吸収器の上流で別個の装置として接続され、且つ管を介して吸収器に接続される。ガス流を推進する送風機を、燃焼ガス冷却器と吸収器の間に、または吸収器の下流に配置することができる。

既存のガス浄化施設であって、そのガス浄化能力がさらなるまたはより強力なガススクラビング装置によって増大される既存のガス浄化施設では、さらなる燃焼ガス冷却器および関連する管を導入するための十分な空間がないことが多い。別個の燃焼ガス冷却器および関連する管はまた、装置の投資コストのかなりの部分を占める。

こうした背景に対し、本発明は、小さい空間要件および低投資コストによって特徴付けられるガススクラビング装置を提供するという目的に基づいている。特に、本装置は、浄化されるべきガスのアミンスクラビングにも適しているはずである。

請求項１で特許請求されるガススクラビング装置が本発明の主題を形成し、この目的の解決策を示す。

本発明によれば、装置は、冷却段であって、装置に入るガス流を冷却段に供給される液体によって直接冷却し、予備スクラビングするための冷却段と、吸収段であって、吸収段に供給されるスクラビング液体によってガス流から少なくとも１種のガス成分を取り除くための吸収段と、浄化されたガス流からスクラビング液体の少なくとも１種の揮発性成分を除去するためのポストスクラバーとを含み、冷却段、吸収段およびポストスクラバーは積み重ねて配置され、スクラビングタワーを形成するように接続される。本発明により、全てのスクラビング段を１つのスクラビングタワーへ一体化することにより、本発明による装置は小さい設置面積を必要とし、設置面積は本質的に冷却段の底面積によって決定される。ガス流を供給する管システムは実質的に簡素化することができる。これは投資コストおよびガスの圧力損失にも有利な効果を有する。

吸収段は好ましくはガス流とスクラビング液体との間の物質移動の移動面を増大するためにカラムインサートを有する。ランダムパッキング、構造化パッキングおよび移動トレイがカラムインサートとして適している。

本発明の１つの好ましい実施形態によれば、スクラビング液体を放出するための分離トレイが吸収段と冷却段との間に設けられ、分離トレイはガス流が通過するための開口を有する。分離トレイは例えばバブルカップトレイまたはバルブトレイとして設計可能である。冷却段は吸収段に対し異なる液体を使用可能である。しかしながら、もちろんのこと、ガス流を直接冷却し且つ予備スクラビングするために冷却段で、および有害ガス成分を取り除くために吸収段で、同じスクラビング液体を使用し、異なる部分流を冷却段および吸収段に適用する可能性もある。

特に、冷却段は、複数のスプレーノズルと、液体を放出する出口を有する液体溜めとを有するスプレー装置として設計可能である。

本発明の１つの変形実施形態は、冷却段が、少なくとも１つのジェットポンプを有するガス入口を有し、冷却段用の液体を原動媒体としてジェットポンプに供給可能であり、ジェットポンプがガス流を推進することを提供する。流入するガス流を直接冷却するために使用される液体が、冷却段のガス入口内で圧力降下を引き起こし、それがガス流を引く。ジェットポンプは、ガス流を推進するための送風機で置き換え可能であり、または送風機によるガスの推進を支援することができる。ジェットポンプは冷却段の上側部分に好都合に配置され、ジェットポンプから出るガス／液体混合物の流れ方向は、垂直または斜めに下方に、冷却段の容器空間中へ向けられる。ジェットポンプは特にベンチュリスクラバーとして設計可能であり、これは原動媒体により、浄化されるべきガス流を引くばかりでなく、ガス流を効果的に冷却する。

本発明による装置の１つのさらなる構成によれば、ガス流を推進するための送風機がスクラビングタワーの頭部に配置される。送風機をスクラビングタワーの頭部に配置することにより、浄化されたガスを放出するための接続管を、局所的な条件に柔軟に適合させることが可能になり、多くの場合、簡素化することが可能になる。従って、装置の空間要件をさらに低減することも可能である。

ポストスクラバーは、吸収段よりも低い液体処理量向けに構成することができる。ガスが流れるポストスクラバーの流れ断面は、吸収段に必要とされる断面よりも小さい。ポストスクラバーを含むスクラビングタワーの部分、および吸収段は、ガス側で互いに直接接続することができる。本発明の１つの好ましい実施形態によれば、ポストスクラバーからの液体は、スクラビングタワーから放出されることなく吸収段に直接供給され得る。

以下において、例示的実施形態を単に示す図面を参照して本発明を説明する。

図１は、ガススクラビング装置を示す。 図２は、ガススクラバーのさらなる実施形態の変形形態を示す。 図３は、ガススクラバーのさらなる実施形態の変形形態を示す。

図１に示されるガススクラビング装置は、例えばＣＯ_２を燃焼ガスから取り除くために使用される。装置は、冷却段１であって、装置に入るガス流２を冷却段１に供給される液体３によって直接冷却し、予備スクラビングするための冷却段１と、吸収段４であって、吸収段に供給されるスクラビング液体５によってガス流から少なくとも１種のガス成分を取り除くための吸収段４と、ポストスクラバー６であって、浄化されたガス流７からスクラビング液体の少なくとも１種の揮発性成分を除去するためのポストスクラバー６とを含む。冷却段１、吸収段４およびポストスクラバー６は積み重ねて配置され、スクラビングタワー８を形成するように接続される。

吸収段４は好ましくは、ガス流２とスクラビング液体５との間での物質移動のための移動面を増大するためのカラムインサートを含み、カラムインサートは、ランダムパッキング、構造化パッキングまたは移動トレイから構成可能である。スクラビング液体を放出するための分離トレイ９が、吸収段４と冷却段１との間に設けられる。分離トレイ９は、ガス流が通過するための開口１０を有し、例えばバブルカップトレイまたはバルブトレイの形態を取ることができる。分離トレイ９により、吸収段４および冷却段１を異なる液体回路に割り当てることができる。しかしながら、冷却段１および吸収段４を、同じスクラビング液体で作動させることもできる。

ポストスクラバー６は、吸収段４よりも低い液体処理量向けに構成され、吸収段４よりも小さい流れ断面を有するカラム部分から構成される。ポストスクラバー６において、同じく、ガス相と液体相との間の物質移動を改善するための流れインサートが設けられてもよい。ポストスクラバー６からの液体は、スクラビングタワー８から放出されることなく吸収段４に直接供給可能である。しかしながら、ポストスクラバー６と吸収段４との間に、ポストスクラバー６から出る液体を放出するためのガス透過性分離トレイを設け、ポストスクラバー６と吸収段４とを別々の液体回路で作動できるようにすることも本発明の範囲内にある。

図１の例示的実施形態において、スクラビングタワー８の冷却段１は、複数のスプレーノズルと、液体を放出するための出口を有する液体溜めとを有するスプレー装置として設計されている。浄化されるべきガスが、スプレーノズルを通して供給される液体の流れに対向して冷却段１を通って流れる。冷却段はまた、構造化パッキング、ランダムパッキングなどを含むことができる。

図２の例示的実施形態において、冷却段１は、少なくとも１つのジェットポンプ１１を有するガス入口を有し、冷却段１用の液体３を原動媒体としてジェットポンプに供給することができる。ジェットポンプ１１は、ガス入口において圧力降下を引き起こし、ガス流を推進する。ジェットポンプ１１は冷却段１の上側部分に配置され、その結果、ジェットポンプから出るガス／液体混合物の流れ方向が垂直または斜めに下方に、冷却段１の容器空間中へ向けられるようにする。ジェットポンプ１１は特にベンチュリノズルとして設計可能である。ガス２と液体３との強力な混合により、ベンチュリノズルは予備スクラビングとの組み合わせにおいてガス流の良好な冷却をもたらす。

図３の例示的実施形態において、ガス流７を推進するための送風機１２がスクラビングタワー８の頭部に配置される。送風機１２をスクラビングタワー８の頭部にこのように配置することにより、浄化されたガス流７を放出するための接続管を、局所的な条件に柔軟に適合させることができ、多くの場合、簡素化することができる。

図に示された装置はガススクラビングに、特にＣＯ_２含有ガスのアミンスクラビングに使用可能である。アミンスクラビングの場合、アミン溶液がスクラビング液体として使用される。

Claims (10)

1. ガススクラビングのための、特にアミンスクラビングによって燃焼ガスからＣＯ_２を取り除くための装置において、
   冷却段（１）であって、前記装置に入るガス流（２）を前記冷却段（１）に供給される液体（３）によって直接冷却し、予備スクラビングするための冷却段（１）と、
   吸収段（４）であって、前記吸収段（４）に供給されるスクラビング液体（５）によって前記ガス流（２）から少なくとも１種のガス成分を取り除くための吸収段（４）と、
   浄化されたガス流（７）から前記スクラビング液体の少なくとも１種の揮発性成分を除去するためのポストスクラバー（６）と
   を含み、
   前記冷却段（１）、前記吸収段（４）および前記ポストスクラバー（６）が積み重ねて配置され、スクラビングタワー（８）を形成するように接続されることを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置において、前記吸収段（４）が、前記ガス流（２）と前記スクラビング液体（５）との間の物質移動のための移動面を増大するためにカラムインサートを有することを特徴とする装置。
3. 請求項１または２に記載の装置において、前記スクラビング液体を放出するための分離トレイ（９）が前記吸収段（４）と前記冷却段（１）との間に設けられ、前記分離トレイ（９）は前記ガス流が通過するための開口（１０）を有することを特徴とする装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の装置において、前記冷却段（１）が、複数のスプレーノズルと、前記液体を放出するための出口を有する液体溜めとを有するスプレー装置として設計されることを特徴とする装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の装置において、前記冷却段（１）が、少なくとも１つのジェットポンプ（１１）を有するガス入口を有し、前記冷却段（１）用の前記液体を原動媒体として前記ジェットポンプ（１１）に供給可能であり、前記ジェットポンプ（１１）が前記ガス流（２）を推進することを特徴とする装置。
6. 請求項５に記載の装置において、前記ジェットポンプ（１１）が前記冷却段（１）の上側部分に配置され、ガス／液体混合物が、垂直または斜めに下方に向けられた流れ方向において前記ジェットポンプ（１１）から出ることを特徴とする装置。
7. 請求項５または６に記載の装置において、前記ジェットポンプ（１１）がベンチュリスクラバーとして設計されることを特徴とする装置。
8. 請求項１乃至７の何れか１項に記載の装置において、前記ガス流を推進するための送風機（１２）が前記スクラビングタワー（８）の頭部に配置されることを特徴とする装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の装置において、前記ポストスクラバー（６）が、前記吸収段（４）よりも低い液体処理量向けに構成されることを特徴とする装置。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の装置において、前記ポストスクラバー（６）からの前記液体が、前記スクラビングタワー（８）から放出されることなく前記吸収段（４）に直接供給され得ることを特徴とする装置。

Images