KR20130041917A - 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법 및 장치 - Google Patents

오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)의 처리 방법 (1)에 관한 것이다. 먼저, 이산화 탄소 (2)가 아미노산 염 용액 (3)으로 유입되고, 그에 의해 카보네이트 또는 카보네이트염 (4)이 침전됨으로써, 여과 분리된다. 나머지 여과액은 이후 냉각되고, 거기에서 아미노산 또는 아미노산염 (7)이 결정화됨으로써, 역시 여과 분리된다. 아미노산 또는 아미노산염 (7)은 이후 다시 용해되며, 그에 의해 처리된 아미노산염 용액 (15)이 회수된다. 추가적으로, 본 발명은 상기 방법의 수행 장치 (30)에 관한 것이다.

Description

오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR TREATING A CONTAMINATED ALKALINE AMINO ACID SALINE SOLUTION}
본 발명은 오염된 용액, 특히 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이산화 탄소의 흡수를 위한 오염된 용액의 처리 장치에 관한 것이다.
전기 에너지를 생산하기 위한 화석-연료 발전소에서, 화석 연료의 연소는 이산화 탄소를 함유하는 연도 기체를 발생시킨다. 이산화 탄소의 방출을 방지하거나 감소시키기 위해서는, 연도 기체로부터 이산화 탄소가 분리되어야 한다. 기체 혼합물로부터 이산화 탄소를 분리하는 데에는, 다양한 방법들이 일반적으로 알려져 있다. 특히 연소 공정 후 연도 기체로부터 이산화 탄소를 분리하는 데에는, 흡수/탈착의 방법이 통상적이다. 이와 같은 경우, 산업 규모에서는, 흡수제를 이용하여 이산화 탄소가 연도 기체로부터 세척 제거된다.
통상적인 흡수/탈착 공정으로써, 연도 기체는 흡수 컬럼 내에서 세척제로서의 선택성 흡수제와 접촉되는데, 이 경우 세척제에 의해 흡수되는 것이다. 다음에, 이산화 탄소가 적재된 흡수제는 이산화 탄소를 분리하고 흡수제를 재생하기 위하여 탈착 컬럼으로 전달된다. 적재된 흡수제가 가열되면, 이산화 탄소는 흡수제로부터 다시 탈착되며, 재생 흡수제가 형성된다. 재생된 흡수제는 다시 한번 흡수기 컬럼으로 전달되고, 거기에서 이산화 탄소를 함유하는 배출 기체로부터 다시 이산화 탄소를 흡수할 수 있다.
통상적인 흡수제들은 이산화 탄소가 분리되는 것에 대하여 우수한 선택성 및 고도의 성능을 나타낸다. 예를 들면 모노에탄올아민과 같이 아민을 기재로 하는 흡수제가 특히 적합하다. 화학 업계에서도 보통 아민 용액이 흡수제로서 사용되고 있다.
흡수제가 연도 기체와 접촉됨으로써, 이산화 탄소 이외에도, 다량의 연도 기체 및 연도 기체 부산물 유래 오염물들이 흡수제로 유입된다. 또한, 시간 경과에 따른 일정한 열 부하로 인하여, 흡수/탈착 과정에서 흡수제가 손상된다. 따라서, 흡수제는 계속하여 교체되어야 한다. 이 과정에서는 또한, 오염물 및 분해 산물과 함께 항상 비교적 다량의 미사용 흡수제가 흡수/탈착 공정으로부터 추출된다.
아민 기재의 흡수제가 사용되는 경우, 아민은 증류에 의해 회수될 수 있다. 아민 용액은 산성인 연도 기체 이차 성분과 안정한 염을 형성한다. 아민 용액의 증류 정제로 인하여, 다시 말하자면 더 용이하게 휘발되는 아민의 증발 및 이후의 그의 응축으로 인하여, 고-비점 오염물을 분리하는 것, 및 그에 따라 아민 용액을 정제하는 것이 가능하다. 그러나, 증류 정제에 이용되는 아민의 상당한 증기압은 흡수/탈착 공정 동안 정제된 연도 기체와 함께 소분율의 아민이 환경 중에 방출됨으로써, 바람직하지 않은 공기 오염으로 이어진다는 것을 의미하기도 한다. 또한, 증류 정제 방법은 에너지 면에서 많은 비용을 필요로 한다.
반면, 아미노산염은 측정가능한 증기압을 가지지 않으며, 그에 따라 연도 기체와 함께 환경 중으로 방출되지도 않는다. 그러나, 이와 같은 이유로, 아미노산염 용액의 증류 처리를 수행하는 것 역시 가능하지 않다. 지금까지, 아미노산염 용액용으로 알려져 있는 정제 방법은 없었다. 추출된 다량의 사용 아미노산염 용액은 그에 따라 완전히 버려져야 했다.
본 발명의 목적은 산업 규모로 사용될 수 있으며 고도의 효율을 가지는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법을 구체화하는 것이다. 본 발명의 추가적인 목적은 이산화 탄소 분리 장치에 통합될 수 있는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 장치를 구체화하는 것이다.
본 발명에 있어서, 방법에 관한 본 발명의 목적은 제1항에 청구되어 있는 바와 같은 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법에 의해 달성된다.
제1 공정 단계에서는, 이산화 탄소가 아미노산염 용액으로 유입됨으로써, 카보네이트(carbonate) 및/또는 카바메이트(carbamate) 염이 침전된다. 추가적인 제2 공정 단계에서는, 침전된 카보네이트 및/또는 카바메이트 염이 여과 제거됨으로써, 여과액이 수득된다. 역시 추가적인 제3의 공정 단계에서, 여과액은 냉각되며, 그 결과 아미노산 및/또는 아미노산염이 결정화 분리된다. 추가적인 제4 공정 단계에서는, 최종적으로 아미노산 및/또는 아미노산염이 여과 제거된다. 다음에, 아미노산 및/또는 아미노산염이 제5의 최종 공정 단계에서 다시 용해됨으로써, 처리된 아미노산염 용액이 그에 의해 회수된다.
이와 같은 맥락에서, 본 발명은 선택적 결정화에 의해 오염된 알칼리성 아미노산염 용액을 처리한다는 개념에서 비롯된다. 이와 같은 경우, 본 발명은 아미노산의 결정화 거동이 pH 값에 대하여 매우 의존성이라는 사실을 이용한다. 아미노산의 결정화 거동에 대해서는 도 6에 도시되어 있다. 그래프는 pH 값에 대한 아미노산염 용해도의 통상적인 의존성을 보여준다.
흡수/탈착 공정에 사용된 아미노산염 용액은 보통 대략 10 내지 13 사이의 매우 높은 pH 값을 나타낸다. 이러한 조건하에서, 아미노산은 카르복실레이트로 존재한다. 카르복실레이트의 음전하로 인하여, 그것은 물에 고도로 용해성이다. 다음에, 본 발명은 pH 값을 저하시킴으로써 아미노산의 수용성을 낮추는 것을 제공한다. 아미노산은 등전점으로 알려져 있는 것에서 최소한의 수용성을 나타낸다. 거기에서는, 아미노산의 카르복실레이트 형태 및 암모늄 형태가 서로 평형상태에 있다 (쌍극자 이온). 그러나, 특히 높은 수율을 달성하기 위한 결정화가 정확히 등전점에서 이루어져야 하는 것은 아니다. 메틸알라닌 칼륨의 경우 결정화를 위한 최적의 pH 값은 예를 들면 9.0 내지 9.5 부근이다.
이산화 탄소가 전체 공정에 존재하는 성분이므로, pH 값을 저하시키는 데에는 이산화 탄소를 사용하는 것이 특히 유리하다. 또한, 전체 공정이 탈착 공정을 포함하므로, 필요한 아미노산염 용액의 알칼리성을 한번 더 달성하기 위해서는, 다시 탈착 공정에서 처리된 아미노산염 용액으로부터 이산화 탄소가 제거될 수 있다.
아미노산염이 선호하여 채택하는 반응 경로에 따라서는, 이산화 탄소를 사용한 기체처리 동안 주로 아미노산의 카보네이트 아니면 비카보네이트 또는 카보네이트가 형성된다. 비카보네이트-형성 아미노산염의 경우, 형성되는 비카보네이트는 종종 아미노산 자체에 비해 여전히 덜 용해성이어서, 기체처리 동안에도 이산화 탄소를 포함하는 알칼리성 히드로카보네이트가 보통 칼륨 히드로카보네이트를 침전시킨다. 결정질 고체는 여과 제거되고, 나머지 모액은 결정화 반응기로 전달되며, 거기에서 용액이 냉각된다. 이 경우, 아미노산은 순수한 형태로 침전된다.
본 발명에 따른 방법에 의해, 처음으로 연도 기체에 의해, 또는 용매의 분해에 의해 유입됨으로써 아미노산염-기재 용매 중에 저농도로 발생하는 오염물을 분리하는 것이 가능해졌다. 본 건에서는, 이산화 탄소의 첨가에 의해 아미노산의 pH 값이 영향을 받음으로써, 순수 아미노산이 결정화 분리되고, 오염물이 나머지 용액 (모액)과 함께 분리될 수 있다. 아미노산염은 이후 다시 용해되어 용액 중 활성 물질로서 재사용될 수 있다.
본 방법은 아미노산이 비카보네이트 대신 주로 카바메이트를 형성하는 아미노산염 용액에도 적합하다.
유리한 최적화 방법 단계에서, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액은 이산화 탄소가 유입되기 전에 업그레이드된다. 그에 의해, 더 높은 결정화 아미노산의 수율이 달성될 수 있다. 또한, 분리된 오염물과 함께 버려져야 하는 아미노산염이 나머지 용액 (모액) 중에 더 적게 남게 된다.
이 경우, 아미노산염 용액의 업그레이드는 유리하게는 전체 공정 중에 어떠한 경우에서도 존재하는 저-압 증기를 사용하여 이루어진다. 전체 공정은 탈착 공정에 역시 증기를 필요로 하는 이산화 탄소의 분리 장치를 포함한다. 또한, 전체 공정은 에너지의 회수를 위한 고온의 증기가 생성되는 화석-연료 발전소 공정을 포함한다. 아미노산염 용액이 업그레이드됨으로써, 용매가 증발되고, 그것은 이어지는 응축 공정에서 냉각되어, 응축물로 응축된다.
다음에, 응축물은 유리하게도 여과-제거된 아미노산 또는 아미노산염을 용해시키고, 그에 따라 처리된 아미노산염 용액을 회수하는 데에 다시 사용될 수 있다. 그에 의해 응축물은 다량으로 순환 유지되며, 따라서 추가적인 용매 (물) 도입의 필요성이 없다.
다른 유리한 정련 방법에서, 침전된 카보네이트 또는 카보네이트염은 역시 처리된 아미노산염 용액 중에 다시 용해된다. 예컨대, 칼륨이 다시 처리된 아미노산염 용액으로 전달됨으로써, 이산화 탄소의 선택적 흡수를 위한 흡수제가 형성된다. 이 경우에서, 카보네이트 또는 카보네이트염은 카보네이트 및 비카보네이트 염을 포함한다. 본 방법에서 침전에 의해 수득된 카보네이트 또는 카보네이트염이 사용되지 않을 경우, 처리 아미노산염 용액은 추가적으로 다시 칼륨 비카보네이트가 따로 보강되어야 할 수 있다.
방법이 수행되고난 후 발생하는 모액은 오염물뿐만 아니라, 비교적 다량의 용해된 아미노산도 함유한다. 따라서, 모액의 하위스트림을 다시 증발기로 반송함으로써, 그것을 추가적인 정제 시간에 적용하는 것이 유리하다.
본 방법은 이산화 탄소의 분리 공정에 통합되는 경우에 특히 유리하게 사용된다. 이 경우, 분리 공정은 흡수 공정 및 탈착 공정을 포함한다. 그에 따라 유리하게도, 방법으로 유입하는 데에 필요한 이산화 탄소를 이산화 탄소의 탈착 공정으로부터 바로 구하는 것이 가능하다. 따라서, 전체 공정 중에 존재하는 성분이 사용됨으로써, pH 값을 저하시키기 위한 물질의 추가적인 공급이 생략될 수 있다.
이 경우 역시 유리하게도, 전체 공정 중에 존재하는 탈착 공정은 처리된 아미노산염 용액에 함유되어 있는 이산화 탄소를 다시 탈착하고, 그에 의해 분리 공정 중 흡수 공정에서의 이산화 탄소의 선택적 흡수를 위해 필요한 아미노산염 용액의 알칼리성을 다시 달성하는 데에도 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, 장치에 관한 본 발명의 목적은 제1 반응기가 구비되고, 라인(line)을 통하여 제1 반응기로 연결되는 제1 필터가 구비되고, 라인을 통하여 제1 필터에 연결되는 제2 반응기가 구비되고, 제2 반응기에 연결되는 제2 필터가 구비되고, 제2 필터에 연결되는 용해기(dissolver)가 구비된, 오염된 이산화 탄소 흡수제의 처리 장치에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 방법은 유리하게는 상기 오염 흡수제 처리 장치에서 운용된다.
본 장치는 그것이 이산화 탄소 분리 장치에 통합되는 경우에 특히 유리하게 운용될 수 있다. 상기 분리 장치는 흡수제 회로 및 이산화 탄소 저장고를 포함한다. 이 경우, 제1 반응기는 이산화 탄소 전달용 라인을 통하여 저장고에, 그리고 오염 용매 전달용 라인을 통하여 흡수제 회로에 연결된다. 그 결과, 처리될 흡수제는 흡수제 회로로부터 바로 오염된 흡수제의 처리 장치로 전달될 수 있다. 또한, 분리 장치로부터의 이미 분리된 이산화 탄소도 장치에 사용될 수 있다.
유리한 정제 장치에서는, 증발기가 제1 반응기에 선행한다. 증발기는 증기 라인에 연결됨으로써, 전달가능 증기에 의해 가열될 수 있다. 증기 라인은 예를 들면 화석-연료 발전소의 스팀 발생기에 증발기를 연결시킨다. 그 결과, 가동시에는 어떠한 경우에도 가용한 발전소로부터의 스팀이 증발기를 가열하는 데에 사용될 수 있으며, 그에 따라 추가적인 증발기용 가열 에너지가 절약된다.
다른 유리한 장치의 진전양태에서, 증발기는 라인을 통하여 용해기에 연결된다. 응축된 증기가 용매로서 라인을 통하여 증발기로부터 용해기로 전달될 수 있다. 그에 따라, 증발기로부터의 응축된 증기는 계속하여 사용될 수 있으며, 추가적인 성분이 외부로부터 용매로서 도입될 필요가 없다. 또한, 적절한 다른 진전양태에서는, 제1 필터 역시 라인을 통하여 용해기로 연결된다. 따라서, 제1 반응기에서 침전되는 아미노산염은 다시 용해기에서 사용될 수 있다.
하기에서는, 첨부된 개략적 도면을 이용하여 본 발명의 대표적인 실시양태를 더욱 상세하게 설명하는 바, 거기에서:
도 1은 오염된 알칼리성 아미노산염 용액의 처리 방법을 나타내며,
도 2는 도 1에 나타낸 방법에 선행하는 업그레이드 공정을 나타내고,
도 3은 도 1 및 도 2 방법의 추가적인 진전양태를 나타내며,
도 4는 오염된 이산화 탄소 흡수제의 처리 장치를 나타내고,
도 5는 도 4의 오염된 이산화 탄소 흡수제 처리 장치의 추가적인 진전양태를 나타낸다.
도 1에 나타낸 처리 방법 (1)은 필수적인 5개의 연속되는 방법 단계들을 포함하고 있다.
처리 방법 (1)의 제1 방법 단계 (10)에서는, 이산화 탄소 (2) 및 오염된 아미노산염 용액 (3)이 유입된다. 이 경우, 제1 방법 단계 (10)는 바람직하게는 50 내지 70 ℃ 사이의 온도 T1에서 이루어진다. 또한, 이산화 탄소 (2)는 교반 또는 혼합에 의해 오염된 아미노산염 용액 (3)으로 유입되면 유리하다. 오염된 아미노산염 용액 (3)이 이산화 탄소 (2)와 접촉되는 것에 의해, 카보네이트 또는 카보네이트염 (4)이 침전된다. 카보네이트 또는 카보네이트염과 모액 (6)의 현탁액 (5)은 방법 단계 (10)로부터 방출되어, 제2 방법 단계 (11)로 전달된다.
제2 방법 단계 (11)에서는, 침전된 카보네이트 또는 카보네이트염 (4), 예를 들면 칼륨 히드로카보네이트가 모액 (6)으로부터 여과 제거된 후, 모액 (6)과 별도로 방법 단계 (11)로부터 방출된다.
모액 (6)은 제3 방법 단계 (12)로 전달된다. 제3 방법 단계 (12)에서는, 열
Figure pct00001
가 모액 (6)으로부터 추출된다. 바람직하게는, 10 내지 50 ℃ 사이의 온도 T2가 설정된다. 그 결과, 모액 (6)은 냉각되며, 아미노산 또는 아미노산염 (7)의 결정화가 발생한다. 아미노산 또는 아미노산염 (7)과 모액 (6)의 현탁액 (8)은 제3 방법 단계 (12)로부터 방출되어, 제4 방법 단계 (13)로 전달된다.
제4 방법 단계 (13)에서는, 결정화된 아미노산 또는 아미노산염 (7)이 모액 (6)으로부터 여과 제거된 후, 역시 모액 (6)과 별도로 제4 방법 단계 (13)로부터 방출된다. 다음에, 결정화된 아미노산 또는 아미노산염 (7)은 제5 방법 단계 (14)로 전달된다.
제5 방법 단계 (14)에서는, 처리된 아미노산염 용액 (15)의 회수가 이루어진다. 이와 같은 목적으로, 결정질 아미노산염 (7) 및 용매 (9)가 제5 방법 단계 (14)로 전달된 후, 결정질 아미노산염 (7)이 용매에 용해된다. 이 경우 형성되는 처리 아미노산염 용액 (15)은 제5 방법 단계 (14)로부터 방출된다.
도 2는 도 1에 도시된 처리 방법 (1)의 유리한 진전양태를 나타낸다. 이를 위하여, 업그레이드 공정 (16)이 처리 방법 (1)에 선행한다. 명료성을 위하여, 업그레이드 공정 (16)이 구성요소 부분이 되는 처리 방법 (1)의 실시양태는 추가적으로 나타내지 않았다. 오염된 아미노산염 용액 (3) 및 열 에너지
Figure pct00002
가 업그레이드 공정 (16)으로 전달되며, 그 결과 오염된 아미노산염 용액 (3)은 업그레이드된다. 전달된 열 에너지
Figure pct00003
는 발전소 공정의 스팀 생성 공정에 의해 제공되는 고온의 증기 (18)를 이용하여 전달될 수 있다. 오염된 아미노산염 용액 (3)이 업그레이드되는 것에 의해, 용매는 증발되며, 업그레이드된 아미노산염 용액 (17)과 별도로 업그레이드 공정 (16)으로부터 응축물 (19)의 형태로 방출된다. 업그레이드된 아미노산염 용액 (17)은 이어지는 처리 방법 (1)으로 전달된다.
도 3은 처리 방법 (1)의 유리한 추가적인 진전양태를 나타낸다. 필수적으로 도시되어 있는 것은 제1 방법 단계 (10) 내지 제5 방법 단계 (14), 제1 방법 단계 (10)에 선행하는 업그레이드 공정 (16), 및 화석-연료 발전소 공정 (23)이다. 이 경우, 발전소 공정 (23)은 탈착 공정 (20) 및 흡수 공정 (21)을 포함한다.
도 1 및 도 2에 따른 본 발명 실시양태의 추가적인 진전양태로써, 도 3의 실시양태에서는, 응축물 (19)이 이후 업그레이드 공정 (16)으로부터 제5 방법 단계 (14)로 전달된다. 이 경우, 응축물 (19)은 카보네이트염 (4)을 용해시키고 그에 따라 처리된 아미노산염 용액 (15)을 수득하기 위한 용매 (9)로서 기능한다.
업그레이드 공정 (16)으로 전달되는 오염된 아미노산염 용액 (3)이 분리 공정 (22)으로부터 얻어진다는 것 역시 나타나 있다.
역시 도시되어 있는 것은 탈착 공정 (20)으로부터 제1 방법 단계 (10)로의 이산화 탄소 (2)의 전달이다. 탈착 공정 (20)은 탈착기, 및 이산화 탄소 (2)가 추출되는 이산화 탄소 (2)용 저장고 또는 라인을 가지고 있다.
업그레이드 공정으로 전달되는 열 에너지
Figure pct00004
는 발전소 공정 (23) 중 스팀 생성 공정 (24)으로부터 고온 증기 (18)의 형태로 얻어진다. 이 경우 바람직하게는, 100 내지 150 ℃ 사이의 온도를 가지는 고온의 증기 (18)가 사용된다.
제2 방법 단계 (11)에서 형성되는 카보네이트 또는 카보네이트염 (4)은 결정질 아미노산 또는 아미노산염 (7)과 함께 제5 방법 단계 (14)로 전달된다. 최종적으로, 제5 방법 단계 (14)에서 처리된 아미노산염 용액 (15)은 분리 공정 (22)으로 반송되며, 탈착을 위하여 탈착 공정 (20)으로 전달된다. 아미노산 결정화 후 남게 되는 방법 단계 (13)로부터의 모액은 분할되는데, 일 분획은 분리 공정 (22)으로 반송된다 (재순환). 공정으로부터 방출되어 폐기물로서 버려져야 하는 분획은 여기에서는 도시하지 않았다.
도 4는 오염된 이산화 탄소 흡수제를 처리하기 위한 본 발명에 따른 장치 (30)의 실시양태를 나타낸다. 도 4에 있어서의 필수 구성요소는 제1 반응기 (32), 제1 필터 (33), 제2반응기 (34), 제2 필터 및 용해기 (36)이다.
제1 반응기 (32)는 오염된 흡수제용 전달 라인 (37) 및 이산화 탄소용 전달 라인 (38)을 가진다. 전달 라인 (37)은 오염된 흡수제를 전달하기 위하여 이산화 탄소 분리 장치 (CO2 포획 설비)에 연결된다. 이산화 탄소 분리 장치는 여기에서는 도시하지 않았다. 마찬가지로, 이산화 탄소용 전달 라인 (38)은 이산화 탄소 분리 장치에 연결됨으로써, 미리 연도 기체로부터 분리된 이산화 탄소를 전달하는 기능을 한다.
제1 반응기 (32)는 교반기 (39a)를 포함하며, 펌프 (41) 및 냉각기 (42)가 연결되는 냉각 루프 (40)로 연결된다. 냉각기 (42)에 의해, 열 에너지가 제1 반응기 (32)로부터 방출될 수 있으며, 그 결과 온도 T1이 제1 반응기 (32)에 설정될 수 있다. 온도 T1을 설정하기 위한 다른 구상도 고려될 수 있다. 현탁액을 방출하기 위하여, 제1 반응기 (32)는 라인 (43)을 가진다. 라인 (43)은 제1 반응기를 제1 필터 (33)에 연결한다. 라인 (43)에는 펌프 (44)가 연결된다.
제1 필터 (33)는 액체 성분으로부터 결정질 고체 성분, 바람직하게는 칼륨 히드로카보네이트를 분리하도록 설계된다. 제1 필터 (33)는 여과-제거된 고체 성분을 수송하기 위한 유출구 라인 (45)을 가지며, 라인 (46)을 통하여 제2 반응기 (34)에 연결된다.
제2 반응기 (34) 역시 교반기 (39b)를 포함하고, 냉매의 전달에 의해 냉각될 수 있으며, 그에 따라 온도 T2가 설정될 수 있다. 현탁액을 방출하기 위하여, 라인 (47)이 제2 반응기 (34)에 연결된다. 라인 (47)은 제2 반응기 (34)를 제2 필터 (35)에 연결한다. 라인 (47)에는 펌프 (48)가 연결된다.
제1 필터 (33)와 마찬가지로, 제2 필터 (35) 역시 액체 성분으로부터 결정질 고체 성분, 바람직하게는 아미노산을 분리하도록 설계된다. 이와 같은 목적으로, 제2 필터 (35)는 여과-제거된 고체 성분을 수송하기 위한 유출구 라인 (49)을 가지며, 라인 (50)을 통하여 수집 탱크 (51)에 연결된다. 유출구 라인 (49)은 제2 필터 (35)를 용해기 (36)에 연결한다. 용해기 (36)에는 결정질 응집물을 다시 용해시키는 기능을 가지는 교반기 (39c), 예를 들면 디스크 교반기가 장착된다. 이를 위하여, 용해기 (36)에는 용매, 예를 들면 물이 전달될 수도 있다.
유출구 라인 (45) 역시 유리하게는 제1 필터 (33)를 용해기 (36)에 연결한다. 용해기 (36)에는 반송 라인 (52)이 연결된다. 도시되어 있지 않은 것은 처리된 흡수제를 방출할 목적으로 반송 라인 (52)이 이산화 탄소 분리 장치 (CO2 포획 설비)에 연결된다는 것이다.
수집 탱크 (51)는 액체 성분용으로 설계되며, 제1 하위스트림 라인 (54) 및 제2 하위스트림 라인 (55)으로 분지되는 유출구 라인 (53)을 가진다. 유출구 라인 (53)에는 펌프 (56)가 연결된다. 이 경우, 제1 하위스트림 라인 (54)은 제2 반응기 (34)로 연결된다. 제2 하위스트림 라인 (55)은 남아 있는 액체 성분을 방출하고자 하는 것이다.
도 5는 도 4에 나타낸 장치 (30)의 진전양태를 나타낸다. 도 4와 달리, 도 5의 대표적인 실시양태는 필수적으로 증발기 (57), 응축기 (58) 및 고체 수집장치 (59)를 추가 포함한다.
증발기 (57)는 오염된 흡수제용 전달 라인 (37)에 연결되며, 필름 증발기로서 설계된다. 또한, 증발기 (57)는 증발기 (57)를 화석-연료 발전소의 스팀 발생기에 연결하는 증기 라인 (60)에 연결되어 있으며, 펌프 (65)가 거기에 연결된다. 증발기 (57)로부터 방출될 수 있는 현탁액 이외에도, 증기가 라인 (61)을 통하여 방출될 수 있다. 라인 (61)은 증발기 (57)를 응축기 (58)에 연결한다. 응축기 (58)에 연결된 것은 응축기 (58)를 고체 수집장치 (59)에 연결하는 응축물 라인 (62)이다. 응축물 라인 (62)에는 수집 탱크 (63) 및 펌프 (64)가 연결된다.
도 5의 대표적인 실시양태에서, 고체 수집장치 (59)는 유출구 라인 (49)에 연결되며, 유출구 라인 (45) 역시 고체 수집장치 (59)에 연결된다.
도 5의 대표적인 실시양태에서, 제1 하위스트림 라인 (54)은 제2 반응기 (34) 및 또한 오염된 흡수제용 전달 라인 (37)으로 연결되며, 그 결과 흡수제의 회로가 형성된다.

Claims (15)

  1. 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1)이며,
    - 아미노산염 용액 (3)으로의 이산화 탄소 (2)의 유입, 및 그에 따른 카보네이트 및/또는 카보네이트염 (4)의 침전 단계,
    - 침전된 카보네이트 및/또는 카보네이트염 (4)의 여과 제거 단계,
    - 여과액의 냉각, 및 그에 따른 아미노산 및/또는 아미노산염 (7)의 결정화 분리 단계,
    - 결정화된 아미노산 및/또는 아미노산염 (7)의 여과 제거 단계,
    - 여과-제거된 아미노산 및/또는 아미노산염 (7)의 용해, 및 그에 따른 처리된 아미노산염 용액 (15)의 회수 단계
    를 포함하는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  2. 제1항에 있어서, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)은 이산화 탄소 (2)가 유입되기 전에 업그레이드되는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  3. 제2항에 있어서, 업그레이드를 위하여 고온의 증기 (18)가 아미노산염 용액 (3)으로 유입됨으로써, 업그레이드된 아미노산염 용액 (17) 및 응축물 (19)이 형성되는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  4. 제3항에 있어서, 응축물 (19)은 여과-제거된 아미노산 및/또는 아미노산염 (15)을 용해시키는 데에 사용되는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 침전된 카보네이트 및/또는 카보네이트염 (4)은 처리된 아미노산염 용액 (15)에 용해되는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유입된 이산화 탄소 (2)는 이산화 탄소용 탈착 공정 (20)으로부터 얻어지는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 처리된 아미노산염 용액 (15)은 이산화 탄소용 탈착 공정으로 전달되고, 처리된 아미노산염 용액 (15)에 함유되어 있는 이산화 탄소 (2)가 탈착 공정 (20)에서 탈착되는, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 탈착 공정 (20)은 화석-연료 발전소 공정 (23)에 통합되어 있는 이산화 탄소용 분리 공정 (22)의 통합된 일부인, 오염된 알칼리성 아미노산염 용액 (3)을 처리하기 위한 방법(1).
  9. 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30)이며,
    - 오염된 용매 및 이산화 탄소가 유입될 수 있는 제1 반응기 (32),
    - 라인 (43)을 통하여 제1 반응기 (32)에 연결되는, 용매로부터의 카보네이트 및/또는 카보네이트염의 분리를 위한 제1 필터 (33),
    - 라인 (46)을 통하여 제1 필터 (33)에 연결되는, 용매로부터 아미노산 및/또는 아미노산염을 결정화 분리하기 위한 제2 반응기 (34),
    - 제2 반응기 (34)에 연결되는, 결정화-분리된 아미노산 및/또는 아미노산염을 용매로부터 분리하기 위한 제2 필터 (35), 및
    - 제2 필터 (35)에 연결되며, 결정화-분리된 아미노산 및/또는 아미노산염, 및 용매가 전달될 수 있는 용해기 (36)
    를 포함하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  10. 제9항에 있어서, 상기 장치 (30)는 이산화 탄소용 분리 장치에 통합되며, 분리 장치는 이산화 탄소용 흡수제 회로 및 저장고를 포함하고, 제1 반응기 (32)는 이산화 탄소 전달용 라인 (38)을 통하여 저장고에, 그리고 오염된 용매 전달용 라인 (37)을 통하여 흡수제 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 가열을 위하여 증기 라인 (60)을 통해 화석-연료 발전소의 스팀 발생기에 연결되는 증발기 (57)가 제1 반응기 (32)에 선행하는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  12. 제9항에 있어서, 증발기 (57)가 라인을 통해 용해기 (36)에 연결되어, 응축된 증기가 용매로서 용해기 (36)로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 필터 (33)는 아미노산 및/또는 아미노산염용 라인을 통하여 용해기 (45)로 연결되는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 반응기 (32)는 화석-연료 발전소에 통합된 이산화 탄소용 분리 장치의 일부인 이산화 탄소용 저장고에 연결되는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 용해기 (36)는 처리된 용매를 방출할 목적으로 이산화 탄소용 분리 장치의 탈착 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는, 오염된 이산화 탄소용 흡수제를 처리하기 위한 장치 (30).
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