TW201343238A - 自煙道氣流中移除二氧化氮之裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種裝置，其包含一吸收室；一煙道氣流入口，該煙道氣流入口操作性地將煙道氣流安置於該吸收室中，其中該煙道氣流包含二氧化氮；一吸收劑入口，該吸收劑入口操作性地將吸收劑安置於該吸收室中，該吸收劑包含吸收劑化合物及溶劑，其中該吸收劑與二氧化氮發生化學反應以自該煙道氣流吸收二氧化氮，形成反應產物。

Description

自煙道氣流中移除二氧化氮之裝置及方法

本發明係關於一種自煙道氣流移除二氧化氮之方法及裝置。特定而言，本發明係關於一種自燃料燃燒產生之煙道氣流移除二氧化氮之方法及裝置，其中在一氣體加工單元中自煙道氣流移除二氧化氮或在於一碳捕捉系統中捕捉二氧化碳之前自煙道氣流移除二氧化氮。

在燃燒設備(諸如電廠)中燃燒燃料(諸如煤、石油、天然氣、泥煤、廢料及其類似物)產生熱加工氣流，稱作煙道氣流。一般而言，煙道氣流含有顆粒物及氣態污染物，諸如二氧化碳(CO₂)、氮氧化物(NO_x)(諸如一氧化氮(NO)及二氧化氮(NO₂))、氧化亞氮(N₂O)及二氧化硫(SO₂)。已意識到向大氣中釋放該等氣態污染物之負面環境影響，且已致使研發適於自煙道氣流移除該等氣態污染物或減少其量之方法。

已研發多種燃燒改質技術來控制煙道氣流中NO_x之形成。該等技術一般具有相對低之NO_x減少效率且涉及顯著熱損失。煙道氣流處理技術與燃燒改質技術相比可達成顯著較高之移除效率。該等煙道氣體處理技術包括選擇性催化還原(selective catalytic reduction，SCR)及選擇性非催化還原(selective non-catalytic reduction，SNCR)。SCR與SNCR技術利用氨或尿素來進行化學氧化還原反應以使NO_x還原為氮 氣(N₂)及水(H₂O)。然而，該等技術伴隨著顯著缺陷，諸如在SCR情形下之高成本、催化劑降解、氨逃逸及設備空間，及在SNCR情形下之狹窄溫度窗及氨逃逸(未反應之氨)。自煙道氣流化學吸收NO_x之洗滌系統為SCR及SNCR技術及其相關缺陷提供一種替代方式。

另一種系統及方法係關於藉由利用含胺溶液吸收及捕捉CO₂來移除煙道氣流中之CO₂或減少其量。含胺溶液可自煙道氣流有效移除CO₂以及其他污染物(諸如二氧化硫及氯化氫)。以含胺溶液處理煙道氣流產生可再生且在整個系統中再循環之流出液流。然而，煙道氣流中存在污染物(諸如NO_x)可致使或導致含胺溶液中之胺降解且為亞硝胺之前驅體。含胺溶液與煙道氣流中存在之污染物之間反應產生之降解產物應移除，因其影響再生且再循環之含胺溶液吸收CO₂之能力及有效性。另外，亦已意識到向大氣中釋放降解產物(諸如亞硝胺)之負面環境影響。

為保護碳捕捉系統之效率、符合排放標準且克服與SCR及SNCR技術相關之缺陷，需要在一氣體加工單元中或在二氧化碳捕捉之前自煙道氣流減少或移除二氧化氮。

本文揭示一種裝置，其包含一吸收室；一煙道氣流入口，該煙道氣流入口操作性地將煙道氣流安置於吸收室中，其中該煙道氣流包含二氧化氮；一吸收劑入口，該吸收劑入口操作性地將吸收劑安置於吸收室中，該吸收劑包含吸收劑化合物及溶劑，其中該吸收劑與二氧化氮發生化學反應以自煙道氣流吸收二氧化氮，形成反應產物。

本文亦揭示一種方法，其包含使包含二氧化氮之煙道氣流與包含吸收劑化合物及溶劑之吸收劑接觸，其中該吸收劑與二氧化氮發生化學反應以自煙道氣流吸收二氧化氮；形成包含吸收劑及二氧化氮之反應產物；且自煙道氣流分離反應產物。

10‧‧‧裝置

20‧‧‧吸收室

30‧‧‧煙道氣流入口

40‧‧‧吸收劑入口

50‧‧‧煙道氣流

60‧‧‧吸收劑

70‧‧‧吸收劑出口

80‧‧‧再循環管道

90‧‧‧溢流管道

100‧‧‧濃度感測器

110‧‧‧第三閥/第三三通閥

120‧‧‧噴頭

130‧‧‧煙道氣流出口

140‧‧‧熱交換器

150‧‧‧泵

160‧‧‧pH感測器

170‧‧‧第二閥

180‧‧‧吸收劑供應室

190‧‧‧第一閥

200‧‧‧pH藥劑供應室

210‧‧‧第四閥

220‧‧‧pH藥劑管道

230‧‧‧控制器/控制加工單元

圖1係對用於自煙道氣流移除二氧化氮之例示性裝置的描繪。

本文揭示一種自煙道氣流移除二氧化氮之裝置及方法。該裝置宜包含一吸收室、一煙道氣流入口及一吸收劑入口。吸收劑及煙道氣流經安置於吸收室中，吸收劑於此處與煙道氣流中之二氧化氮發生化學反應以產生反應產物，藉此減少煙道氣流中存在之二氧化氮之量。

圖1揭示一種實施例，其中裝置10包含吸收室20、煙道氣流入口30及吸收劑入口40。由燃料燃燒產生且包含二氧化氮(NO₂)之煙道氣流50經由煙道氣流入口30安置於吸收室20中。裝置10進一步包含安置於吸收室20上游且與吸收劑入口40操作性連通之吸收劑供應室180。吸收劑60經由吸收劑入口40自吸收劑供應室180安置於吸收室20中。第一閥190安置於吸收劑入口40中，該閥在其處於開啟位置時可操作性地經由吸收劑入口40向吸收室20中供應吸收劑60。吸收劑60在與煙道氣流接觸時與氮氧化物發生化學反應以吸收煙道氣流50中存在之氮氧化物，且藉此減少經由煙道氣流出口130自吸收室20釋放的煙道氣流50中之二氧化氮的量。安置於煙道氣流出口130中之第二閥170在第二閥170處於開啟位置時操作性地將煙道氣流50安置於煙道氣流出口130中。在一實施例中，吸收劑通常具有小於9之pH。在一個實施例中，當吸收劑60含有所需量之吸收劑化合物(例如氮氧化物，諸如NO_x)時，第二閥170允許煙道氣流50自吸收室20流動。

裝置10進一步包含吸收劑出口70，其包含再循環管道80及溢流管道90。吸收劑出口70進一步包含感測器100(包含第一濃度感測器)及第三閥110。第三閥110係可操作性地將吸收劑60自吸收劑出口70安置至再循環管道80以供再循環或安置至溢流管道90之三通閥。經由吸收劑出口70自吸收室20之下部區域排放吸收劑60(現包含未反應之吸 收劑、吸收劑-NO₂反應產物或兩者)，第一濃度感測器在吸收劑出口70處量測吸收劑中吸收劑化合物之濃度且經由再循環管道80使吸收劑經由噴頭120再循環至吸收室上部區域中之區域。自噴頭120排放吸收劑60，吸收劑於噴頭120處隨煙道氣體上升至吸收室20之上部區域而與煙道氣流進一步接觸。儘管吸收室在圖1中描繪為開放噴霧型吸收室，但在另一實施例中，吸收室20為填料塔型吸收室(未展示)。

在一實施例中，使用泵150經再循環管道80抽汲吸收劑60(現經吸收劑化合物-氮氧化物部分飽和)。在另一實施例中，第二(可選)濃度感測器(未展示)安置於再循環管道80中，或第三(可選)濃度感測器(未展示)安置於吸收劑入口40中，或存在兩者情況，且量測吸收劑60中吸收劑化合物之濃度。

在一實施例中，吸收劑出口70包含pH感測器160。在另一實施例中，吸收劑入口40包含第二pH感測器(未展示)以量測吸收劑60之pH。在又一實施例中，感測器100進一步包含pH感測器以量測吸收劑60之pH。

吸收劑60經由再循環管道80經吸收室20重複循環直至感測器100之第一濃度感測器在吸收劑出口70或再循環管道80中量測到吸收劑60中所需濃度之吸收劑化合物。藉由調整吸收劑60之濃度或吸收劑60之pH或其兩者來控制吸收劑60所吸收之NO₂的量。吸收劑-NO₂反應產物係經由吸收劑出口70自吸收室20排放且經由第一閥110分流至溢流管道90。在所需循環次數結束時，經由煙道氣流出口130自吸收室20排放煙道氣流。

在經由吸收劑出口70及溢流管道90自吸收室20排放吸收劑-NO₂反應產物之後，安置吸收劑-NO₂反應產物且在其他處處理。

在一實施例中，將裝置10安置於位於排放煙道氣流之燃燒室下游之氣體加工單元(GPU)中。在另一實施例中，將裝置10安置於碳捕 捉系統(CCS)上游，其中在碳捕捉系統中處理煙道氣流之前自煙道氣流部分地、實質上或完全移除二氧化氮。在另一實施例中，將裝置10與中間冷卻器組合且用於GPU中。在又一實施例中，將裝置10安置於CCS上游之直接接觸冷卻器(DCC)中或與其組合。

儘管在圖1中說明吸收劑入口40之位置操作性地將吸收劑60初始安置於吸收室20之下部區域中，但定位吸收劑入口40之位置或區域不限於此。在另一實施例中，吸收劑入口40操作性地將吸收劑60初始安置於吸收室20之上部區域中或再循環管道80中，其經由噴頭120將吸收劑60供應至吸收室。在又一實施例中，吸收劑入口40操作性地將吸收劑60安置於吸收室20中之任何區域或位置或再循環管道80中之任何位置，其將吸收劑60供應至吸收室20。

在又一實施例中(未展示)，裝置10進一步包含一或多個安置於裝置10中或與裝置10流體連通之吸收劑供應室及管道、pH藥劑供應室及管道、吸收劑入口泵、吸收劑濃度感測器、再循環泵、NOX濃度感測器、pH計、流量計、空氣供應室、風扇、浮子流量計、混合室、控制加工單元、吸收劑入口、空氣入口、噴嘴、閥或其類似物或其組合。

在一實施例中，煙道氣流50經主動冷卻且在吸收室20中冷凝吸收劑60。在一實施例中，再循環管道80(視情況)進一步包含熱交換器140以在再循環至吸收室20期間冷卻吸收劑60或吸收劑-NO₂反應產物或其兩者。在另一實施例中，吸收室20(視情況)進一步包含在吸收室20中主動冷卻吸收劑60之冷卻單元(未展示)。在另一實施例中，裝置10包含一或多個pH感測器以量測吸收劑入口40、吸收劑出口70或再循環管道80或包含以上至少兩者之組合中之吸收劑60的pH。在又一實施例中，裝置10包含至少一個NO₂濃度感測器、至少一個吸收劑濃度感測器及至少一個pH感測器。

煙道氣流50係在燃燒設備(諸如電廠)中由燃料(諸如煤、天然氣、石油、泥煤、廢料及其類似物)燃燒而產生。煙道氣流50包含顆粒物及氣態污染物，諸如二氧化碳(CO₂)、氮氧化物(NO_x)(諸如一氧化氮(NO)及二氧化氮(NO₂))、氧化亞氮(N₂O)及二氧化硫(SO₂)。在一實施例中，以煙道氣流50之總體積計，煙道氣流包含約0體積%至約0.2體積%二氧化氮，特定言之約0.00001%至約0.02%，更特定言之約0.00001%至約0.01%。

吸收劑60包含吸收劑化合物之水溶液。在一實施例中，吸收劑60包含吸收劑化合物及溶劑。在一特定實施例中，溶劑為水。適合吸收劑化合物之實例包括硫化物、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫代硫酸鹽或包含以上至少一者之組合。在一特定實施例中，吸收劑化合物係選自由金屬硫化物、金屬亞硫酸鹽、金屬亞硫酸氫鹽、金屬硫代硫酸鹽或包含以上至少一者之組合組成之群。在一實施例中，金屬為過渡金屬，包含鈉、鈣、鉀、鎂或其類似物或包含以上至少一者之組合。吸收劑化合物之適合實例包括硫化鈉(Na₂S)、亞硫酸鈉(Na₂SO₃)、亞硫酸氫鈉(NaHSO₃)、硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)或包含以上至少一者之組合。

在一實施例中，吸收劑60(視情況)進一步包含pH藥劑。在一個實施例中，裝置10進一步包含安置於吸收劑供應室180下游之pH藥劑供應室200。pH藥劑供應室200經由pH藥劑管道220自pH藥劑供應室200向吸收劑入口40供應pH藥劑(未展示)。第四閥210安置於pH藥劑管道220中，該管道220在第四閥210處於開啟位置時操作性地自pH藥劑供應室200向吸收劑入口40供應pH藥劑。儘管pH藥劑供應室200、pH藥劑管道220及第四閥210在圖1中說明為安置於吸收劑供應室180之下游及第一閥190之上游，但在一實施例中，pH藥劑供應室200、pH藥劑管道220及第四閥210可位於第一閥190之下游。在另一實施例中， 將pH藥劑自pH藥劑供應室200直接安置至吸收劑供應室180中。

在一實施例中，藉由pH藥劑及相關pH範圍控制吸收劑60自煙道氣流50吸收NO₂。pH藥劑藉由促進NO₂吸收且阻止或減少吸收劑60吸收煙道氣流中之CO₂或其他污染物亦選擇性地控制吸收劑60自煙道氣流50吸收NO₂。pH藥劑進一步提供自吸收室20中之煙道氣流50有效移除或吸收NO₂之適合窗。pH藥劑將含水吸收劑之pH調節至通常小於9、特定言之小於約7、更特定言之約5與約7之間且甚至更特定言之約5.5與約7之間之pH。在一實施例中，pH藥劑為鹼物質，或鹼性物質，諸如金屬氫氧化物。在一實施例中，金屬為過渡金屬。適合過渡金屬之實例包括經選擇之鈉、鈣、鉀、鎂或其類似物或包含以上至少一者之組合。在一特定實施例中，pH藥劑為氫氧化鈉(NaOH)。在另一實施例中，pH藥劑為酸。作為酸之pH藥劑的適合實例為硫酸。

在一實施例中，裝置10進一步包含與濃度感測器100、第一閥190、第二閥170、第三閥110、pH感測器160及(視情況若存在)第四閥210及第二pH感測器操作性連通之控制器或控制加工單元230。在一個實施例中，控制器230與濃度感測器100、第一閥190、第二閥170、第三閥110、pH感測器160及(視情況若存在)第四閥210及第二pH感測器電連通。特定而言，控制器230接收來自濃度感測器100及pH感測器160之輸入且據此提供指導第三閥110及第二閥170開啟與關閉之輸出。控制器230操作性地開啟及關閉第一閥190以經由吸收劑入口40自吸收劑供應室180向吸收室20供應所需量之吸收劑60。類似地，若存在，控制器230操作性地開啟第四閥210以經由pH藥劑管道220及吸收劑入口40自pH藥劑供應室200向吸收室供應pH藥劑。一旦已向吸收室20供應所需量之吸收劑60，控制器230亦操作性地關閉第一閥190，且在不需要添加pH藥劑時關閉第四閥210。當需要調節吸收劑60之濃度時，控制器230亦操作性地監測濃度感測器100且向吸收室20中添加額 外吸收劑60。控制器230亦操作性地監測pH感測器160且視需要添加pH藥劑。控制器亦操作性地控制第三三通閥110以開啟閥從而使吸收劑自吸收劑出口70再循環至再循環管道80直至所需循環數導致來自濃度感測器100之所需濃度輸入。彼時，控制器230操作性地切換第三三通閥110以向溢流管道90供應(NO₂富集)吸收劑60且開啟第二閥170以使(經洗滌)煙道氣流50可經由煙道氣流出口130離開吸收室20。

在一實施例中，吸收劑60進一步包含吸收劑添加劑，其使吸收劑吸收二氧化氮之容量得以增強。適合吸收劑添加劑之實例包括胺、氧化添加劑或包含以上至少一者之組合。在一實施例中，吸收劑添加劑為三伸乙二胺(C₆H₁₂N₂)。氧化添加劑使煙道氣流50中之NO轉化為NO₂，例如2NO+2O₂→2NO₂。適合氧化添加劑之實例包括臭氧(O₃)、二氧化氯(ClO₂)、氯(Cl₂)、亞氯酸鈉(NaClO₂)、過氧化氫(H₂O₂)、次氯酸鈉(NaClO)或包含以上至少一者之組合。在一實施例中，煙道氣流中之NO在吸收室20中經氧化添加劑氧化為NO₂，之後由吸收劑化合物、吸收劑添加劑或其組合吸收煙道氣流中之NO₂。在一特定實施例中，吸收劑包含吸收劑化合物、三伸乙二胺及氧化劑。

選擇煙道氣體及吸收劑之流速、吸收劑中吸收劑化合物及吸收劑添加劑之濃度、裝置10中之液/氣比率、壓力與溫度及滯留時間(或煙道氣流-吸收劑接觸時間)以視需要選擇性地減少煙道氣流50中存在之NO₂的量。在一實施例中，NO₂之濃度在煙道氣流50中之NO₂量與含水吸收劑60所吸收之NO₂量之間達到平衡。在一個實施例中，吸收室中含水吸收劑之滯留時間在約1至約600秒之間，特定言之在約4至約500秒之間、更特定言之在約10至約500秒之間。在另一實施例中，就氣體滯留時間而言，含水吸收劑與吸收室上部區域中煙道氣流之接觸時間在約0至約5秒之間、特定言之在約0.5至約4秒之間、更特定言之在約1至約3秒之間。在一加壓系統中，吸收室中煙道氣體之滯留時 間隨壓力而變化，例如約5至約200秒。

在一實施例中，含水吸收劑60中吸收劑化合物、吸收劑添加劑及(可選)pH藥劑之組合濃度在再循環管道80中為約高達100 g/l，特定言之約高達50 g/l，更特定言之約高達10 g/l。在另一實施例中，含水吸收劑60中吸收劑化合物、吸收劑添加劑及(可選)pH藥劑之組合濃度在再循環管道80中為約高達1 g/l，特定言之約高達0.5 g/l，更特定言之約高達0.3 g/l。在一特定實施例中，在氣體加工單元(諸如氧氣加工單元)中使用裝置10，且含水吸收劑60中吸收劑化合物、吸收劑添加劑及(可選)pH藥劑之組合濃度為高達約20 g/l，特定言之約1至10 g/l。在另一特定實施例中，在碳捕捉系統(CO₂吸收系統)上游使用裝置10，且含水吸收劑60中吸收劑化合物、吸收劑添加劑及(可選)pH藥劑之組合濃度為高達約1000 mg/l，特定言之約1至約500 mg/l，更特定言之約1至約300 mg/l。

在另一實施例中，在進入裝置10之前，煙道氣流50中之二氧化氮濃度為約1至約2000 ppmv，特定言之約1至約1000 ppmv，更特定言之約10至約400 ppmv。在又一實施例中，在經裝置10循環之後且在離開煙道氣體出口130時煙道氣流50中之二氧化氮濃度為約1至約20 ppmv，特定言之約1至約10 ppmv，更特定言之約1至約5 ppmv。在一特定實施例中，在氣體加工單元(諸如氧氣加工單元)中使用裝置10，且在進入裝置10之前，煙道氣流50中之二氧化氮濃度為約1至約1000 ppmv，特定言之約1至約700 ppmv，更特定言之約1至約500 ppmv。在另一特定實施例中，在碳捕捉系統(CO₂吸收系統)上游使用裝置10，且在進入裝置10之前，煙道氣流50中之二氧化氮濃度為約1至約10 ppmv，特定言之約1至約5 ppmv。

在一實施例中，吸收室20中之絕對壓力為約0巴至約35巴。在一特定實施例中，在約0℃至約50℃之溫度下，在低壓下自煙道氣流50 吸收及移除二氧化氮，其中吸收室20中之壓力為約1巴至約10巴，特定言之約1至約5巴，更特定言之約1至約2巴。在另一特定實施例中，在約0℃至約100℃之溫度下，在中壓或高壓下自煙道氣流50吸收及移除二氧化氮，其中吸收室20中之壓力為約10巴至約35巴，特定言之約15至約35巴，更特定言之約25至約35巴。在一特定實施例中，在氣體加工單元(諸如氧氣加工單元)中使用裝置10，且吸收室20中之絕對壓力為約2至約35巴。在另一特定實施例中，在碳捕捉系統(CO₂吸收系統)上游使用裝置10，且吸收室20中之絕對壓力為約1巴。吸收室20中之滯留時間與壓力成正比。在一實施例中，高壓下吸收室20中之滯留時間隨壓力呈比例性增加，其限制條件為吸收室20之尺寸保持恆定。

在一實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約50體積%至約95體積%，特定言之約60體積%至約90體積%，更特定言之約70體積%至約80體積%。在一個實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約65體積%。在另一實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約75體積%。在又一實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約85體積%。在又一實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約90體積%。在另一實施例中，煙道氣流50中NO₂之量減少約95體積%。

本文亦揭示一種方法，其包含使包含二氧化氮之煙道氣流與包含吸收劑化合物及溶劑之吸收劑接觸，其中該吸收劑具有pH<9且與氮氧化物發生化學反應以減少來自煙道氣流之二氧化氮；形成包含吸收劑及二氧化氮之反應產物；且自煙道氣流分離反應產物。

本文揭示之裝置及方法宜使用吸收劑之濃度及/或吸收劑之pH來控制NO₂自煙道氣流之目標性吸收。該裝置及方法提供一種用於自煙道氣流有效且具成本效益地移除NO₂之適合窗。該裝置及方法佔據低設備空間，顯著減少釋放至大氣中之NO₂量且防止在下游污染物吸收器(諸如CCS)中之胺降解及亞硝胺形成，且隨後減少胺置換。

應瞭解，儘管本文中可使用術語「第一」、「第二」、「第三」等來描述各種元件、組件、區域、層及/或部分，但該等元件、組件、區域、層及/或部分不應受該等術語限制。該等術語僅用以區分一種元件、組件、區域、層或部分與另一元件、組件、區域、層或部分。因此，在不悖離本文教示之情形下，下文論述之「第一元件」、「組件」、「區域」、「層」或「部分」可稱作第二元件、組件、區域、層或部分。

本文中所用之術語僅為描述特定實施例之目的，且不欲為限制性的。除非上下文另外明確規定，否則如本文所用之單數形式「一」及「該」欲亦包括複數形式。應進一步瞭解，當在本說明書中使用術語「包含」或「包括」時，說明存在所述特徵、區域、整數、步驟、操作、元件及/或組件，但不排除存在或增加一或多個其他特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件及/或其群。

此外，本文中可使用諸如「下」或「底部」及「上」或「頂部」之相對術語來描述如圖式中所說明的一種元件與另一元件之關係。應瞭解，除圖式中所描繪之定向外，相對術語欲涵蓋器件之不同定向。舉例而言，若翻轉圖式之一者中之器件，則經描述位於其他元件「下」側之元件則將定向為位於其他元件之「上」側。因此，例示性術語「下」可涵蓋「下」及「上」兩種定向，其取決於圖式之特定定向。類似地，若圖式之一者中之器件翻轉，則描述為位於其他元件「下方」或「之下」之元件則定向為位於其他元件「上方」。因此，例示性術語「下方」或「之下」可涵蓋上方與下方兩種定向。

除非另外定義，否則本文中所用之所有術語(包括技術及科學術語)具有與一般熟習本發明所屬技術者通常所理解相同之含義。應進一步瞭解，術語(諸如常用詞典中所定義之術語)應被解釋為具有與其在相關技術之情形中及本發明中之含義一致的含義，且將不以理想化或過於正式之意義來解釋，除非本文中如此明確定義。

本文中參考橫截面說明來描述例示性實施例，該等橫截面說明係理想化實施例之示意性說明。因此，預期由於例如製造技術及/或容差而存在該等說明之形狀偏差。因此，本文中所述之實施例不應被解釋為限於如本文中所說明之區域的特定形狀，而將包括例如由製造而產生之形狀偏差。舉例而言，說明或描述為平坦之區域通常可具有粗糙及/或非線性特徵。此外，可使所說明之銳角變得圓整(rounded)。因此，圖式中所說明之區域本質上為示意性的，且其形狀不欲說明區域之精確形狀且不欲限制本申請專利範圍之範疇。

術語「及/或」在本文中用於表示「及」以及「或」兩者。舉例而言，「A及/或B」應解釋為表示A、B或A與B。

過渡術語「包含」涵蓋過渡術語「基本上由......組成」及「由......組成」，且可與「包含」互換。

儘管本發明描述例示性實施例，但熟習此項技術者應瞭解，在不悖離所揭示實施例範疇之情形下可進行各種改變且可用等效物替代其元件。另外，在不悖離本發明基本範疇之情形下，可進行多種修改以使特定情形或材料適合本發明之教示。因此，本發明欲不限於如所涵蓋用以實施本發明之最佳模式所揭示之特定實施例。

10‧‧‧裝置

20‧‧‧吸收室

30‧‧‧煙道氣流入口

40‧‧‧吸收劑入口

50‧‧‧煙道氣流

60‧‧‧吸收劑

70‧‧‧吸收劑出口

80‧‧‧再循環管道

90‧‧‧溢流管道

100‧‧‧濃度感測器

110‧‧‧第三閥/第三三通閥

120‧‧‧噴頭

130‧‧‧煙道氣流出口

140‧‧‧熱交換器

150‧‧‧泵

160‧‧‧pH感測器

170‧‧‧第二閥

180‧‧‧吸收劑供應室

190‧‧‧第一閥

200‧‧‧pH藥劑供應室

210‧‧‧第四閥

220‧‧‧pH藥劑管道

230‧‧‧控制器/控制加工單元

Claims (20)

1. 一種裝置，其包含：一吸收室；一煙道氣流入口，該煙道氣流入口操作性地將煙道氣流安置於該吸收室中，其中該煙道氣流包含二氧化氮；一吸收劑入口，該吸收劑入口操作性地將吸收劑安置於該吸收室中，該吸收劑包含吸收劑化合物及溶劑，其中該吸收劑與二氧化氮發生化學反應以吸收來自該煙道氣流之二氧化氮，形成反應產物。
2. 如請求項1之裝置，其中該吸收劑化合物包含金屬硫化物、金屬亞硫酸鹽、金屬亞硫酸氫鹽、金屬硫代硫酸鹽或包含以上至少一者之組合。
3. 如請求項1之裝置，其中該吸收劑進一步包含pH藥劑，另外其中包含該吸收劑化合物、該溶劑及該pH藥劑之該吸收劑具有pH<9。
4. 如請求項3之裝置，其中該pH藥劑為金屬氫氧化物或硫酸。
5. 如請求項1之裝置，其中該吸收室位於氣體加工單元中或碳捕捉系統上游。
6. 如請求項1之裝置，其中該吸收劑進一步包含吸收劑添加劑。
7. 如請求項1之裝置，其中該吸收劑係在該吸收室中再循環以進一步接觸該煙道氣流。
8. 如請求項1之裝置，其中煙道氣流中二氧化氮之量減少約50體積%至約95體積%。
9. 如請求項1之裝置，其中來自該煙道氣流之該二氧化氮與該吸收劑在該吸收室中接觸期間的滯留時間為約1至約600秒。
10. 如請求項1之裝置，其中該吸收室中之絕對壓力為約1巴至約35巴。
11. 一種方法，其包含：使包含二氧化氮之煙道氣流與包含吸收劑化合物及溶劑之吸收劑接觸，其中該吸收劑與二氧化氮發生化學反應以自該煙道氣流吸收二氧化氮；形成包含該吸收劑及二氧化氮之反應產物；以及自該煙道氣流分離該反應產物。
12. 如請求項11之方法，其中該吸收劑包含金屬硫化物、金屬亞硫酸鹽、金屬亞硫酸氫鹽、金屬硫代硫酸鹽或包含以上至少一者之組合。
13. 如請求項11之方法，其中該吸收劑進一步包含pH藥劑，另外其中包含該吸收劑化合物、該溶劑及該pH藥劑之該吸收劑具有pH<9。
14. 如請求項13之方法，其中該pH藥劑為金屬氫氧化物或硫酸。
15. 如請求項11之方法，其中使包含二氧化氮之該煙道氣流與吸收劑接觸係在氣體加工單元中或碳捕捉系統上游。
16. 如請求項11之方法，其中該吸收劑進一步包含吸收劑添加劑。
17. 如請求項11之方法，其進一步包含使該吸收劑再循環以進一步接觸該煙道氣流。
18. 如請求項11之方法，其中煙道氣流中二氧化氮之量減少約50體積%至約95體積%。
19. 如請求項11之方法，其中使包含二氧化氮之該煙道氣流與該吸收劑之該接觸發生在約1至約600秒之持續時間內。
20. 如請求項11之方法，其中使包含二氧化氮之該煙道氣流與該吸收劑之該接觸發生在約1巴至約35巴之絕對壓力下。