[发明专利]去除在利用氨水的二氧化碳捕集工序中排放的气体内的微量氨的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对于利用氨水的二氧化碳吸收分离工序从含有二氧化碳的混合气体去除二氧化碳后的排放气体所带出去的微量氨进行去除的装置，更详细地说，涉及一种在利用氨水的二氧化碳捕集装置中使用少量的水而防止氨损失、在捕集装置中利用非可逆性化学反应来去除包含在烟道气中而泄漏的氨而尽量减少排放气体中的氨含量的、去除在利用氨水的二氧化碳捕集工序中排放的气体内的微量氨的装置。

背景技术

近年来，人们开始认识到全球变暖现象的严重性，世界各国费尽心思寻求对温室气体的对策，这样的全球变暖的最大因素之一为二氧化碳。

这样的二氧化碳是在化石燃料燃烧时产生的，作为用于捕集或分离二氧化碳的方法，通常使用吸收法，作为这样的吸收法，有物理吸收法和化学吸收法。

作为化学吸收法，有如下吸收法：选择对二氧化碳的吸收性优异的胺溶液作为吸收剂，在吸收塔中，化学吸收二氧化碳后，在脱除塔中改变温度来分离，但是在这样使用胺作为吸收剂的情况下，存在使用大量能量、由烟道气内的酸性气体导致的吸收剂的性能下降由氧引起的劣化之类的缺点，并且作为吸收剂的胺的价格相当高。

近年来，对利用氨水作为吸收剂的方法有很多研究，并且正在得到大规模的确证。

与单乙醇胺（MEA）水溶液相比，氨水的二氧化碳吸收量为约3倍，再生热为约1/3，因此，在使用氨水作为二氧化碳吸收剂的情况下，装置的规模变小，能够减少能量用量。此外，在氨水的情况下，具有如下优点：价格仅为氨的1/10，不存在由烟道气内的酸性气体导致的吸收剂的性能下降，也不存在因氧引起的劣化。

但是，由于氨的蒸汽压高，因而，如果没有另外的洗涤装置，则从吸收塔上端泄漏的氨的量相当大，并且氨属于全球规制气体，因此难以实现干净二氧化碳捕集设备。

由此，开发了利用水将泄漏的氨洗涤、对该过程中所用的水进行加热而回收氨、将去除了氨的水重新用于氨洗涤的方法和装置。

由本申请人开发的这样的技术有韩国专利第10-70399号以及第10-0836709号等。

它们由氨洗涤塔（或者吸收塔），其是用于去除从烟道气中分离的二氧化碳和去除了二氧化碳的烟道气中所含有的氨的单元；和用于回收所洗涤的氨的氨回收塔等构成，这样构成的氨洗涤塔为了满足氨排放标准值，需要供给大量的水而提高氨的去除率，由此在用于回收氨的氨回收塔中消耗大量能量，而存在二氧化碳捕集工序的能量效率下降的问题。

另外，这样的方法对去除经处理的烟道气内的微量氨有限。

发明内容

技术课题

本发明是为了解决如上述那样的以往技术问题而进行的，其目的在于提供一种通过非可逆性化学反应有效去除经处理的烟道气内所含有的微量氨、能够减少在二氧化碳捕集装置中循环的水量的、用于去除在利用氨水的烟道气二氧化碳捕集工序中排放的气体内的微量氨的装置。

解决课题手段

这样的根据本发明的用于去除在利用氨水的二氧化碳捕集工序中排放的气体内的微量氨的装置的构成包括：吸收塔，其利用氨水从烟道气中选择性地吸收二氧化碳；氨洗涤塔，其洗涤从吸收塔排放的氨；脱除塔，其从吸收有二氧化碳的氨水中脱除二氧化碳；氨回收塔，其将在上述洗涤塔和脱除塔上端产生的氨水分离成氨气和水而回收氨；和氨去除装置，其使从上述氨洗涤塔中排放的氨与硫酸反应而进行处理，上述氨去除装置的构成包括：管，其供给已去除了二氧化碳的烟道气；反应槽，其使通过上述供给管供给的烟道气中包含的氨与硫酸溶液反应而析出硫酸铵；硫酸供给单元，其向上述反应槽供给硫酸；和水供给单元，其按照使通过上述硫酸供给单元供给的硫酸的浓度维持恒定的方式供给水。

附图说明

图1为根据本发明的氨去除装置的结构图。

图2为根据本发明的二氧化碳捕集工序的结构图。

对附图主要部分的符号说明

1：供给管

2：反应器

3：硫酸供给单元3a：硫酸供给管

31：硫酸容器32：硫酸泵33：pH计

4：水供给单元4a：水供给管

41：阀门42：水位传感器

5：填充物

6：水循环管

61：循环泵

7：硫酸铵去除容器

10：氨去除装置

20：吸收塔

30：脱除塔

40：氨回收塔

50：洗涤塔

60：热交换器

具体实施方式