[发明专利]处理胺废水的方法和实现该方法的系统

说明书

技术领域

本公开涉及处理包含胺的废水的方法。具体而言，本公开涉及处理包含胺的废水的方法，其中废水获得自基于胺的燃烧后二氧化碳捕获厂。

背景技术

在诸如发电厂的焚烧厂中燃烧诸如煤、油、泥煤、废料等的燃料会产生热的工艺气流，其称为烟道气流。一般而言，烟道气流包含颗粒和气态污染物，诸如二氧化碳(CO₂)。已经认识到将CO₂释放到大气会有不利的环境影响，并且其导致开发了适于从烟道气流中移除CO₂或减少CO₂的量的工艺。一个这种系统和工艺涉及利用含胺溶液。含胺溶液可从烟道气流中高效地移除CO₂，以及其它污染物，诸如二氧化硫和氯化氢。

用含胺溶液处理烟道气流会产生流出物流，其可再生且在系统中再循环。但是，通常含胺溶液和存在于烟道气流中的污染物之间的反应会产生退化产物。那些退化产物应当被移除，因为它们会影响再生的和再循环的含胺溶液吸收CO₂的能力和效果。

为了保护系统的效率，以及遵守排放标准，处理或移除来自系统的退化产物是期望的。

发明内容

本文公开了一种系统，其包括：蒸发单元，其包括与第二热交换器处于流体连通的第一热交换器；其中第一热交换器操作来加热包括胺溶剂或胺溶剂的副产物和水的流出物流，以及将流出物流排出到第二热交换器；其中第二热交换器操作来将流出物流转化成馏出物流和浓缩物流；以及与蒸发单元处于流体连通的反渗透单元；其中反渗透单元包括第一反渗透单元，其操作来接收馏出物流，以及使水与胺溶剂的副产物分离，使得基于馏出物流的重量，水具有大于95%的纯度。

本文还公开了一种方法，其包括将包括胺溶剂或胺溶剂的副产物和水的流出物流排出到第一热交换器；在第一热交换器中加热流出物流；将流出物流从第一热交换器排出到第二热交换器；将流出物流分离成馏出物流和浓缩物流；将馏出物流排出到包括第一反渗透单元的反渗透单元；以及在第一反渗透单元中使水与胺副产物分离；其中，基于馏出物流的总重量，水具有大于95%的纯度。

附图说明

图1是用来从包含胺和胺副产物的流出物流中分离出水的示例性系统的示意图。

具体实施方式

由于胺的退化、胺不合需要地积聚在清洗系统中、过滤器的回流和吹扫等，基于胺的燃烧后工艺会产生不同的类型的含胺废水(下文称为“流出物”)。这些流出物被进一步处理，以避免昂贵的外部处理。已经设计和开发出系统来从流出物流中移除胺和它们的副产物。这些废水处理系统中的一些以某个水平移除胺，但是不足以从废水流中有效地移除基本所有的胺和它们的副产物。

本文公开了一种系统和方法，用于处理含胺废水流。系统有利地包括蒸发单元，其与反渗透单元处于流体连通。从工厂排出的流出物排出到蒸发单元，以产生浓缩物，然后安全地处置该浓缩物。蒸发单元有利地从流出物中移除大约95至大约99%的阴离子、阳离子、盐和其它固体。反渗透系统可为单级(pass)或双级单元，并且有利地移除存在于流出物中的大约95至大约99%的胺。

图1公开系统100，其包括蒸发单元200，其与浓缩物存储单元300和反渗透单元400处于流体连通。浓缩物存储单元300和反渗透单元400两者位于蒸发单元200下游。在一个实施例中，蒸发单元200也位于反渗透单元400的上游。换句话说，蒸发单元200和反渗透单元400呈再循环回路，从蒸发单元200排出的产物排出到反渗透单元400，并且从反渗透单元400排出的产物排出到蒸发单元200。

现在再次参照图1，蒸发单元200包括与第二热交换器204处于流体连通的第一热交换器202、水分离器206和压缩机208。在一个实施例中，热交换器202与第二热交换器204呈再循环回路，即，第二热交换器204位于第一热交换器202的上游和下游。在另一个实施例中，第二热交换器204与水分离器206呈再循环回路，即，第二热交换器204位于水分离器206的上游和下游。在又一个实施例中，第二热交换器204也通过压缩机208与水分离器206呈再循环回路，即，压缩机208位于水分离器206的上游和下游。在示例性实施例中，蒸发单元200是电动机械蒸气再压缩(MVR)蒸发器，其包括进料馏出物热交换器202(第一热交换器)、管壳式热交换器204(第二热交换器204)、水分离器206和压缩机208。下面提供了蒸发单元200的额外的细节。