[发明专利]酸性气体回收装置及酸性气体回收方法

说明书

本发明的酸性气体回收装置(10A)具备：使废气(21)作为CO₂除去废气(26a)排出的酸性气体吸收部(11a)、再生塔(12)、将CO₂除去废气(26a)用水洗液(27)洗涤的气体洗涤部(11b)、将水洗液(27b)的一部分抽出的洗涤液抽出管线(L23)、将被处理贫溶液(23B)抽出的吸收液抽出管线(L21)、以及被供给来自洗涤液抽出管线(L23)的水洗液(27c)及来自吸收液抽出管线(L21)的精制贫溶液(23C)的酸成分除去部(13A)。酸成分除去部(13A)具备阴极(53)、阳极(54)、从被处理贫溶液(23B)除去酸成分的吸收液精制室(57)、以及被供给水洗液(27b)的洗涤液室(58‑1)、(58‑2)。

技术领域

本发明的实施方式涉及酸性气体(gas)回收装置及酸性气体回收方法。

背景技术

在使用大量的化石燃料的火力发电厂或炼铁厂等中，在锅炉(boiler)中使化石燃料燃烧而产生的燃烧废气、使煤气化而成的煤气化气体(气化气)、天然气体等含有例如二氧化碳(CO₂)、SO_x、NO_x、H₂S等酸性气体成分。为了抑制这样的燃烧废气等中所含的酸性气体成分释放到大气中，一直在大力研究如下方法：通过使含有酸性气体成分的气体在吸收塔内与含有含氨基化合物(胺系化合物)的吸收液进行气液接触，使酸性气体成分吸收到吸收液中，从处理气体中除去酸性气体成分，回收酸性气体成分。

例如，已知有二氧化碳回收装置，其具备：使废气与含有含氨基化合物的吸收液接触、使废气中的二氧化碳等酸性气体成分吸收到吸收液中的吸收塔，和将吸收了酸性气体成分的吸收液加热、使酸性气体成分从吸收液释放的再生塔，其中，将再生的吸收液再次供给到吸收塔中并再利用，使吸收液在吸收塔和再生塔之间的体系内循环使用。

但是，这样的二氧化碳回收装置中，在吸收塔中使二氧化碳吸收到胺系吸收液中后的CO₂除去废气(脱碳酸燃烧废气)从吸收塔释放到大气中时，存在伴随胺的问题。即，由于火力发电厂等释放大量的脱碳酸燃烧废气，因此有可能伴随脱碳酸燃烧废气释放大量的胺。为此，需要有效地降低吸收塔中伴随脱碳酸燃烧废气而释放到大气中的胺。因此，例如，已知有通过使洗涤液与脱碳酸燃烧废气接触来将伴随脱碳酸燃烧废气的胺回收的洗涤装置。

此外，在运转中吸收气体中的二氧化碳时，除了SO_x、NO_x以外，羰基硫、氰化氢、硫氰酸、硫代硫酸、其它的无机酸等与吸收液中的含氨基化合物反应，生成被称为热稳定性胺盐(Heat Stable Amine Salt：HSAS)的劣化物。此外，在将吸收液加热而再生时，通过热或与气体中的氧反应而使含氨基化合物分解，也会生成热稳定性胺盐。这样的热稳定性胺盐不会因在再生塔中使吸收液再生时的加热而分解，不会从吸收液分离，因而在吸收液中蓄积。这样的热稳定性胺盐(amine salt)蓄积时，不仅吸收液的酸性气体吸收效率降低，还会成为装置腐蚀的原因，因此期望从吸收液除去热稳定性胺盐。

作为将这样的热稳定性胺盐从吸收液除去的方法，例如，已知有如下方法：使用组合了双极膜和多个离子交换膜、在对置的电极间从阴极侧向阳极侧依次由具有胺精制功能的室、具有胺回收功能的室、具有酸回收功能的室的三室结构构成的电渗析装置，通过电渗析，使热稳定性胺盐从吸收液移动到浓缩液中而除去。作为这样的方法有国际公开第2014/077373号(以下称为专利文献1)。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，对于伴随脱碳酸燃烧废气释放到大气中的胺对周围环境造成的影响的担忧越来越大，因此，期望进一步降低伴随脱碳酸燃烧废气释放到大气中的胺。虽然可以通过增加在回收胺的洗涤装置中使用的水或化学试剂使用量来降低胺释放量，但另一方面，其成本或使用后的排水的处理设备也会增大。此外，在除去吸收液的热稳定性胺盐的酸成分的情况下，也变得需要水或化学试剂等，因此与回收胺的洗涤装置合用时，会进一步增加水或化学试剂使用量。