專利名稱：使用水洗的冷卻式的基于氨的CO₂捕集系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
所公開的主題涉及一種用于從煙道氣流中去除二氧化碳(CO2)和氨(NH3)的系統(tǒng)和方法。更具體而言，所公開的主題涉及一種采用多級洗滌器以從已經(jīng)經(jīng)歷了 CO2去除系統(tǒng)和過程的煙道氣流中去除氨的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
世界上使用的大多數(shù)能量都源自含碳和氫的燃料(例如煤、油和天然氣)的燃燒。 除了碳和氫之外，這些燃料包含氧、水分和污染物，諸如灰、硫(通常是硫氧化物的形式，稱為“SOx”)、氮化合物(通常是氮氧化物的形式，稱為“NOx”)、氯、汞和其它微量元素。關(guān)于在燃燒期間釋放的污染物的有害作用的認識引發(fā)了對來自發(fā)電廠、精煉廠和其它工業(yè)過程的排放執(zhí)行日益更加嚴格的限制。對此類工廠的經(jīng)營者存在實現(xiàn)污染物的接近零排放的增大的壓力。響應于實現(xiàn)污染物的接近零排放的期望，已經(jīng)開發(fā)了許多過程和系統(tǒng)。(這些) 系統(tǒng)和過程包括但不限于脫硫系統(tǒng)(已知為濕式煙道氣脫硫“WFGD”和干式煙道氣脫硫 “DFGD”)、微粒過濾器(包括例如袋室、微粒收集器等等)，以及使用從煙道氣中吸附污染物的一種或多種吸附劑。吸附劑的實例包括但不限于活性碳、氨、石灰石等等。已經(jīng)顯示了氨會從煙道氣流中高效地去除(X)2以及其它污染物，例如二氧化硫 (SO2)和氯化氫(HCl)。在一個特定應用中，在低溫處，例如，介于0和20攝氏度(0°c-20°c) 之間，執(zhí)行用氨從煙道氣流中吸收和去除C02。為了維護系統(tǒng)的效率，以及為了遵守排放標準，期望在煙道氣流處理系統(tǒng)內(nèi)保持氨。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本文所示的各方面，提供了一種用于減少煙道氣流中的氨的量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于接收含氨煙道氣流的洗滌器，洗滌器包括第一吸收級和第二吸收級，第一吸收級和第二吸收級中的各個具有質(zhì)量傳遞裝置；以及被引入洗滌器的液體，該液體用于從含氨煙道氣流中吸收氨，從而形成富氨液體和離開洗滌器的含減少的氨的煙道氣流。根據(jù)本文示出的其它方面，提供了一種用于減少煙道氣流中的氨的量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括吸收系統(tǒng)，其具有一個或多個吸收器，以從具有低于環(huán)境溫度的溫度的經(jīng)冷卻煙道氣流中吸收二氧化碳(CO2),吸收系統(tǒng)在介于0°和20°攝氏溫度之間的溫度處運行，其中，(X)2的至少一部分被氨化溶液或漿料吸收，從而產(chǎn)生含氨煙道氣流；以及洗滌器，其構(gòu)造成以便接收含氨煙道氣流的至少一部分，該洗滌器包括一個或多個吸收級，一個或多個吸收級中的各個具有噴頭系統(tǒng)和選自散堆填料材料、親水填料材料和規(guī)整填料的質(zhì)量傳遞裝置，其中，噴頭系統(tǒng)沿與含氨煙道氣流的方向相反的方向引導液體，該液體從含氨煙道氣流中吸收氨，并且從而形成富氨液體和減少了氨的煙道氣流，由此存在于含氨煙道氣流中的氨的至少一部分在洗滌器的一個或多個吸收級中被從含氨煙道氣流中去除。根據(jù)本文示出的其它方面，提供了一種減少來自煙道氣流中的氨的量的方法，該方法包括將具有低于環(huán)境溫度的溫度的經(jīng)冷卻煙道氣流引入吸收系統(tǒng)，其中，吸收系統(tǒng)在介于0°和20°攝氏溫度之間的溫度處運行；使吸收系統(tǒng)中的經(jīng)冷卻煙道氣流與氨化漿料或溶液接觸，其中，氨化漿料或溶液從經(jīng)冷卻煙道氣流中去除二氧化碳(CO2),從而形成含氨煙道氣流；以及將含氨煙道氣流的至少一部分引入洗滌器，該洗滌器具有一個或多個吸收級，以從含氨煙道氣流中吸收氨，從而減少離開洗滌器的煙道氣流中的氨的量。通過所附的附圖和具體實施方式
對以上描述的和其它的特征進行了例示。


現(xiàn)在參照附圖，它們是示例性實施例，而且其中，相似元件以相似的方式編號圖1是用來減少存在于煙道氣流中的(X)2和氨的量的系統(tǒng)的示意圖。圖2是在圖1中所描繪的系統(tǒng)中使用的吸收系統(tǒng)的一個實施例的圖示。圖3是在圖1中所描繪的系統(tǒng)中使用的洗滌器的一個實施例的圖示。
具體實施例方式在一個實施例中，如圖1所示，用于減少存在于煙道氣流中的氨(NH3)和二氧化碳 (CO2)的量的系統(tǒng)100包括若干個裝置和過程，以用于從燃料在爐122中的燃燒所產(chǎn)生的煙道氣流120中去除各種各樣的污染物。如圖1所示，系統(tǒng)100包括吸收系統(tǒng)130，以從煙道氣流120中吸收二氧化碳(CO2)，而在一個實施例中從經(jīng)冷卻煙道氣流140中吸收二氧化碳 (CO2)。通過使燃料在爐122中的燃燒所產(chǎn)生的煙道氣流120通到冷卻系統(tǒng)142來產(chǎn)生經(jīng)冷卻煙道氣流140。在被引入冷卻系統(tǒng)142之前，煙道氣流120可經(jīng)過處理(諸如例如，煙道氣脫硫過程和微粒收集器(未顯示))，以從其中去除污染物。冷卻系統(tǒng)142可為可產(chǎn)生經(jīng)冷卻煙道氣流140的任何系統(tǒng)，并且可包括(如圖1 所示)直接接觸冷卻器144、一個或多個冷卻塔146和一個或多個致冷器148，它們清洗和 /或洗滌煙道氣流120、捕集污染物和/或降低煙道氣流的含水量。但是，構(gòu)想到冷卻系統(tǒng) 142可包括比圖1顯示的更少或更多的裝置。在一個實施例中，經(jīng)冷卻煙道氣流140具有低于環(huán)境溫度的溫度。在一個實例中， 經(jīng)冷卻煙道氣流140可具有介于約零攝氏度和約二十攝氏度(0°C -200C )之間的溫度。在另一個實施例中，經(jīng)冷卻煙道氣流140可具有介于約零攝氏度和約十攝氏度(0°C -IO0C ) 之間的溫度。如圖1所示，冷卻系統(tǒng)142與吸收系統(tǒng)130連通。構(gòu)想到冷卻系統(tǒng)142可與吸收系統(tǒng)130直接連通，即，冷卻系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)之間不存在附加的過程或裝置。備選地，冷卻系統(tǒng)142可與吸收系統(tǒng)130間接連通，即，冷卻系統(tǒng)和吸收系統(tǒng)之間可存在附加的過程或裝置，例如但不限于微粒收集器、除霧器等等。
吸收系統(tǒng)130通過使經(jīng)冷卻煙道氣流與氨化溶液或漿料150接觸來有利于從經(jīng)冷卻煙道氣流140中吸收C02。氨化溶液或漿料150可包括水溶液中的溶解氨和(X)2類，而且還可包括碳酸氫銨的沉淀的固體。在一個實施例中，吸收系統(tǒng)130包括第一吸收器132和第二吸收器134。但是，構(gòu)想到吸收系統(tǒng)130可包括比圖1所示的更多或更少的吸收器。另外，構(gòu)想到第一吸收器132 和/或第二吸收器134可在其中具有用于從經(jīng)冷卻煙道氣流140中吸收(X)2的一個或多個級。被引入吸收系統(tǒng)130的氨化溶液或漿料150可由再生塔160回收和/或提供。如圖1所示，氨化溶液或漿料150可在第一吸收器132內(nèi)的位置處被引入吸收系統(tǒng)130，但是， 構(gòu)想到氨化溶液或漿料也可在第二吸收器134或存在于吸收系統(tǒng)130中的任何吸收器內(nèi)的位置處被引入。再生塔160與吸收系統(tǒng)130直接或間接地連通。如圖2中更加詳細地顯示，氨化漿料或溶液150沿與經(jīng)冷卻煙道氣流140的流B 相反的方向A被引入吸收系統(tǒng)130(例如在第一吸收器132或第二吸收器134中)。當氨化漿料或溶液150接觸經(jīng)冷卻煙道氣流140時，存在于經(jīng)冷卻煙道氣流中的CO2被從其中吸收以及去除，從而形成富(X)2流152。所產(chǎn)生的富(X)2流152的至少一部分從吸收系統(tǒng)130輸送到再生塔160。構(gòu)想到富(X)2流152的或者一部分或者全部可輸送到再生塔160。如圖1所示， 富0)2流152的至少一部分在被引入再生塔160之前可通過緩沖罐162、高壓泵164和熱交換器166。在一個實施例中，富(X)2流152的單獨的一部分可從吸收系統(tǒng)130通過熱交換器168，在熱交換器168中，該單獨的一部分在返回到吸收系統(tǒng)之前被冷卻。熱交換器168 與冷卻系統(tǒng)169連通。如圖1所示，冷卻系統(tǒng)169可具有直接接觸致冷器169a以及冷卻塔 169b ；但是，認識到冷卻系統(tǒng)169可具有比本文示出的裝置更多或更少的裝置。富(X)2流152 在其被引入具有氨化溶液或漿料150的吸收系統(tǒng)130中之前被冷卻。另外，雖然在圖1或2中沒有顯示，但是還構(gòu)想到，富(X)2流152的一部分可直接輸送到再生塔160，而不通過緩沖罐162、高壓泵164和熱交換器166。再生塔160使富(X)2流152再生，以形成被引入吸收系統(tǒng)130的氨化漿料或溶液 150。再生塔160有利于經(jīng)使用的氨化溶液或漿料-即已經(jīng)通過吸收系統(tǒng)130且被去除了 CO2的富(X)2流152的再生。通過在再生塔160的底部提供熱量來進行再生。也可在高壓處進行富CO2流152的再生。氨化溶液或漿料150從經(jīng)冷卻煙道氣流140中吸收(X)2的能力取決于例如氨化溶液或漿料中的氨濃度、NH3AD2摩爾比，以及吸收系統(tǒng)130的溫度和壓力。在一個實施例中， 用于CO2吸收的NH3AD2摩爾比介于約1. 0和約4. 0之間。在另一個實施例中，用于CO2吸收的NH3AD2摩爾比介于約1. 0和約3. 0之間。另外，在一個實施例中，吸收系統(tǒng)130在低溫處運行，尤其是在低于約二十攝氏度(20°C)的溫度處。在一個實施例中，吸收系統(tǒng)130 在介于約零攝氏度和約二十攝氏度(0°C和20°C)之間的溫度處運行。在另一個實施例中， 吸收系統(tǒng)130在介于約零攝氏度和約十攝氏度(0°C和10°C )之間的溫度處運行。如圖1和2所示，且如以上所論述的那樣，在經(jīng)冷卻煙道氣流140接觸氨化溶液或漿料150之后，形成了富CO2流152以及含氨煙道氣流170。典型地，含氨煙道氣流170中的氨的濃度將取決于系統(tǒng)、被引入吸收系統(tǒng)130的氨化溶液或漿料150的量和存在于經(jīng)冷卻煙道氣流140中的(X)2的量而改變，并且因此，含氨煙道氣流可包含任何濃度的氨。在一個實施例中，含氨煙道氣流170中的氨的濃度可介于約百萬分之五百(500ppm)和約百萬分之三萬(30000ppm)之間。構(gòu)想到可測量存在于含氨煙道氣流170中的氨的濃度。例如，可通過例如牽引管 (dragger tube)或傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)來測量含氨煙道氣流170中的氨濃度。 雖然沒有顯示，但是可在其被引入洗滌器180之前在任何點處測量含氨煙道氣流170中的氨的量或濃度。含氨煙道氣流170中的氨的量或濃度的測量結(jié)果可協(xié)助系統(tǒng)100的操作員去除或減少含氨煙道氣流中的氨的量。如圖1所示，含氨煙道氣流170被引入洗滌器180。在一個實施例中，洗滌器180 減少存在于含氨煙道氣流170中的氨的量，并且形成含減少的氨的煙道氣流190。但是，構(gòu)想到洗滌器180可與產(chǎn)生含氨的煙道氣流的其它系統(tǒng)和方法結(jié)合起來使用，S卩，可在不包含吸收系統(tǒng)130和/或冷卻系統(tǒng)142的系統(tǒng)中使用洗滌器。含減少的氨的煙道氣流190可釋放到環(huán)境中。含減少的氨的煙道氣流190可從洗滌器180直接釋放到環(huán)境中。但是，構(gòu)想到含減少的氨的煙道氣流在排放到環(huán)境中之前可進行進一步的處理，例如，其可在酸溶液中被清洗，以進一步降低污染物含量。另外，并且雖然在圖1中沒有顯示，但是構(gòu)想到可在含減少的氨的煙道氣流離開洗滌器180之后測量存在于含減少的氨的煙道氣流190中的氨的量。在一個實施例中，洗滌器180構(gòu)造成以便接收含氨煙道氣流170。如圖3所示，洗滌器180可具有在該洗滌器的底部處的開口 182，開口 182允許含氨煙道氣流170流入該洗滌器中。雖然顯示了開口 182在洗滌器180的底部處，但是構(gòu)想到，開口可在洗滌器中的任何點處，并且可取決于應用而在系統(tǒng)與系統(tǒng)之間有所改變。洗滌器180可具有一個或多個吸收級(大體在181處示出)，以從含氨煙道氣流 170中吸收氨。在一個實施例中，如圖3所示，洗滌器180包括兩個吸收級，第一吸收級181a 和第二吸收級181b。洗滌器180在這方面不受限制，因為構(gòu)想到洗滌器可具有更多或更少的吸收級。各個吸收級181(例如第一吸收級181a和第二吸收級181b)可包括質(zhì)量傳遞裝置184、噴頭系統(tǒng)186和液體輸送路徑188。質(zhì)量傳遞裝置184可包括填料，諸如，例如，散堆填料、親水填料和/或規(guī)整填料。 散堆填料在本領(lǐng)域中大體是已知的，并且指的是以無組織的方式引入吸收級的填料材料。 散堆填料的實例包括但不限于以不同的大小提供的塑料、金屬和/或陶瓷填料材料，例如， 具有不同直徑的材料，例如，范圍介于約2. 5厘米(2. 5cm)至約7. 6厘米(7. 6cm)(約1英寸至約3英寸)之間的直徑。散堆填料材料可從許多供應商處獲得，包括但不限于Jaeger Products公司(美國德克薩斯州休斯頓)。散堆填料材料也可包括木材。親水填料包括但不限于聚丙烯袋。規(guī)整填料在本領(lǐng)域大體是已知的，并且指的是以特定的方式布置或組織的填料材料。典型地，規(guī)整填料以強制流體采取復雜的路徑的方式來布置，從而為液體和氣體之間的接觸產(chǎn)生較大的表面積。規(guī)整填料包括但不限于由金屬、塑料、木材等等制成的結(jié)構(gòu)。構(gòu)想到不同的填料材料有利于在進入洗滌器180中的液體的不同的流率處去除或減少氨。另外，構(gòu)想到不同的填料材料可提供更加適當?shù)膲航?。在一個實施例中，洗滌器180的吸收級181中的一個包括散堆填料材料作為質(zhì)量傳遞裝置184，并且洗滌器180的吸收級181中的另一個包括規(guī)整填料作為質(zhì)量傳遞裝置。 例如，第一吸收級181a可包括散堆填料材料作為質(zhì)量傳遞裝置184，并且第二吸收級181b 可包括規(guī)整填料作為質(zhì)量傳遞裝置。構(gòu)想到含氨煙道氣流170進入洗滌器180，并且在通過第一吸收級181a之前通過第二吸收級181b。如圖3所示，在各個吸收級181中，質(zhì)量傳遞裝置184位于噴頭系統(tǒng)186下方。洗滌器180中的各個噴頭系統(tǒng)186將液體187噴射到吸收級181中。液體187通過液體輸送路徑188傳送到噴頭系統(tǒng)186。液體輸送路徑188是將液體187傳送到噴頭系統(tǒng)186的導管。液體187可為適于有利于從含氨煙道氣流170去除氨的任何液體。液體187的一個實例是水，已知水通過氨和水之間的相互作用來吸收(即溶解)氨。在一個特定的實施例中，被引入第一吸收級181a的液體187是液體187a，例如，由汽提(stripping)柱194提供的水。提供給第二吸收級181b的液體187是液體187b，液體 187b是從洗滌器180的底部回收的且通過熱交換器189的含低濃度氨和CO2的水。液體187在各個吸收級181的頂部處被引入，例如，液體181a被提供到洗滌器180 的第一吸收級181a的頂部，而液體187b被提供到洗滌器180的第二吸收級181b的頂部。 液體187在沿著洗滌器180的長度L向下的方向C上行進，方向C與含氨煙道氣流170沿著洗滌器180的長度L向上行進所沿的方向D相反。如將理解的那樣，液體187借助于重力來沿方向C行進，而含氨煙道氣流170則借助于若干個因素(包括洗滌器180內(nèi)的壓降) 來沿方向D行進。當液體187沿方向C行進時，液體187通過各個吸收級181中的質(zhì)量傳遞裝置184。 類似地，當含氨煙道氣流170沿方向D行進時，含氨煙道氣流170通過各個吸收級181中的質(zhì)量傳遞裝置184。當液體187在沿著洗滌器180的長度L向下的方向C上行進時，該液體中的氨濃度增加，從而形成富氨液體192。相反，當含氨煙道氣流170在沿著洗滌器180的長度(例如長度L)向上的方向D上行進時，含氨煙道氣流中的氨濃度降低，從而形成含減少的氨的煙道氣流190。例如，液體187a在洗滌器180的頂部處被引導通過第一吸收級181a上方的噴頭系統(tǒng)186，并且在沿著洗滌器的長度L向下的方向C上行進。存在于離開第一吸收級181a 的液體187a中的氨的濃度高于進入第一吸收級181a的液體187a的氨濃度，因為液體已經(jīng)接觸了在沿著洗滌器的長度L向上的方向D上行進的含氨煙道氣流170，并且從其中吸收了氨。在此實施例中，含氨煙道氣流170中的更大百分比的氨被從第一吸收級181a流到第二吸收級181b的液體187a以及提供給第二吸收級的液體187b吸收，因為在底部處進入洗滌器180的含氨煙道氣流未經(jīng)處理，并且因此具有最高的氨濃度。應當理解，從含氨煙道氣流170中去除的氨的量在系統(tǒng)與系統(tǒng)之間以及應用與應用之間有所不同。構(gòu)想到以這樣的方式來設(shè)計系統(tǒng)即，含減少的氨的煙道氣流170中的氨濃度較低且接近于氣體中的氨相對于液體中的氨的蒸氣壓力的平衡濃度。煙道氣流170中的氨的平衡濃度可低到低于百萬分之十(IOppm)，并且典型地在介于約百萬分之零(Oppm) 至約百萬分之二百OOOppm)之間的范圍中。在一個實施例中，含減少的氨的煙道氣流190 包含與含氨煙道氣流170中的氨水平相比少至少約百分之七十(70%)的氨。在另一個實施例中，含減少的氨的煙道氣流190包含與含氨煙道氣流170中的氨水平相比少至少約百分之七五(75%)的氨。在又一個實施例中，含減少的氨的煙道氣流190包含與含氨煙道氣流170中的氨水平相比少至少約百分之八十(80%)的氨。在另一個實施例中，含減少的氨的煙道氣流190包含與含氨煙道氣流170中的氨水平相比少至少約百分之八十五(85% ) 的氨。構(gòu)想到含減少的氨的煙道氣流190中的氨水平可比含氨煙道氣流170中的氨水平少約百分之九十(90% )、百分之九十五(95% )、百分之九十九(99% )或百分之九十九點五 (99. 5% )。適于減少煙道氣中的氨的量的液體187的流率在系統(tǒng)與系統(tǒng)之間有所不同。在一個實施例中，流率適于使煙道氣中的氨的量減少到接近于平衡濃度的量，并且典型地減少到低于煙道氣流中的百萬分之二百OOOppm)。在另一個實施例中，流率適于使煙道氣中的氨的量從約百萬分之二千(2000ppm)減少到介于約百萬分之七十和約百萬分之一百(70-100ppm)之間。在另一個實施例中，液體187的流率介于每千立方英尺/分鐘 (IOOOcfm)的煙道氣約1. 8升/分鐘(1. 81pm,或約0. 5加侖/分鐘)至約7. 5升/分鐘 (7.51pm或約2加侖/分鐘)。仍然參照圖3，液體187落到洗滌器180的底部，并且作為富氨液體192被從中去除。如圖3所示，在一個實施例中，富氨液體192的一部分作為液體187而被回收到洗滌器 180，而且富氨液體的一部分傳送到汽提柱194(在圖1中顯示)。例如，富氨液體192的一部分在熱交換器189中被冷卻，并且作為液體187b被回收到第二吸收級181b。雖然沒有示出，但是構(gòu)想到，富氨液體192的一部分可作為液體187a從洗滌器180的底部回收到第一吸收級181a。另外，雖然沒有顯示，但是構(gòu)想到，全部量的富氨液體192可傳送到汽提柱 194，且然后作為液體187a返回到洗滌器180。仍然參照圖3，傳送到汽提柱194的富氨液體192的部分再生，以形成液體187a， 液體187a通過噴頭系統(tǒng)186被引入第一吸收級181a中。在汽提柱194中，氨以及其它污染物(例如CO2)被從富氨液體192中去除，以形成液體187a，液體187a可為水或具有例如微量的氨污染物的水。當以這種方式介紹時，被引入第一吸收級181a的液體187a指的是 “直通式(once through)液體”，因為它是還沒有從洗滌器180的底部回收的“干凈液體”。在一個實施例中，汽提柱194使用蒸汽從富氨液體192中去除氨以及其它污染物， 以形成將被引入洗滌器180的液體187。但是，構(gòu)想到，汽提柱194可使用其它工藝或技術(shù)， 以便從富氨液體192中去除氨和其它污染物。在一個實施例中，汽提柱194可在真空條件下運行，以降低在汽提柱中使用的蒸汽的溫度。雖然在圖1中沒有顯示，但是構(gòu)想到，可在系統(tǒng)100中重新使用從富氨液體192中去除的氨。例如，氨可作為氨化溶液或漿料150被引入吸收系統(tǒng)130中。但是，構(gòu)想到可在系統(tǒng)100內(nèi)部和外部的其它點處使用氨。通過使含氨煙道氣流通過洗滌器180，釋放到環(huán)境中的氨的量得以減少或基本消除。被引入各種吸收級181的液體187(例如被引入第一吸收級181a的液體187a和被引入第二吸收級181b的液體187b)的量可由操作員或者持續(xù)地或者以預定的周期控制到一定程度，這取決于例如被引入洗滌器的煙道氣的量或流量，在來自系統(tǒng)100的排放物內(nèi)測得的污染物水平等?？刂圃谙到y(tǒng)中使用的水量的能力可有利于節(jié)約資源以及降低運行費用。以下實例示出了本文描述的一個或多個實施例。實例不意圖限制本文公開的主題，而是相反，實例示出了實施例中的一個或多個。
表3 實驗 No. 99水洗實例實例1在具有以下洗滌器的系統(tǒng)中進行四個實驗(試驗95、98、99和100)該洗滌器在第一吸收級181a中包括1英寸(2. 54cm)的散堆Jaeger填料(可從美國德克薩斯州休斯頓的Jaeger Products公司獲得)，如圖3所示。在表1_4中提供了結(jié)果的總結(jié)。進入洗滌器的含氨煙道氣流的入口氨濃度在恒定的氣體流率下在百萬分之一千五百和百萬分之六千(1500-6000ppm)之間變化。用含如以上所描述的氨和在0_2. 3v/
的范圍中的CO2濃度的煙道氣流來進行測試。被引入洗滌器的液體是具有介于1_5°C之間的溫度的水，而且水流率介于2和6. 51pm之間。表1 實驗 No. 95水洗 表2 實驗 No. 98水洗
權(quán)利要求
1.一種用于減少煙道氣流中的氨的量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于接收含氨煙道氣流的洗滌器，所述洗滌器包括第一吸收級和第二吸收級，所述第一吸收級和所述第二吸收級中的各個具有質(zhì)量傳遞裝置；以及被引入所述洗滌器的液體，所述液體用于從所述含氨煙道氣流中吸收氨，從而形成富氨液體和離開所述洗滌器的含減少的氨的煙道氣流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一吸收級或所述第二吸收級中的至少一個中的質(zhì)量傳遞裝置是規(guī)整填料材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一吸收級或所述第二吸收級中的至少一個中的質(zhì)量傳遞裝置是散堆填料材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一吸收級中的質(zhì)量傳遞裝置是散堆填料材料，而所述第二吸收級中的質(zhì)量傳遞裝置是規(guī)整填料材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一吸收級和所述第二吸收級中的各個包括噴頭系統(tǒng)，在沿著所述洗滌器的長度的、與沿著所述洗滌器的長度的所述含氨煙道氣流的方向相反的方向上引導所述液體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括汽提柱，以用于接收所述富氨液體，并且使所述富氨液體再生，以形成用于從所述含氨煙道氣中吸收氨的液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體在所述第一吸收級中被引入所述洗滌器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體從所述第一吸收級到所述第二吸收級行進所述洗滌器的長度。
9.一種用于減少煙道氣流中的氨的量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括吸收系統(tǒng)，其具有一個或多個吸收器，以從具有低于環(huán)境溫度的溫度的經(jīng)冷卻煙道氣流中吸收二氧化碳(CO2),所述吸收系統(tǒng)以介于0°和20°攝氏溫度之間的溫度運行，其中， 所述(X)2的至少一部分被氨化溶液或漿料吸收，從而產(chǎn)生含氨煙道氣流；以及洗滌器，其構(gòu)造成以便接收所述含氨煙道氣流的至少一部分，所述洗滌器包括一個或多個吸收級，所述一個或多個吸收級中的各個具有噴頭系統(tǒng)和選自散堆填料材料、親水填料材料和規(guī)整填料的質(zhì)量傳遞裝置，其中，所述噴頭系統(tǒng)沿與所述含氨煙道氣流的方向相反的方向引導液體，所述液體從所述含氨煙道氣流中吸收氨，并且從而形成富氨液體和減少了氨的煙道氣流，由此存在于所述含氨煙道氣流中的氨的至少一部分在所述洗滌器的所述一個或多個吸收級中被從所述含氨煙道氣流中去除。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述洗滌器包括具有散堆填料材料作為質(zhì)量傳遞裝置的第一吸收級；以及具有規(guī)整填料作為質(zhì)量傳遞裝置的第二吸收級，其中，所述流體在傳送到所述第二吸收級之前通過所述第一吸收級。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)進一步包括汽提柱，以用于接收所述富氨液體，并且使所述富氨液體再生，以形成用于從所述含氨煙道氣流中吸收氨的液體。
12.—種從煙道氣流中減少氨的量的方法，所述方法包括將具有低于環(huán)境溫度的溫度的經(jīng)冷卻煙道氣流引入吸收系統(tǒng)，其中，所述吸收系統(tǒng)以介于0°和20°攝氏溫度之間的溫度運行；使所述吸收系統(tǒng)中的所述經(jīng)冷卻煙道氣流與氨化漿料或溶液接觸，其中，所述氨化漿料或溶液從所述經(jīng)冷卻煙道氣流中去除二氧化碳(CO2),從而形成含氨煙道氣流；以及將所述含氨煙道氣流的至少一部分引入洗滌器，所述洗滌器具有一個或多個吸收級， 以從所述含氨煙道氣流中吸收氨，從而減少離開所述洗滌器的煙道氣流中的氨的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括將液體引入所述洗滌器的所述一個或多個吸收級中的各個。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括使所述液體與所述含氨煙道氣流接觸，從而從所述含氨煙道氣流中吸收氨，并且形成富氨液體和含減少的氨的煙道氣流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括將所述富氨液體的至少一部分引入汽提柱。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述液體是水。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述方法包括通過噴頭系統(tǒng)將所述液體引入所述洗滌器的所述一個或多個吸收級中的各個，其中，所述噴頭系統(tǒng)定位在質(zhì)量傳遞裝置上方。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括使所述液體通過所述質(zhì)量傳遞裝置，其中，所述質(zhì)量傳遞裝置包括親水填料材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括使所述液體通過所述質(zhì)量傳遞裝置，其中，所述質(zhì)量傳遞裝置包括規(guī)整填料。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法進一步包括使所述液體通過所述質(zhì)量傳遞裝置，其中，所述質(zhì)量傳遞裝置包括散堆填料材料。
全文摘要
一種用于減少煙道氣流中的氨的量的方法和系統(tǒng)。系統(tǒng)100包括用于接收含氨煙道氣流170的洗滌器180，洗滌器180包括第一吸收級181a和第二吸收級181b，第一吸收級181a和第二吸收級181b中的各個具有質(zhì)量傳遞裝置184；以及被引入洗滌器180的液體187，液體187用于從含氨煙道氣流170中吸收氨，從而形成富氨液體192和離開洗滌器180的含減少的氨的煙道氣流190。
文檔編號B01D53/62GK102438730SQ200980139558
公開日2012年5月2日 申請日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月2日
發(fā)明者E·加爾, I·賈亞維拉 申請人:阿爾斯托姆科技有限公司