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用于從含有CO2和NO2的流體中分離NO2的方法和裝置與流程

文檔序號:11885150閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種用于從含有CO2和NO2的流體中分離NO2的方法,所述方法包括以下步驟:

將包含CO2,NO2,以及氧氣、氬氣、和氮?dú)庵械闹辽僖环N的該流體進(jìn)料到精餾蒸餾塔中;

從該精餾塔中抽取出第一氣態(tài)流,相對于包含CO2,NO2,以及氧氣、氬氣、和氮?dú)庵械闹辽僖环N的該流體,該第一氣態(tài)流富含CO2并且缺乏NO2;

從該精餾塔中抽取出液體流,相對于包含CO2,NO2,以及氧氣、氬氣、和氮?dú)庵械闹辽僖环N的該流體,該液體流富含NO2;

將該富含NO2的液體流進(jìn)料到流體分離膜中;

從該膜中抽取出包含滲透氣體的第二氣態(tài)流,相對于被進(jìn)料到該膜中的該液體流,該第二氣態(tài)流富含NO2并且缺乏CO2;

從該膜中抽取出非滲透液體流,相對于被進(jìn)料到該膜中的該液體流,該非滲透液體流缺乏NO2并且富含CO2;并且

將該非滲透液體流再循環(huán)到該精餾塔中。

2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中通過以下方式產(chǎn)生包含CO2,NO2,以及氧氣、氬氣、和氮?dú)庵械闹辽僖环N的該流體:在壓縮機(jī)處壓縮煙道氣,接著是在熱交換器處干燥并且至少部分冷凝該壓縮的煙道氣。

3.如權(quán)利要求2所述的方法,進(jìn)一步包括以下步驟:

在熱交換器處至少部分地冷凝該第一氣態(tài)流;

在相分離器處分離該至少部分冷凝的流以產(chǎn)生相對于該第一氣態(tài)流富含氧氣、氬氣和氮?dú)庵械闹辽僖环N的第三氣態(tài)流以及相對于該第一氣態(tài)流富含CO2的液體流;

將該富含CO2的液體流進(jìn)料到汽提塔中;

將從該汽提塔中抽取出的第四氣態(tài)流進(jìn)料到該壓縮機(jī)的吸入口;并且

從該汽提塔中抽取出液體產(chǎn)物CO2流。

4.如權(quán)利要求3所述的方法,進(jìn)一步包括以下步驟:

使該液體產(chǎn)物CO2流膨脹以提供兩相產(chǎn)物CO2流;

在熱交換器處蒸發(fā)兩相產(chǎn)物CO2流中的任何液體組分以提供完全氣態(tài)的產(chǎn)物CO2流;并且

壓縮并且加熱該完全氣態(tài)的產(chǎn)物CO2流以提供超臨界產(chǎn)物CO2流。

5.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括將吹掃氣體進(jìn)料到該流體分離膜中的步驟,其中該第二氣態(tài)流進(jìn)一步包含該吹掃氣體。

6.如權(quán)利要求1所述的方法,進(jìn)一步包括將該第二氣態(tài)流進(jìn)料到洗滌塔中以溶解存在于該第二氣態(tài)流中的該NO2的至少一些并且形成硝酸的步驟。

7.如權(quán)利要求2所述的方法,進(jìn)一步包括在鍋爐中用氧化劑燃燒燃料以產(chǎn)生該燃料氣體的步驟,其中該煙道氣具有大于300ppm的NOx含量。

8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中該流體分離膜的分離層包括選自下組的材料,該組由以下各項(xiàng)組成:交聯(lián)的聚硅氧烷共聚醚、聚氨酯-聚醚嵌段共聚物、聚(脲)-聚(醚)嵌段共聚物、聚(酯)-聚(醚)嵌段共聚物、以及聚(酰胺)-聚(醚)嵌段共聚物。

9.一種用于從含有CO2和NO2的流體中分離NO2的裝置,該裝置包括:

包含NO2和CO2的流體的源;

接收該源流體的精餾蒸餾塔;

流體分離膜,該流體分離膜接收來自該精餾塔的液體流并且產(chǎn)生液體非滲透流和氣態(tài)滲透流;以及

泵,該泵將來自該膜的該非滲透液體進(jìn)料到該精餾塔中。

10.如權(quán)利要求9所述的裝置,進(jìn)一步包括:

熱交換器,該熱交換器至少部分地冷凝來自該精餾塔的氣態(tài)流;

相分離器,該相分離器接收來自該熱交換器的該至少部分冷凝的流并且產(chǎn)生包含大部分N2、O2、和/或Ar的氣態(tài)流以及包含大部分CO2的液體流;

汽提蒸餾塔,該汽提蒸餾塔接收來自該相分離器的該包含大部分CO2的液體流,該汽提塔被適配并且配置成將該包含大部分CO2的液體流的內(nèi)容物分離成氣態(tài)流和液體CO2產(chǎn)物流。

11.如權(quán)利要求10所述的裝置,進(jìn)一步包括被適配并且配置成壓縮并且干燥該源流體的壓縮機(jī)和干燥單元,其中該熱交換器還被適配并且配置成至少部分地冷凝在被進(jìn)料到該精餾塔中之前的該壓縮的且干燥的源流體。

12.如權(quán)利要求11所述的裝置,其中該流體源是被適配并且配置成產(chǎn)生煙道氣的鍋爐并且該煙道氣是該包含NO2和CO2的流體。

13.如權(quán)利要求11所述的裝置,其中該壓縮機(jī)還接收來自該汽提塔的該氣態(tài)流。

14.如權(quán)利要求11所述的裝置,進(jìn)一步包括壓縮機(jī)和加熱器,該壓縮機(jī)和加熱器壓縮并且加熱該完全氣態(tài)的CO2產(chǎn)物流以提供超臨界產(chǎn)物CO2流。

15.如權(quán)利要求9所述的方法,進(jìn)一步包括吹掃氣體的源,該膜還在該膜的滲透側(cè)接收該吹掃氣體。

16.如權(quán)利要求9所述的裝置,進(jìn)一步包括洗滌塔,該洗滌塔接收該氣態(tài)滲透流并且溶解存在于氣態(tài)滲透流中的該NO2的至少一些以形成硝酸。

17.如權(quán)利要求9所述的裝置,其中該膜包括分離層,該分離層包括選自下組的材料,該組由以下各項(xiàng)組成:交聯(lián)的聚硅氧烷共聚醚、聚氨酯-聚醚嵌段共聚物、聚(脲)-聚(醚)嵌段共聚物、聚(酯)-聚(醚)嵌段共聚物、以及聚(酰胺)-聚(醚)嵌段共聚物。

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