热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法
【技术领域】
[0001]本文所述的实施方案总体上涉及热稳定盐脱除系统、二氧化碳回收系统及热稳定盐脱除方法。
【背景技术】
[0002]最近几年，化石燃料的燃烧产物二氧化碳导致的温室效应所引起的全球变暖已经变成更大的问题。在《联合国气候变化框架公约》(United Nat1ns Framework Convent1non Climate Change)的《京都议定书》(Kyoto Protocol)中，日本的温室气体排放减量目标是在2008年-2012年之间减少到比1990年低6%。
[0003]在这种背景下，正在为使用大量化石燃料的热电站等努力研宄将燃烧排放气体与胺基吸收液接触并且将燃烧气体中二氧化碳分离和回收的方法，以及将回收的二氧化碳储存而不释放到大气中的方法。
[0004]使用这种吸收液将二氧化碳从燃烧排放气体分离并且回收的过程包括将燃烧气体与吸收液在吸收塔中接触的过程，以及在再生塔中对吸收了二氧化碳的吸收液进行加热、从吸收液中排出二氧化碳并且再生吸收液以将吸收液再次循环到吸收塔进行再利用的过程。
[0005]在这种二氧化碳回收系统的操作期间，排放气体中硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的吸收以及与排放气体中氧进行的反应使胺降解，并因此生成有机酸。由这些有机酸形成了在再生塔的条件下很难降解的热稳定盐。
[0006]当如上所述吸收液中累积的热稳定盐通过阴离子脱除装置(例如，电渗析器、阴离子交换树脂等)被脱除时，由于吸收液中残留的碳酸根离子，导致了吸收液中胺损失的冋题。
【附图说明】
[0007]图1是根据第一实施方案的二氧化碳回收系统100的示意性结构图。
[0008]图2是根据第一实施方案的电渗析器的示意性结构图，该电渗析器是阴离子脱除单元3的实例。
[0009]图3是根据第二实施方案的二氧化碳回收系统200的示意性结构图。
[0010]图4是根据第二实施方案的通路切换单元SW2的示意性结构图。
[0011]图5是显示根据第二实施方案的控制器C0N2的工艺流程实例的流程图。
[0012]图6是图5中流程图的延续。
【发明内容】
[0013]根据一个实施方案，热稳定盐脱除系统包括脱硫单元，该脱硫单元使排放气体中含有的硫氧化物被二氧化碳回收系统中循环的吸收液的至少一部分吸收，并且该脱硫单元排出硫氧化物被脱除的排放气体。热稳定盐脱除系统包括阴离子脱除单元，该阴离子脱除单元将阴离子从吸收液中脱除，该吸收液是在脱硫单元使硫氧化物被吸收后得到的。
[0014]在下文中，将参照附图对本发明的实施方案进行说明。
[0015](第一实施方案)
[0016]图1是根据第一实施方案的二氧化碳回收系统100的示意性结构图。
[0017]二氧化碳回收系统100包括吸收塔6，并且吸收塔6使后述的脱硫单元I排出的脱硫脱硝排放气体102中含有的二氧化碳被吸收液吸收，并且然后排出含有二氧化碳的吸收液。
[0018]此外，二氧化碳回收系统100包括再生塔7，并且再生塔7 (吸收二氧化碳后的吸收液(下文中称为富液111)从吸收塔6提供给该再生塔7)加热富液111，将含有蒸汽的二氧化碳气体从吸收液中释放并脱除，排出含有二氧化碳气体和蒸汽的排放气体118，并且随之再生和排出吸收液。
[0019]例如，将诸如热电站等发电设施中产生的脱硫脱硝排放气体102提供给吸收塔6的下部，并且将二氧化碳已经被脱除的燃烧排放气体103从吸收塔6的顶部排出。将胺化合物水溶液用作可以吸收二氧化碳的吸收液。
[0020]此外，二氧化碳回收系统100包括再沸器10，并且再沸器10将存储在再生塔7中的贫液113的一部分加热，升高温度以产生蒸汽，并且将蒸汽提供给再生塔7。
[0021]在本文中，当再沸器10加热贫液113时，非常少量的二氧化碳气体从贫液113中释放出来并且和蒸汽一起提供给再生塔7。然后，蒸汽将再生塔7中的富液111加热，并且释放二氧化碳气体。
[0022]此外，二氧化碳回收系统100包括交流换热器11，并且吸收塔6和再生塔7之间的交流换热器11使用从再生塔7提供给吸收塔6的贫液114作为热源来加热从吸收塔6提供给再生塔7的富液111。被加热的富液111提供给再生塔7，作为富液112。交流换热器11回收贫液114的热量，并且将热量回收后的贫液115提供给胺吸收液存储罐4。
[0023]此外，二氧化碳回收系统100包括胺吸收液存储罐4，并且胺吸收液存储罐4存储通过二氧化碳回收系统100循环的吸收液。然后，从上部提供新鲜的吸收液，并且从底部弃除吸收液。因此，可防止劣化的吸收液循环通过二氧化碳回收系统100。此外，从后述的阴离子脱除单元3向胺吸收液存储罐4提供再生胺液108，该再生胺液是阴离子脱除后的胺吸收液。后面将对再生胺液108进行说明。
[0024]在胺吸收液存储罐4和吸收塔6之间提供吸收液冷却器5，以冷却从胺吸收液存储罐4提供的贫液116。将吸收液冷却器5冷却的贫液110提供给吸收塔6。此外，将胺吸收液104，其为吸收液冷却器5冷却的贫液110的一部分，提供给脱硫单元I。在本文中，在胺吸收液存储罐4和吸收液冷却器5之间提供泵(图中未示出)。
[0025]提供给吸收塔6的贫液110朝向吸收塔6中的吸收塔罐(图中未示出)下降。另一方面，提供给吸收塔6的脱硫脱硝排放气体102在吸收塔中从下部朝向顶部103上升。因此，含有二氧化碳的燃烧排放气体和贫液在填料床内以逆流方式接触(直接接触)，并且将二氧化碳从脱硫脱硝排放气体102脱除并且吸收在贫液110中，结果生成富液111。
[0026]二氧化碳已经被脱除的燃烧排放气体103从吸收塔6的顶部排出，并且将贫液111提供给吸收塔6中的吸收塔罐(图中未示出)。
[0027]此外，二氧化碳回收系统100包括冷凝器9，并且冷凝器9将含有二氧化碳气体和再生塔7排出的蒸汽的排放气体118进行冷凝，并且将二氧化碳气体和生成的冷凝物分离。冷凝器9排出的二氧化碳气体121存储在存储设施中(图中未示出)。
[0028]此外，二氧化碳回收系统100包括气体冷却器8，并且气体冷却器8使用冷却水(冷却介质)来冷却从再生塔7排出的排放气体118。将被冷却的排放气体118作为排放气体119提供给冷凝器9。此外，将冷凝物120从冷凝器9提供给再生塔7的顶部以及外部。
[0029]此外，二氧化碳回收系统100包括热稳定盐脱除系统130。在热稳定盐脱除系统130中，提供排放气体101，排气口与吸收塔6的吸入口连接，通路入口与吸收液冷却器5的通路出口连接，并且通路出口与胺吸收液存储罐4的通路入口连接。
[0030]热稳定盐脱除系统130包括脱硫单元1，并且将胺吸收液104，其为吸收液冷却器5排出的贫液110的一部分，提供给脱硫单元I。
[0031]在二氧化碳回收系统100中循环并且使用的胺吸收液104中，积累了有机酸或热稳定盐，该有机酸是通过与排放气体中氧的反应生成的，该热稳定盐是通过吸收排放气体中的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)生成的。在连接吸收液冷却器5和脱硫单元I的管道中提供阀VI，用于调节胺吸收液104的流速。
[0032]此外，热稳定盐脱除系统130包括SOx浓度计S0S，并且SOx浓度计SOS测量排放气体102中硫氧化物的浓度(SOx浓度)，该排放气体102从脱硫单元I排出并且提供给吸收塔6。然后，SOx浓度计SOS向通路切换单元SW输出表示测量的SOx浓度的SOx浓度信号。
[0033]此外，热稳定盐脱除系统130包括通路切换单元SW，并且该通路切换单元SW的通路入口连接脱硫单元I的通路出口。该通路切换单元SW为可以在第一通路和第二通路之间切换的三通阀，通过第一通路将胺吸收液105从脱硫单元I排出并且再次提供给脱硫单元1，通过第二通路将胺吸收液105从脱硫单元I排出并且提供给后述的阴离子脱除单元3。
[0034]此外，热稳定盐脱除系统130包括控制器C0N，并且控制器CON与阀Vl和通路切换单元SW电连接，其中控制器CON的输入与SOx浓度计SOS的输出电连接。控制器CON基于SOx浓度计SOS检测的SOx浓度来控制阀Vl的开闭以及通路切换单元SW的通路的切换。
[0035]此外，热稳定盐脱除系统130包括冷却器2，该冷却器2冷却从脱硫单元I排出并且再次提供给脱硫单元I的胺吸收液。
[0036]此外，热稳定盐脱除系统130包括阴离子脱除单元3，并且阴离子脱除单元3将从通路切换单元SW流入的胺吸收液107中的阴离子脱除。
[0037]此外，热稳定盐脱除系统130包括再生单元RN，并且再生单元RN从废液109中再生氢氧化钠并且