СИСТЕМА РЕГЕНЕРАЦИИ CO И СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЭТОЙ СИСТЕМЕ Российский патент 2009 года по МПК B01D53/14 B01D53/62 

Настоящее изобретение относится к системе регенерации CO₂ и способу удаления твердых частиц для применения в системе регенерации CO₂, которая может отфильтровывать твердые частицы, содержащиеся в абсорбирующем CO₂ растворе, который используется для удаления CO₂ из отработанного газа, а затем удалять отфильтрованные твердые частицы.

Уровень техники

В последние годы парниковый эффект считается одной из причин глобального потепления, и требуется срочное принятие международных мер противодействия для защиты глобальной окружающей среды. Выбрасываемый в атмосферу СО₂ считают первопричиной парникового эффекта. Источники CO₂ находятся в различных областях деятельности человека, в том числе при сжигании ископаемого топлива, и требования к сокращению выбросов СО₂ из этих источников постоянно возрастают. Ученые энергично изучают средства и способы сокращения выбросов СО₂ из установок получения энергии, таких как электростанции, которые используют огромное количество ископаемого топлива. Один из способов включает поглощение отработанных газов горения из бойлеров абсорбирующим СО₂ раствором на основе аминов. Данный способ позволяет удалять и регенерировать СО₂ из отработанных газов горения. Другой способ включает хранение регенерированного СО₂, то есть не требует возвращения регенерированного СО₂ в атмосферу.

Известны различные способы удаления и регенерации СО₂ из отработанных газов сжигания с использованием абсорбирующего СО₂ раствора. Выложенная заявка JP № Н5-245339 раскрывает способ контактирования отработанных газов горения с абсорбирующим СО₂ раствором в башне абсорбции, нагревание абсорбирующего раствора, поглотившего СО₂, в башне регенерации, выделение СО₂, регенерацию абсорбирующего раствора и циркуляцию регенерированного абсорбирующего раствора снова в башню абсорбции для повторного использования.

Как показано на Фигуре 7, в обычной системе 1000 регенерации СО₂, содержащий СО₂ отработанный газ 1002, выходящий из установки 1001, охлаждается охлаждающей водой 1003 в градирне 1004. Установка 1001 может быть бойлером. Охлажденный содержащий СО₂ отработанный газ 1002 затем передается в башню абсорбции 1006, где он вступает в противоточный контакт с абсорбирующим СО₂ раствором 1005. Абсорбирующий СО₂ раствор 1005 может быть раствором на основе алифатического алканоламина. СО₂ в содержащем СО₂ отработанном газе 1002 поглощается СО₂-абсорбирующим раствором 1005, то есть СО₂ удаляется из содержащего СО₂ отработанного газа 1002. Абсорбирующий СО₂ раствор 1005, содержащий СО₂ (в дальнейшем "богатый раствор 1007"), передается в башню регенерации 1008. Богатый раствор 1007 стекает вниз башни регенерации 1008. Когда богатый раствор 1007 достигает нижней части башни регенерации 1008, большая часть СО₂, поглощенного богатым раствором 1007, высвобождается, и богатый раствор 1007 превращается в обедненный раствор 1009, способный функционировать в качестве абсорбирующего СО₂ раствора 1005. Обедненный раствор 1009 нагревается насыщенным паром 1030 в нагревателе регенерации 1014. После этого обедненный раствор 1009 возвращается в башню абсорбции 1006 и повторно используется как абсорбирующий СО₂ раствор 1005. Насыщенный пар 1030 после использования удаляется из нагревателя регенерации 1014, в виде конденсата 1031.

В системе 1000 регенерации СО₂ такой материал, как оксид серы (SO_x), остался неудаленным на стадии десульфурации. Такой остаточный материал взаимодействует с алифатическим алканоламином, содержащимся в абсорбирующем СО₂ растворе 1005 в процессе удаления СО₂, с образованием, таким образом, термостойкой соли. Термостойкая соль смешивается с обедненным раствором 1009, что создает различные проблемы. Термостойкая соль не может быть удалена в обычных условиях при получении обедненного раствора 1009 из богатого раствора 1007, поэтому термостойкая соль накапливается в системе во время циркуляции обедненного раствора 1009.

Система 1000 регенерации СО₂ включает регенератор 1040, в который подается обедненный раствор 1009, образующийся в башне регенерации 1008. Регенератор 1040 нагревает обедненный раствор 1009 для получения конденсированного обедненного вещества, такого как соль. Конденсированный обедненный материал затем удаляется.

Более конкретно обедненный раствор 1009, проходящий через подающий трубопровод обедненного раствора 1022, извлекается через извлекающую линию 1041, которая протянута от трубопровода обедненного раствора 1022 к регенератору 1040. Регенератор 1040 получает насыщенный пар 1046 из подающего трубопровода насыщенного пара 1045 в подающую трубу насыщенного пара 1050, и обедненный раствор 1009 нагревается насыщенным паром 1046. Обедненный материал удаляется из извлеченного обедненного раствора 1009 в регенераторе 1040. Обедненный раствор 1009 нагревается в регенераторе 1040 до, например, 130°С-150°С, так чтобы испаренный абсорбирующий СО₂ раствор 1047 был получен из обедненного раствора 1009. Испаренный абсорбирующий СО₂ раствор 1047 подается в нижнюю часть башни регенерации 1008. Конденсированные отходы, накопленные на дне регенератора 1040, удаляются из системы, например, бойлера, например, насосом.

В обычной системе 1000 регенерации СО₂ твердые частицы, такие как сажа или зольная пыль (зола каменного угля), оставшиеся неудаленными устройством десульфуризации (не показано), удаляются в башне 1006 абсорбции. Однако часть твердых частиц все еще остается неудаленной в обедненном растворе 1009. Твердые частицы в обедненном растворе 1009 отфильтровываются фильтрующим элементом, а отфильтрованные твердые частицы затем удаляются. Фильтрующий элемент после использования заменяют новым, а старый фильтрующий элемент выбрасывают. Фильтрующий элемент может быть, например, фильтром со сменным фильтрующим элементом или намывным фильтром.

Если количество твердых частиц в обедненном растворе 1009 является большим, фильтрующий элемент необходимо часто заменять, что приводит к большой нагрузке и приводит к получению большого количества отходов.

Предполагая, что количество отработанного газа из системы 1000 регенерации CO₂ составляет, например, примерно 1000000 нм³/ч, а количество пыли из отработанного газа составляет, например, примерно 5,0 мг/нм³ (н. у.), примерно 40% пыли удаляется в градирне 1004 и устройстве десульфуризации (не показано), и примерно 60% (то есть остающаяся пыль) удаляется в башне абсорбции 1006. Другими словами, количество пыли, удаленной в башне абсорбции 1006, равно 1000000 (нм³/ч)×5.0 (мг/нм³)×0.6%=3.0 кг/час.

Максимальное собираемое количество пыли в обычном фильтре составляет примерно от 100 граммов до 200 граммов на емкость, следовательно, каждый час заменяются 15-30 фильтров. Такая частая замена фильтра невозможна для практики, и обычное фильтрование не может использоваться в системе регенерации СО₂ большой производительности.

Обедненный раствор 1009 содержит абсорбирующий CO₂ раствор 1005, который содержит амин. Поэтому химическая потребность в кислороде (ХПК) обедненного раствора 1009 высока, и обедненный раствор 1009 не может осушиваться как жидкие промышленные отходы.

Существует потребность в создании системы регенерации СО₂ большой производительности, в которой количество отработанного газа составляет, например, 1000000 нм³/ч, а количество пыли, удаляемой в башне абсорбции, достигает, например, 3,0 кг/час, и которая может удалять непрерывно большое количество твердых частиц из обедненного раствора 1009.

Настоящее изобретение было создано для решения вышеупомянутых проблем обычной технологии, и целью настоящего изобретения является создание системы регенерации СО₂, способной регенерировать большое количество СО₂ с удалением образовавшейся пыли в башне абсорбции в количестве, например, 3,0 кг/час, и способу удаления твердых частиц для использования в системе регенерации СО₂, которая может удалять твердые частицы из обедненного раствора.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является, по меньшей мере, частичное решение проблем существующих в традиционной технологии.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложена система регенерации CO₂, включающая башню абсорбции, которая получает содержащий СО₂ газ и абсорбирующий СО₂ раствор и в которой содержащий СО₂ газ вступает в контакт с абсорбирующим СО₂ раствором с образованием богатого раствора СО₂, и башни регенерации, в которую поступает богатый раствор и образуется обедненный раствор из богатого раствора при удалении СО₂ из богатого раствора. Система регенерации СО₂ включает установку фильтрования, которая состоит из внешнего корпуса и по меньшей мере одного фильтрующего элемента, где раствор, содержащийся в башне регенерации, подается во внешний корпус фильтрующего элемента, в котором отфильтровываются твердые частицы, содержащиеся в растворе; устройство промывки, в котором водой обратной промывки смываются твердые частицы, отфильтрованные фильтрующим элементом; и испарительный агрегат, который получает воду обратной промывки, содержащую твердые частицы, и нагревает воду обратной промывки, получая таким образом воду обратной промывки с концентрированными твердыми частицами.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предлагается способ удаления твердых частиц для применения в системе регенерации СО₂, включающей башню абсорбции, в которую поступает содержащий СО₂ газ и абсорбирующий СО₂ раствор и которая заставляет содержащий СО₂ газ вступать в контакт с абсорбирующим СО₂ раствором с образованием богатого раствора СО₂, и башни регенерации, в которую поступает богатый раствор и производит обедненный раствор из богатого раствора путем удаления СО₂ из богатого раствора. Способ удаления твердых частиц включает фильтрование раствора, находящегося в башне регенерации, содержащей отфильтровываемые таким образом твердые частицы, содержащиеся в растворе, с помощью фильтрующего элемента; отмывку твердых частиц, которые отфильтровываются фильтрующим элементом, водой обратной промывки; нагревание в испарителе воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением таким образом сконцентрированных твердых частиц; и удаление сконцентрированных твердых частиц.

Вышеупомянутые и другие объекты, признаки, преимущества и техническое и промышленное значение данного изобретения будут лучше поняты из следующего подробного описания предпочтительных в настоящее время вариантов реализации изобретения при рассмотрении совместно с сопутствующими фигурами.

Краткое описание фигур

Фиг.1 является принципиальной схемой системы регенерации СО₂ согласно первому варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.2 является принципиальной схемой установки фильтрования, показанной на фиг.1 во время фильтрования обедненного раствора;

фиг.3 является принципиальной схемой установки фильтрования во время подача воды обратной промывки в фильтр;

фиг.4 является принципиальной схемой модификации системы регенерации СО₂ согласно первому варианту реализации;

фиг.5 является принципиальной схемой регенерации СО₂ согласно второму варианту реализации настоящего изобретения;

фиг.6 является принципиальной схемой изменения системы регенерации CO₂ согласно второму варианту реализации; и

фиг.7 является принципиальной схемой обычной системы регенерации CO₂.

Подробное изложение изобретения

Примерные варианты реализации настоящего изобретения описываются подробно ниже со ссылкой на сопутствующие фигуры.

Фиг.1 является принципиальной схемой системы 10А регенерации СО₂ согласно первому варианту реализации настоящего изобретения; фиг.2 является принципиальной схемой установки фильтрования 15, показанной на фиг.1, во время фильтрования обедненного раствора 1009А; а фиг.3 является принципиальной схемой установки фильтрования 15 во время подачи воды обратной промывки 14А в установку фильтрования 15. Части, соответствующие частям в системе 1000 регенерации СО₂, обозначены теми же самыми ссылочными обозначениями, и одинаковое описание не повторяется. Установка 1001 и градирня 1004 не показаны.

Система 10А регенерации СО₂ включает поглотительную башню 1006 и башню 1008 регенерации. В поглотительной башне 1006 отработанный газ 1002, содержащий СО₂, вступает в контакт с абсорбирующим СО₂ раствором 1005 для абсорбции в нем СО₂ с целью удаления СО₂ из отработанного газа 1002, содержащего СО₂. В башне регенерации 1008 регенерируется богатый раствор 1007, содержащий СО₂, и осуществляется теплообмен. Обедненный раствор 1009, который получается после удаления СО₂ из богатого раствора 1007 в башне регенерации 1008 (регенерированный абсорбирующий СО₂ раствор), возвращается в поглотительную башню 1006 в виде абсорбирующего СО₂ раствора 1005. Система 10А регенерации СО₂ дополнительно включает установку 15 фильтрования и испаритель 16А. Установка 15 фильтрования включает фильтр 13 и корпус фильтра 12. Фильтр 13 отфильтровывает твердые частицы 11, такие как порошок сажи или зольная пыль, содержащиеся в обедненном растворе 1009А. Обедненный раствор 1009А является частью обедненного раствора 1009, проходящего через подающий трубопровод обедненного раствора 1022. Твердые частицы 11, отфильтрованные фильтром 13, промываются водой обратной промывки 14А, которая подается в корпус 12 фильтра. Испаритель 16А располагается далее по потоку от установки 15 фильтрования. Испаритель 16А нагревает воду обратной промывки 14А, содержащую твердые частицы 11 (в дальнейшем "вода обратной промывки 14В") для концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В.

В системе 10А регенерации СО₂ установка 15 фильтрования отфильтровывает твердые частицы 11, остающиеся неудаленными в обедненном растворе 1009А, с помощью фильтра 13, который размещен в корпусе 12 фильтра.

Посредством фильтра 13, который отфильтровывает твердые частицы 11, содержащиеся в обедненном растворе 1009А, возможно подавать обедненный раствор, не содержащий твердые частицы 11 (в дальнейшем, "обедненный раствор 1009В") в трубопровод, подающий обедненный раствор 1022.

Обведенный по контуру знак вентиля, показанный на фиг.2 и 3, обозначает открытый вентиль, а закрашенный знак вентиля обозначает закрытый вентиль. В то время как установка 15 фильтрования фильтрует обедненный раствор 1009А, как показано на фиг.2, вентили V₁₁ и V₁₂ открыты, а вентили V₁₃ и V₁₄ закрыты. Установка 15 фильтрования 15 получает обедненный раствор 1009А в корпусе 12 фильтра 12 и обуславливает отфильтровывание фильтром 13 твердых частиц 11, содержащихся в обедненном растворе 1009А, производя таким образом обедненный раствор 1009В. Обедненный раствор 1009В затем подается в трубопровод 102 подачи обедненного раствора.

Установка 15 фильтрования имеет функцию обратного промывания, чтобы смывать твердые частицы 11, отфильтрованные фильтром 13, водой обратной промывки 14А, которую собирают в корпусе 12 фильтра.

Вода обратной промывки 14А течет в корпусе 12 фильтра, например, от внешней поверхности к внутренней поверхности фильтра 13, то есть направление потока обедненного раствора 1009А меняется на обратное в корпусе 12 фильтра так, чтобы твердые частицы 11, налипшие на внутренней поверхности или в фильтре 13, удалялись из фильтра 13. В результате твердые частицы 11, налипшие на фильтре 13, содержатся в воде обратной промывки 14А, то есть твердые частицы 11 смываются с фильтра 13.

Во время обратной промывки фильтра 13 водой обратной промывки 14А, полученной в корпусе 12 фильтра, как показано на фиг.3, вентили V₁₁ и V₁₂ закрыты, а вентили V₁₃ и V₁₄ открыты. Вода обратной промывки 14А подается в установку 15 фильтрования, а затем твердые частицы 11, содержащиеся в воде обратной промывки 14А, то есть твердые частицы 11, смываются из фильтра 13. Вода обратной промывки 14А, содержащая твердые частицы 11 (то есть вода обратной промывки 14В), выпускается из установки 15 фильтрования.

В системе 10А регенерации СО₂ предусмотрен испаритель 16А, который располагается далее по потоку от установки 15 фильтрования для нагревания воды обратной промывки 14В, чтобы сконцентрировать твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В.

При получении воды обратной промывки 14В испаритель 16А получает насыщенный пар 1046А, проходящий через подающий трубопровод 1045А насыщенного пара в испарительную трубу 17, и нагревает воду обратной промывки 14В насыщенным паром 1046А, получая таким образом воду обратной промывки 14С, которая содержит сконцентрированные твердые частицы 11.

Вода обратной промывки 14В может содержать абсорбирующий СО₂ раствор 1005. Испаритель 16А испаряет абсорбирующий СО₂ раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, получая, таким образом, испаренный абсорбирующий СО₂ раствор 1047. Это означает, что испаритель 16А может нагреть воду обратной промывки 14В для концентрирования твердых частицы 11 в воде обратной промывки 14В при отделении абсорбирующего СО₂ раствора 1005 из воды обратной промывки 14В.

Испаритель 16А получает также воду 1043. Концентрация абсорбирующего СО₂ раствора 1005 в воде обратной промывки 14В является высокой. Испаритель 16А получает воду 1043, испаряя таким образом абсорбирующий СО₂ раствор 1005 из воды обратной промывки 14В, имеющей низкую концентрацию абсорбирующего СО₂ раствора 1005.

В результате вода обратной промывки 14В превращается в воду обратной промывки 14С, которая содержит сконцентрированные твердые частицы 11, в испарителе 16А. Вода обратной промывки 14С затем выпускается из испарителя 16А.

Типичный регенератор использует, например, от двух до пяти килограммов пара в час для концентрирования суспензоидных ингредиентов, содержащихся в обедненном растворе. Напротив, испаритель 16А использует, например, от двух до трех килограммов пара в виде насыщенного пара 1046А и воду 1043.

Таким образом, испаритель 16А испаряет абсорбирующий CO₂ раствор 1005 при температуре ниже, чем температура в регенераторе 1040 при концентрировании суспензоидных ингредиентов, содержащихся в воде обратной промывки 14В. Именно поэтому испаритель 16А отделен от регенератора 1040. Как описано ниже, абсорбирующий СО₂ раствор 1005, оставшийся неудаленным в воде обратной промывки 14С, испаряется в регенераторе 1040, который располагается далее по потоку от испарителя 16А. Затем удаляются сконцентрированные твердые частицы 11, содержащиеся в воде обратной промывки 14С.

При получении испарителем 16А воды обратной промывки 14В и нагревании полученной воды обратной промывки 14В для концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В, как показано на фиг.3, если вентиль V₂₁ открыт, испаритель 16А получает воду 1043 через вентиль V₂₁ и нагревает воду обратной промывки 14В насыщенным паром 1046, проходящим через трубопровод подачи насыщенного пара 1045А. Если вентиль V₂₂ открыт, упаренный абсорбирующий CO₂ раствор 1047, который получен из воды обратной промывки 14В, течет через вентиль

V₂₂ в башню регенерации 1008, проходя через подающие трубопроводы 1048А и 1048С испаренных абсорбирующих СО₂ растворов, и накапливается в нижней части башни регенерации 1008. Если вентиль V₂₃ открыт, вода обратной промывки 14С выпускается из испарителя 16А.

Система 10А регенерации СО₂ включает регенератор 1040, который располагается далее по потоку от испарителя 16А. При получении воды обратной промывки 14С из испарителя 16А регенератор 1040 получает насыщенный пар 1046В, проходящий через подающий трубопровод насыщенного пара 1045В, и нагревает воду обратной промывки 14С насыщенным паром 1046В, испаряя таким образом абсорбирующий

СО₂ раствор 1005, оставшийся неудаленным в воде обратной промывки 14С, и концентрируя твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14С. Сконцентрированные твердые частицы затем удаляются. Если вентиль V₃ открыт, абсорбирующий СО₂ раствор 1005 в парообразном состоянии (испарившийся абсорбирующий СО₂ раствор 1047) течет через вентиль V₃ в башню регенерации 1008, проходя через подающие трубопроводы 1048А и 1048С испаренного CO₂ абсорбирующего раствора, и накапливается в нижней части башни регенерации 1008. Когда вентиль V₄ открыт, твердые частицы 11, сконцентрированные из воды обратной промывки 14С, удаляются из регенератора 1040.

Система 10А регенерации CO₂ может включать, как показано на фиг.4, очиститель 20, расположенный между установкой фильтрования 15 и испарителем 16А, для осаждения части твердых частиц 11, содержащихся в воде обратной промывки 14В. Осажденную часть затем удаляют. Более подробно, вода обратной промывки 14В подается в корпус очистителя 21 из очистителя 20. Часть твердых частиц 11, содержащихся в воде обратной промывки 14В, осаждается в корпусе 21 очистителя, и осажденная часть затем удаляется. Испаритель 16А получает воду обратной промывки 14В, содержащую меньшее количество твердых частиц 11, что позволяет снизить нагрузку на испаритель 16А.

Как описано выше, в способе для использования в системе 10А регенерации CO₂ для обработки содержащего СО₂ отработанного газа 1002 абсорбирующим СО₂ раствором 1005, содержащим амин или т.п., установка 15 фильтрования отфильтровывает с помощью фильтра 13 твердые частицы 11, содержащиеся в обедненном растворе 1009, а твердые частицы 11, прилипшие к поверхности фильтра 13, смываются с помощью воды обратной промывки 14А. Это позволяет установке 15 фильтрования отфильтровать большое количество твердых частиц 11 без замены. После данной стадии испаритель 16А испаряет абсорбирующий СО₂ раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, и концентрирует твердые частицы 11. Сконцентрированные твердые частицы 11 затем удаляются. С такой конфигурацией, даже если система регенерации СО₂ является настолько большой, что может производить порошок сажи, который будет удаляться в количестве до, например, 3,0 кг/час в поглотительной башне 1006, большое количество твердых частиц, содержавшихся в обедненном растворе, может удаляться непрерывно за более короткий период.

Согласно первому варианту реализации, в качестве фильтра 13 используются пористая волокнистая мембрана, спеченный металлический фильтр или мембрана для микрофильтрации. В качестве фильтра 13 может использоваться другой фильтр.

Кроме того, для смывания твердых частиц 11 из фильтра 13 используется вода обратной промывки 14А. Допустимо использовать, например, сжатый воздух для удаления твердых частиц 11 из фильтра 13 вместо воды обратной промывки 14А.

Более того, раствор, из которого удалены твердые частицы 11, является обедненным раствором 1009А, который частично извлекается из обедненного раствора 1009, проходящего через подающий трубопровод 1022 обедненного раствора. Допустимо использовать часть богатого раствора 1007 вместо обедненного раствора 1009.

Кроме того, допустимо использовать как обедненный раствор 1009А, так и часть богатого раствора 1007 вместо обедненного раствора 1009А.

Фиг.5 является принципиальной схемой системы 10В регенерации СО₂ согласно второму варианту реализации настоящего изобретения. Части, соответствующие частям в системе 10А регенерации СО₂ согласно первому варианту реализации и обычной системе 1000 регенерации СО₂, обозначаются теми же самыми ссылочными обозначениями, и их одинаковое описание не повторяется. Установка 1001 и градирня 1004 не показаны.

Испаритель 16В в системе 10В регенерации СО₂ функционирует и как испаритель 16А, и как регенератор 1040. Более конкретно испаритель 16В нагревает воду обратной промывки 14В, испаряя таким образом абсорбирующий СО₂ раствор 1005, содержащийся в воде обратной промывки 14В, и концентрирует твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В. Сконцентрированные твердые частицы 11 затем удаляются.

В системе 10В регенерации СО₂ испаритель 16В нагревает воду обратной промывки 14В, испаряя таким образом абсорбирующий СО₂ раствор 1005 из воды обратной промывки 14В и концентрируя твердые частицы 11 в воде обратной промывки 14В.

В системе 10В регенерации СО₂ как испарение остатка абсорбирующего СО₂ раствора 1005 в воде обратной промывки 14В, так и концентрирование твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В осуществляются только в испарителе 16В.

Испаритель 16В выполняет функции испарения абсорбирующего СО₂ раствора 1005 из воды обратной промывки 14В и концентрирования твердых частиц 11 в воде обратной промывки 14В с помощью нагревания, что позволяет уменьшить размер системы 10В регенерации CO₂ по сравнению с системой 10А регенерации СО₂, которая включает отдельно испаритель 16А и регенератор 1040.

Система 10В регенерации СО₂ может включать, как показано на фиг.6, очиститель 20, расположенный между установкой 15 фильтрования и испарителем 16В для удаления части осажденных твердых частиц 11 из воды обратной промывки 14В. Вода обратной промывки 14В, содержащая твердые частицы 11, подается в корпус 21 очистителя. Затем удаляется часть осажденных в корпусе 21 очистителя твердых частиц 11, содержавшихся в воде обратной промывки 14В. Испаритель 16В получает воду обратной промывки 14В, содержащую меньшее количество твердых частиц 11, что позволяет сократить нагрузку на испаритель 16В.

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения, в способе обработки отработанного газа абсорбирующим СО₂ раствором, который содержит амин или т.п., установка фильтрования отфильтровывает с помощью фильтра, способного промываться обратным потоком, твердые частицы, содержащиеся в по меньшей мере одном из обедненного раствора и богатого раствора, а твердые частицы, отфильтрованные фильтром, смываются водой обратной промывки. После чего испаритель испаряет абсорбирующий СО₂ раствор, содержащийся в воде обратной промывки, и концентрирует твердые частицы, содержащиеся в воде обратной промывки. Сконцентрированные твердые частицы затем удаляют. Даже если система регенерации СО₂ является настолько мощной, что может производить порошок сажи, удаляя до, например, 3,0 кг/час в поглотительной башне, большое количество твердых частиц, содержащихся в обедненном растворе, может удаляться непрерывно.

Хотя изобретение для полного и ясного раскрытия было описано для конкретных вариантов реализации, приложенная формула не является ограничением, но приведена для того, чтобы рассматриваться как воплощение всех модификаций и альтернативных истолкований, которые могут встречаться специалисту и которые попадают в рамки основной идеи, сформулированной в формуле.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для уменьшения вредных газовых выбросов в атмосферу. Раствор, содержащийся в башне 1008 регенерации, подается в установку фильтрования 15. Фильтр 13 предназначен для отделения твердых частиц, содержащихся в растворе. Средство для промывки (V₁₃, 15) предназначено для смывания водой обратной промывки 14А твердых частиц, отфильтрованных фильтром 13. В испарительную установку 16А подают воду обратной промывки 14В, содержащую твердые частицы, и нагревают ее насыщенным паром 1046А, получая таким образом воду обратной промывки 14С, содержащую сконцентрированные твердые частицы. Кроме того, испаритель 16А предназначен для испарения абсорбирующего раствора 1005, содержащегося в воде обратной промывки 14В. Испаренный абсорбирующий раствор 1047 возвращают в колонну регенерации 1008. Технический результат - повышение производительности системы регенерации CO₂ при непрерывном удалении твердых частиц из абсорбирующего раствора. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система регенерации CO₂, включающая поглотительную башню (1006), в которую поступает содержащий CO₂ газ и абсорбирующий CO₂ раствор и в которой содержащий CO₂ газ вступает в контакт с абсорбирующим CO₂ раствором с образованием богатого CO₂ раствора, и башню регенерации (1008), в которую поступает богатый раствор и в которой образуется обедненный раствор из богатого раствора путем удаления CO₂ из богатого раствора; причем система содержит:
установку (15) фильтрования, которая включает внешний корпус (12) и по меньшей мере один фильтровальный элемент (13), где при подаче раствора, содержавшегося в башне регенерации (1008), во внешний корпус (12) в фильтровальном элементе (13) происходит отфильтровывание твердых частиц, содержащихся в растворе;
средство для промывки (V₁₃, 15), которое с помощью воды обратной промывки смывает твердые частицы, отфильтрованные элементом фильтра (13); и
испарительную установку (16А, 16В), в которую поступает вода обратной промывки, содержащая твердые частицы, и происходит нагрев полученной воды обратной промывки с получением таким образом воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами.

2. Система регенерации CO₂ по п.1, дополнительно содержащая:
регенератор (1040), в который поступает вода обратной промывки с концентрированными твердыми частицами из испарительной установки (16А, 16В) и в котором происходит нагрев полученной воды обратной промывки с испарением таким образом остатков абсорбирующего CO₂ раствора в полученной воде обратной промывки и получением концентрированных твердых частиц; и
средство для удаления (V₄, 1040) концентрированных твердых частиц.

3. Система регенерации CO₂ по п.1, где в испарительной установке (16А, 16В) нагревают полученную воду обратной промывки, испаряя таким образом абсорбирующий CO₂ раствор, остающийся в полученной воде обратной промывки и получая концентрированные твердые частицы; и система регенерации CO₂ дополнительно содержит средство для удаления (V₂₃, 16А, 16В) концентрированных твердых частиц.

4. Система регенерации CO₂, по любому из пп.1-3, дополнительно содержащая очиститель (20), в который поступает вода обратной промывки, содержащая твердые частицы, и в котором осаждают часть твердых частиц, содержащихся в полученной воде обратной промывки, получая таким образом воду обратной промывки, содержащую меньше твердых частиц, где в испарительную установку (16А, 16В) поступает вода обратной промывки, содержащая меньше твердых частиц.

5. Способ удаления твердых частиц для применения в системе регенерации CO₂, включающей поглотительную башню (1006), в которую поступает содержащий CO₂ газ и абсорбирующий CO₂ раствор, и содержащий CO₂ газ вступает в контакт с абсорбирующим CO₂ раствором с образованием богатого CO₂ раствора, и башню регенерации (1008), в которую поступает богатый раствор и образуется обедненный раствор из богатого раствора путем удаления CO₂ из богатого раствора; причем способ включает:
фильтрование раствора, содержащегося в башне регенерации (1008), содержащей отфильтрованные твердые частицы, содержавшиеся в растворе, с помощью фильтрующего элемента;
промывание водой обратной промывки твердых частиц, которые отфильтрованы фильтрующим элементом;
нагревание испарительной установкой (16А, 16В) воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением таким образом концентрированных твердых частиц; и удаление концентрированных твердых частиц.

6. Способ удаления твердых частиц по п.5, где в испарительной установке (16А, 16В) происходит нагревание воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, с получением воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами; причем способ дополнительно включает: нагревание воды обратной промывки с концентрированными твердыми частицами, которая получается из испарительной установки (16А, 16В), для испарения абсорбирующего CO₂ раствора, оставшегося в концентрированной воде обратной промывки с твердыми частицами, и получения сконцентрированных твердых частиц.

7. Способ удаления твердых частиц по п.5, где нагревание испарительной установкой (16А, 16В) включает нагревание воды обратной промывки, содержащей твердые частицы, для испарения остатка абсорбирующего CO₂ раствора в воде обратной промывки, содержащей твердые частицы, и получения концентрированных твердых частиц.

8. Способ удаления твердых частиц по любому из пп.5-7, дополнительно включающий: осаждение очистителем (20) части твердых частиц, содержащихся в воде обратной промывки, содержащей твердые частицы, получая таким образом воду обратной промывки с меньшим содержанием твердых частиц, где нагревание испарительной установкой (16А, 16В) включает нагревание воды обратной промывки с меньшим содержанием твердых частиц, с получением таким образом концентрированных твердых частиц.