而變得易于溶解于水，氧含量減少。被壓縮了的廢氣G的溫度由于適合于被供給至圖1的處理系統(tǒng)I的廢氣G的初期溫度條件，因此可以通過脫硫裝置10和洗滌裝置20來適合地實施脫硫處理，在脫硫裝置10中與吸收液Al氣液接觸后的廢氣G的溫度，與圖1的情況同樣地變?yōu)?0?80°C左右。即，脫硫裝置10的吸收液散布時，圖1中的第I冷卻器43的作用也發(fā)揮了。從吸收液Al飛散的粒子穿過霧除去構(gòu)件16期間被某種程度除去，剩下的粒子伴隨于從脫硫裝置10排出的廢氣G，通過洗滌裝置20被充分地除去。
[0079]通過脫硫裝置10的吸收液Al被吸收的成分，與圖1的實施方式相比，二氧化硫減少而三氧化硫增加，因此初期的石膏的析出量增加，在氧化槽30中二氧化硫的氧化所需的氧量減少。另外，二氧化氮和Hg2+被吸收到吸收液Al中的量也增加。因此，從脫硫部2’的洗滌裝置20排出的廢氣G中的一氧化氮和水銀的含量與圖1的情況相比減少。
[0080]從洗滌裝置20排出的廢氣G被供給至第2壓縮器42’，與圖1的第2壓縮器42同樣地，被壓縮至能夠進行二氧化碳的液化的壓力，溫度上升。通過壓力增加而氧化反應再次進行，由殘留的一氧化氮生成二氧化氮，氧含量進一步減少。殘留的硫的氧化物中氧化反應也進行，由二氧化硫生成三氧化硫。水銀的氧化也同樣地進行。通過第2壓縮器42被壓縮了的廢氣G在第2冷卻器44中被冷卻，廢氣G所包含的水蒸氣冷凝。廢氣G所包含的二氧化氮、硫的氧化物和水銀溶解于冷凝水，廢氣G所包含的它們的量進一步減少。冷凝水從廢氣G中分離而通過排液裝置被排出。
[0081]通過第2冷卻器44被冷卻了的廢氣G，然后，實施采用第3冷卻器45的冷卻、采用脫硝裝置50的脫硝處理、采用干燥部5的干燥處理、采用水銀除去部6的水銀的吸附除去，它們與圖1的處理系統(tǒng)I同樣。另外，在處理系統(tǒng)I’中將從二氧化碳回收部4排出的回收后氣體G’的一部分向脫硫裝置10分配供給的構(gòu)成和供給控制的操作，也與圖1的處理系統(tǒng)I同樣，因此它們的說明省略。
[0082]如果如圖2的處理系統(tǒng)I’那樣在脫硫裝置10的前段配置壓縮器，則通過伴隨加壓的氧化反應而廢氣G中的氧被消耗的量增加。因此，被供給至二氧化碳回收部4的廢氣的氧含量與圖1的處理系統(tǒng)I的情況相比減少。另外，通過氧化而可溶于水的成分(二氧化氮、Hg2+)與水性液接觸的機會增加，因此在它們的除去效率的提高和水銀吸附劑的使用壽命方面是有利的。另外，在圖2的處理系統(tǒng)I’中，能夠使用多個壓縮器構(gòu)成脫硝部3’的第2反應裝置，這與在圖1的處理系統(tǒng)I的脫硫裝置10的前段追加壓縮器的形態(tài)同等。在增加壓縮器數(shù)的情況下，可以以從最終的壓縮器排出的廢氣G的壓力成為能夠進行二氧化碳的液化的壓力的方式設(shè)定各壓縮器的壓縮率即可。
[0083]圖3所示的廢氣的處理系統(tǒng)7，在圖1的處理系統(tǒng)I的構(gòu)成中，進一步追加:從回收后氣體G’中分離二氧化碳的分離裝置77、和作為將分離出的二氧化碳供給至脫硝部3的二氧化碳供給部的配管78。通過從雜質(zhì)濃度比較高的回收后氣體G’中分離二氧化碳，回收后氣體G’的雜質(zhì)濃度(氧濃度)進一步變高，分離出的二氧化碳應用于二氧化碳回收部4中的液化二氧化碳C的回收效率的提高。
[0084]具體而言，從二氧化碳回收部4排出回收后氣體G’的配管65上設(shè)置有用于分離二氧化碳的分離裝置77，分離裝置77通過配管78與配管27連接。從二氧化碳回收部4排出的回收后氣體G’通過分離裝置77而分離二氧化碳，從而二氧化碳濃度降低而氧濃度相對地增加，在該狀態(tài)下，與圖1的處理系統(tǒng)I同樣地通過加熱裝置67被加熱而應用于干燥部5中的干燥劑D的再生后，其一部分從分支管72向脫硫部2的脫硫裝置10供給。另一方面，通過分離裝置77從回收后氣體G’中分離的二氧化碳通過配管78向脫硝部3的第I壓縮器41供給而添加至廢氣G中。由此，處理工藝的脫硝部3以后的廢氣G的二氧化碳濃度提高，通過二氧化碳回收部4被回收的液化二氧化碳C的純度和回收效率提高。
[0085]分離裝置77為通過利用了化學吸收或物理吸收的吸收法、利用了物理吸附的吸附法、或利用了選擇透過膜的膜分離法來分離二氧化碳的裝置，對二氧化碳選擇性地顯示吸收性、吸附性或透過性的材料作為吸收劑、吸附劑或選擇透過膜而使用。采用化學吸收法、物理吸收法的分離中，例如，使用單乙醇胺、甲基二乙醇胺等堿性化合物或溶解性介質(zhì)作為吸收劑。采用TSA法(溫度變化吸附法)等物理吸附的分離中，例如，使用NaX型沸石、CaX型沸石、BaX型沸石等合成沸石、活性炭等作為吸附劑，通過以沸石分子篩、分子篩碳等具有細孔的分子篩的形態(tài)使用來適合地進行分離。采用選擇透過膜的膜分離法中，使用作為分子篩膜、促進輸送膜、分子閘膜等而開發(fā)出的分離膜，利用例如，將聚酰胺胺樹枝狀高分子等分離原材料與PEG、PVA等高分子組合了的復合膜等。從分離和再生操作所需的能量等的觀點考慮，利用了吸附劑的分離裝置是適合的，采用TSA法的分離可以將對液化二氧化碳進行操作的二氧化碳回收部4中的高壓作為吸附壓來利用。
[0086]在圖3的處理系統(tǒng)7中，上述方面以外與圖1的處理系統(tǒng)I同樣，因此其說明省略。
[0087]產(chǎn)業(yè)可利用性
[0088]本發(fā)明能夠在從火力發(fā)電廠、煉鐵廠、鍋爐等設(shè)備排出的廢氣的處理中高效地回收高純度的二氧化碳，能夠?qū)U氣的處理應用于提供液化二氧化碳。應用于含有二氧化碳的氣體的處理等，對該二氧化碳排放量、環(huán)境帶來的影響等的減輕是有用的。能夠確保裝置的耐久性的同時減少處理成本，可以提供能夠沒有障礙地進行系統(tǒng)管理的廢氣的處理系統(tǒng)，能夠?qū)Νh(huán)境保護作出貢獻。
【主權(quán)項】
1.一種廢氣的處理系統(tǒng)，其具有: 通過石灰石-石膏法從廢氣中除去硫的氧化物的脫硫部； 與所述脫硫部相比配置在后段且從廢氣中除去氮的氧化物的脫硝部； 與所述脫硝部相比配置在后段且從廢氣中回收二氧化碳的二氧化碳回收部；以及 將從所述二氧化碳回收部排出的回收后氣體的一部分作為氧源而供給至所述脫硫部的氧供給部。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述氧供給部具有: 具有用于監(jiān)視通過所述二氧化碳回收部回收的回收二氧化碳的純度和回收率的分析器的監(jiān)視裝置；以及 基于通過所述監(jiān)視裝置監(jiān)視的回收二氧化碳的純度和回收率，來調(diào)節(jié)從所述二氧化碳回收部排出的回收后氣體中的供給至所述脫硫部的回收后氣體的比例的調(diào)節(jié)裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)裝置將通過所述監(jiān)視裝置監(jiān)視的回收二氧化碳的純度和二氧化碳的回收率與目標純度和目標回收率進行比較，執(zhí)行在被監(jiān)視的回收二氧化碳的純度比目標純度低的情況下使供給至所述脫硫部的回收后氣體的比例減少的調(diào)節(jié)，以及在被監(jiān)視的回收二氧化碳的回收率比目標回收率低的情況下使供給至所述脫硫部的回收后氣體的比例增加的調(diào)節(jié)中的至少一方的調(diào)節(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述監(jiān)視裝置進一步具有:用于監(jiān)視從所述脫硫部排出的廢氣的二氧化硫濃度的分析器， 所述調(diào)節(jié)裝置將通過所述監(jiān)視裝置監(jiān)視的廢氣的二氧化硫濃度與目標二氧化硫濃度進行比較，執(zhí)行在被監(jiān)視的廢氣的二氧化硫濃度比目標二氧化硫濃度高的情況下使供給至所述脫硫部的回收后氣體的比例增加的調(diào)節(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4的任一項所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述氧供給部具有:用于從所述二氧化碳回收部排出的回收后氣體中分離出二氧化碳的分離裝置，以及將通過所述分離裝置分離出的二氧化碳供給至所述脫硝部的二氧化碳供給部，所述氧供給部將通過所述分離裝置分離出二氧化碳后的回收后氣體的一部分供給至所述脫硫部。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5的任一項所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述脫硫部具有:使用含有鈣化合物的吸收液從所述廢氣中除去硫的氧化物的脫硫裝置，以及使用洗滌水對從所述脫硫裝置排出的廢氣進行洗滌來除去所述廢氣所包含的含鈣粒子的洗滌裝置，所述氧供給部將所述回收后氣體的一部分供給至所述脫硫裝置的吸收液。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6的任一項所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述脫硝部具有:使氧化反應進行而由一氧化氮生成二氧化氮的反應裝置，以及使用水性的吸收液從廢氣中除去二氧化氮的脫硝裝置， 所述反應裝置具有用于將從所述脫硫部排出的廢氣進行壓縮的至少I個壓縮器，所述脫硝部進一步具有將通過所述至少I個壓縮器壓縮的廢氣進行冷卻的至少I個冷卻器。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的廢氣的處理系統(tǒng)，所述脫硫部進一步具有配置在所述脫硫裝置的前段且使氧化反應進行而由二氧化硫生成三氧化硫的第I反應部， 所述脫硝部具有:與所述脫硫部相比配置在后段且使氧化反應進行而由一氧化氮生成二氧化氮的第2反應部，以及使用水性的吸收液從廢氣中除去二氧化氮的脫硝裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求1?8的任一項所述的廢氣的處理系統(tǒng)，其進一步具有:從廢氣中除去水分的干燥部，以及從廢氣中除去水銀的水銀除去部。10.一種廢氣的處理方法，其具有: 通過石灰石-石膏法從廢氣中除去硫的氧化物的脫硫處理， 從廢氣中除去氮的氧化物的脫硝處理， 從廢氣中回收二氧化碳的二氧化碳回收處理，以及 將通過所述二氧化碳回收處理而排出的回收后氣體的一部分作為氧源而供給至所述脫硫處理的氧供給處理。
【專利摘要】本發(fā)明提供耐久性優(yōu)異，能夠減少處理費用且脫硫和脫硝效率好，能夠以高純度高效地回收二氧化碳的廢氣的處理技術(shù)。廢氣的處理系統(tǒng)具有：通過石灰石-石膏法從廢氣中除去硫的氧化物的脫硫部；與脫硫部相比配置在后段且從廢氣中除去氮的氧化物的脫硝部；與脫硝部相比配置在后段且從廢氣中回收二氧化碳的二氧化碳回收部；以及將從二氧化碳回收部排出的回收后氣體的一部分作為氧源而供給至脫硫部的氧供給部。使用分析器監(jiān)視通過二氧化碳回收部回收的二氧化碳的純度和回收率，基于這些來調(diào)節(jié)供給至脫硫部的回收后氣體的比例。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/62, B01D53/64, B01D53/50, B01D47/06, C01B31/20, B01D53/77
【公開號】CN105228728
【申請?zhí)枴緾N201480029173
【發(fā)明人】內(nèi)藤俊之
【申請人】株式會社Ihi
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2014年9月9日
【公告號】CA2916176A1, US20160059185, WO2015041102A1