专利名称：去除在利用氨水的二氧化碳捕集工序中排放的气体内的微量氨的装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种对于利用氨水的ニ氧化碳吸收分离エ序从含有ニ氧化碳的混合气体去除ニ氧化碳后的排放气体所帯出去的微量氨进行去除的装置，更详细地说，涉及一种在利用氨水的ニ氧化碳捕集装置中使用少量的水而防止氨损失、在捕集装置中利用非可逆性化学反应来去除包含在烟道气中而泄漏的氨而尽量減少排放气体中的氨含量的、去除在利用氨水的ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置。
背景技术：
近年来，人们开始认识到全球变暖现象的严重性，世界各国费尽心思寻求对温室气体的对策，这样的全球变暖的最大因素之一为ニ氧化碳。这样的ニ氧化碳是在化石燃料燃烧时产生的，作为用于捕集或分离ニ氧化碳的方法，通常使用吸收法，作为这样的吸收法，有物理吸收法和化学吸收法。作为化学吸收法，有如下吸收法选择对ニ氧化碳的吸收性优异的胺溶液作为吸收剂，在吸收塔中，化学吸收ニ氧化碳后，在脱除塔中改变温度来分离，但是在这样使用胺作为吸收剂的情况下，存在使用大量能量、由烟道气内的酸性气体导致的吸收剂的性能下降由氧引起的劣化之类的缺点，并且作为吸收剂的胺的价格相当高。近年来，对利用氨水作为吸收剂的方法有很多研究，并且正在得到大規模的确证。与单こ醇胺(MEA)水溶液相比，氨水的ニ氧化碳吸收量为约3倍，再生热为约1/3， 因此，在使用氨水作为ニ氧化碳吸收剂的情况下，装置的规模变小，能够减少能量用量。此外，在氨水的情况下，具有如下优点价格仅为氨的1/10，不存在由烟道气内的酸性气体导致的吸收剂的性能下降，也不存在因氧引起的劣化。但是，由于氨的蒸汽压高，因而，如果没有另外的洗涤装置，则从吸收塔上端泄漏的氨的量相当大，并且氨属于全球规制气体，因此难以实现干净ニ氧化碳捕集设备。由此，开发了利用水将泄漏的氨洗涤、对该过程中所用的水进行加热而回收氨、将去除了氨的水重新用于氨洗涤的方法和装置。由本申请人开发的这样的技术有韩国专利第10-70399号以及第10-0836709号
坐寸o它们由氨洗涤塔(或者吸收塔)，其是用于去除从烟道气中分离的ニ氧化碳和去除了ニ氧化碳的烟道气中所含有的氨的单元；和用于回收所洗涤的氨的氨回收塔等构成，这样构成的氨洗涤塔为了满足氨排放标准值，需要供给大量的水而提高氨的去除率，由此在用于回收氨的氨回收塔中消耗大量能量，而存在ニ氧化碳捕集エ序的能量效率下降的问题。另外，这样的方法对去除经处理的烟道气内的微量氨有限
发明内容
技术课题本发明是为了解决如上述那样的以往技术问题而进行的，其目的在于提供ー种通过非可逆性化学反应有效去除经处理的烟道气内所含有的微量氨、能够减少在ニ氧化碳捕集装置中循环的水量的、用于去除在利用氨水的烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置。解决课题手段这样的根据本发明的用于去除在利用氨水的ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置的构成包括吸收塔，其利用氨水从烟道气中选择性地吸收ニ氧化碳；氨洗涤塔，其洗涤从吸收塔排放的氨；脱除塔，其从吸收有ニ氧化碳的氨水中脱除ニ氧化碳； 氨回收塔，其将在上述洗涤塔和脱除塔上端产生的氨水分离成氨气和水而回收氨；和氨去除装置，其使从上述氨洗涤塔中排放的氨与硫酸反应而进行处理，上述氨去除装置的构成包括管，其供给已去除了ニ氧化碳的烟道气；反应槽，其使通过上述供给管供给的烟道气中包含的氨与硫酸溶液反应而析出硫酸铵；硫酸供给单元，其向上述反应槽供给硫酸；和水供给单元，其按照使通过上述硫酸供给单元供给的硫酸的浓度维持恒定的方式供给水。
图I为根据本发明的氨去除装置的结构图。图2为根据本发明的ニ氧化碳捕集エ序的结构图。对附图主要部分的符号说明I :供给管2 :反应器3 :硫酸供给单元3a :硫酸供给管31 :硫酸容器32 :硫酸泵33 pH计4 :水供给单元4a :水供给管41 :阀门42 :水位传感器5 :±真充物6 :水循环管61 :循环泵7 :硫酸铵去除容器10 :氨去除装置20 :吸收塔30:脱除塔40 :氨回收塔50 :洗涤塔60 :热交換器
具体实施例方式下面，參照附图，详细说明本发明的去除在利用氨水的烟道气ニ氧化碳捕集ェ序中排放的气体内的微量氨的装置。
图I为根据本发明的氨去除装置的结构图，图2为根据具备本发明的氨去除装置的二氧化碳捕集系统的结构图。首先，根据本发明的氨去除装置为用于使氨和硫酸反应而析出硫酸铵的装置，如图I所示，其结构包括氨供给管1，其供给氨；氨反应器2，其向通过上述供给管I供给的氨喷射硫酸溶液，使得氨和硫酸反应而析出硫酸铵；硫酸供给单元3，其向上述氨反应器2供给硫酸；和水供给单元4，其按照通过上述硫酸供给单元3供给的硫酸的浓度维持恒定的方式供给水。这样构成的氨去除装置设置在如图2那样构成的利用氨水的烟道气二氧化碳捕集系统中来使用，这样的利用氨水的烟道气二氧化碳捕集系统的构成包括吸收塔20，其利用氨水从烟道气中选择性地吸收二氧化碳；脱除塔30，其从吸收有二氧化碳的含有二氧化碳的氨水中脱除二氧化碳；氨回收塔40，其将在氨洗涤塔和脱除塔的上端产生的氨水分离成氨气和水而回收氨；洗涤塔50，其捕集从上述吸收塔20蒸发的气相氨而输送到上述浓缩塔40或者排放；和氨去除装置10，其使从上述洗涤塔50排放的氨与硫酸反应来处理。如图I所示，就如上那样构成的氨去除装置而言，上述氨供给管I按照将垂直长向设置的氨反应槽2的下部贯通的方式设置，氨被供给到氨反应槽2的内下部，由硫酸供给单元3和水供给单元4供给而稀释了硫酸的硫酸溶液被供给到反应槽2的上部而喷洒于从下部供给的含有氨的烟道气，氨和硫酸反应来生成硫酸铵。如此，为了将硫酸溶液供给到反应器2的上部，在上述氨去除装置的反应器2的一侧设置有循环管6，并且在上述循环管6设置有循环泵61，其用于将聚积在上述反应器2的下部的硫酸溶液供给到反应器2的上部。另外，构成如上那样构成的氨去除装置的反应器2内设置有填充物5，其用于防止被供给到下部的氨排放到上部来捕集氨。如上所述，上述硫酸供给单元3为用于将在反应器2内与氨反应的硫酸供给到反应器2内的单元，其构成包括硫酸容器31，其贮藏有硫酸；硫酸泵32，其设置在将硫酸从上述硫酸容器供给到反应槽2的硫酸供给管3a的中部而将硫酸输送到反应器内；和pH计 33，其检测贮藏在上述反应器2中的硫酸溶液的酸度而控制硫酸泵的驱动。对于这样构成的硫酸供给单元3而言，上述pH计33测定贮藏在反应器2的底面的硫酸溶液的酸度，如果测定出一定酸度以下的酸度，则驱动硫酸泵32，将硫酸供给到反应器的内部。S卩，贮藏在反应器2的底面的硫酸溶液的酸度低是指，包含在硫酸溶液中的硫酸少，没有能与氨反应的硫酸，由此，进一步供给硫酸，增加能与氨反应的硫酸的量。上述水供给单元4用于检测硫酸溶液的量以维持充分量的硫酸溶液贮藏在反应器2内的状态，硫酸溶液通过上述循环管6循环至反应器2的上部而与氨反应，在硫酸溶液不充分的情况下，氨和硫酸的反应减少，氨去除率下降，因此需要维持充分量的硫酸溶液。因此，上述水供给单元4在与水槽连接的水供给管4a的中间设置有控制水的流动的阀门41，并且设置有检测贮藏在所述反应器2中的硫酸溶液的水位而控制阀门的开合的水位传感器42，由此根据水位，使得供给的水的量自动调节。当然，即使在硫酸溶液的酸度过高时，也可以进一步供给水，这可以根据构成上述硫酸供给单元3的pH计33检测到的酸度，将上述阀门41开合而调节水的供给量。
另外，在上述反应器2的底面设置有硫酸铵去除容器7，其用于去除通过氨与硫酸反应而析出的硫酸铵，并且可以在上述硫酸铵去除容器7的下部进一步设置用于将硫酸铵排放到外部的排放阀门(未图示)。具备如上构成的铵去除装置的二氧化碳捕集系统与本申请人已授权的韩国专利第10-0836709号的构成相同或类似，但是为了有助于理解，进行如下的进一步说明。上述吸收塔20用于使二氧化碳吸收于氨水溶液，从上部供给氨水溶液，从下部注入含有二氧化碳的混合气体而二氧化碳被吸收于所供给的氨水溶液。即，从上部供给的氨水溶液向下部流动，使得二氧化碳被吸收于氨水溶液。这样，吸收有二氧化碳的氨水溶液被输送到上述脱除塔30，在脱除塔30中，仅脱除二氧化碳，而生产高纯度二氧化碳。在上述脱除塔30中，对吸收有二氧化碳的氨水溶液进行加热，使二氧化碳脱除。上述洗涤塔50是用于捕集氨的装置，其捕集在上述吸收塔20中挥发而排放的氨， 在洗涤塔中捕集了氨气的低浓度氨水被供给到上述氨回收塔40而分离成氨气和水，将氨气输送到脱除塔的下部，而去除了氨的水被供给到洗涤塔50。在脱除塔30中去除了二氧化碳的氨水被重新供给到吸收塔20，而吸收二氧化碳。即，在利用本发明的二氧化碳捕集系统的二氧化碳捕集过程中，如图2所示，二氧化碳沿着虚线循环而被捕集，氨按照点划线方向循环并吸收二氧化碳而再生，通过这样的过程而结束二氧化碳的捕集之后，氨按照实线的方向传输而被供给到氨去除装置，由此氨被去除。S卩，如上所述，被供给到根据本发明的氨去除装置10后与硫酸反应而析出硫酸铵，这样析出的硫酸铵被供给到肥料工厂等而用作肥料的原料。工业实用性本发明可以使从利用氨水的二氧化碳捕集装置中排放的烟道气内所含有的微量的氨在常温下与硫酸反应而析出硫酸铵，因此可以节约挥发出去的氨的处理所需要的水和
倉tfi。另外，通过使得这样被去除的硫酸铵能够用作肥料等的原料，可以减少氨处理所
需的费用。
权利要求
1.一种去除在烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其是去除在利用氨水的烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其构成包括吸收塔(20)，其用于利用氨水从烟道气中选择性地吸收ニ氧化碳；脱除塔(30)，其用于从吸收有ニ氧化碳的含有ニ氧化碳的氨水中脱除ニ氧化碳；洗涤塔(50)，其捕集从所述吸收塔 (20)蒸发的气相氨；氨回收塔(40)，其从在所述洗涤塔(50)和脱除塔(30)上端产生的氨水中分离氨气和水而回收氨；和氨去除装置(10)，其去除在所述洗涤塔(50)中未被捕集而排放的氨，其特征在于，所述氨去除装置(10)的构成包括氨供给管(I )，其供给氨；氨反应器(2)，其向通过所述供给管(I)供给的氨喷射硫酸溶液，使得氨和硫酸反应而析出硫酸铵； 硫酸供给单元(3)，其向所述氨反应器(2)供给硫酸；和水供给单元(4)，其按照使通过所述硫酸供给单元(3 )供给的硫酸的浓度维持恒定的方式供给水。
2.根据权利要求I所述的去除在烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其特征在于，在所述反应器(2)的内部设置有填充物(5)，以防止被供给到内部的氨被排放到上部。
3.根据权利要求I所述的去除在烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其特征在干，在所述反应器(2)的一侧设置有循环管(6)，并且在所述循环管(6)设置有用于将聚积在所述反应器(2)的下部的硫酸溶液供给到反应器(2)的上部的循环泵 (61)。
4.根据权利要求I所述的氨去除装置，其特征在于，所述硫酸供给单元(3)的构成包括硫酸容器(31)，其贮藏有硫酸；硫酸泵(32)，其被设置在将硫酸从所述硫酸容器供给到反应槽(2)的硫酸供给管(3a)的中部而将硫酸输送到反应器内；和pH计(33)，其检测贮藏在所述反应器(2)中的硫酸溶液的酸度而控制硫酸泵的驱动。
5.根据权利要求I所述的去除在烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其特征在于，所述水供给单元(4)的构成包括阀门(41)，其设置在与水槽连接的水供给管(4a)的中间而控制水的流动；和水位传感器(42)，其检测贮藏在所述反应器(2) 中的硫酸溶液的水位而控制阀门的开合。
6.根据权利要求I所述的去除在烟道气ニ氧化碳捕集エ序中排放的气体内的微量氨的装置，其特征在于，在所述反应器(2)的底面设置有硫酸铵去除容器(7)，其用于去除由氨和硫酸反应而析出的硫酸铵。
全文摘要
本发明涉及一种有效去除在利用氨水的二氧化碳捕集工序中二氧化碳被去除的排放气体内所含的微量氨的装置，所述二氧化碳捕集工序从化石燃料燃烧烟道气中分离二氧化碳。
文档编号B01D53/34GK102612401SQ201080051577
公开日2012年7月25日 申请日期2010年5月28日 优先权日2009年11月17日
发明者朴垶烈, 朴钟浩, 李光复, 范熙泰, 赵淳行, 金钟南, 韩相摄, 高彰贤 申请人:韩国能量技术研究院