DE202021004278U1 - System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan - Google Patents

System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan Download PDF

Info

Publication number
DE202021004278U1
DE202021004278U1 DE202021004278.4U DE202021004278U DE202021004278U1 DE 202021004278 U1 DE202021004278 U1 DE 202021004278U1 DE 202021004278 U DE202021004278 U DE 202021004278U DE 202021004278 U1 DE202021004278 U1 DE 202021004278U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flue gas
outlet
solid
washing
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202021004278.4U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huaneng Clean Energy Research Institute
Original Assignee
Huaneng Clean Energy Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huaneng Clean Energy Research Institute filed Critical Huaneng Clean Energy Research Institute
Publication of DE202021004278U1 publication Critical patent/DE202021004278U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/02—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material
    • F23J15/04—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of purifiers, e.g. for removing noxious material using washing fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
    • B01D53/502—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific solution or suspension
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/62—Carbon oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/75—Multi-step processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/80—Semi-solid phase processes, i.e. by using slurries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D7/00—Sublimation
    • B01D7/02—Crystallisation directly from the vapour phase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006—Layout of treatment plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/06—Arrangements of devices for treating smoke or fumes of coolers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/30—Sulfur compounds
    • B01D2257/302—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/50—Carbon oxides
    • B01D2257/504—Carbon dioxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0283—Flue gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/20—Sulfur; Compounds thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2215/00—Preventing emissions
    • F23J2215/50—Carbon dioxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2219/00—Treatment devices
    • F23J2219/40—Sorption with wet devices, e.g. scrubbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Wasserkühler (1) umfasst, wobei ein Eingang des Wasserkühlers (1) mit dem entnitrierten und entstaubten Kesselrauchgas verbunden ist, wobei der Boden des Wasserkühlers (1) mit einem Rauchgaskondensationswasserauslass versehen ist, und wobei ein feuchte Rauchgasauslass des Wasserkühlers (1) mit einer Waschkolonne (2) zur Abtrennung von H2O, SO2 und CO2 in fester Form aus dem feuchten Rauchgas verbunden ist, wobei am Kopfteil der Waschkolonne (2) ein Kaltrauchgasauslass vorgesehen ist, am Oberteil ein Waschflüssigkeitseinlass und am Boden ein Fest-Flüssig-Mischungsauslass vorgesehen sind, wobei der Kaltrauchgasauslass mit einem Kamin über einen Kondensator (7) verbunden ist, wobei der Fest-Flüssig-Mischungsauslass mit einem Fest-Flüssig-Separator (4) verbunden ist, wobei ein Flüssigkeitsauslass des Fest-Flüssig-Separators (4) über einen Verdampfer (5) mit dem Waschflüssigkeitseinlass verbunden ist und ein Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators (4) mit einem Rektifikation-Trennturm (10) verbunden ist, wobei der Boden in der Innenseite des Rektifikation-Trennturms (10) mit einem Reboiler versehen ist, wobei am Kopfteil des Rektifikation-Trennturms (10) ein gasförmiger COz-Auslass und am Boden ein H2O- und SO2-Auslass angeordnet sind, wobei ein Kältemittelauslass des Kondensators (7) mit einem Kältemitteleinlass des Verdampfers (5) verbunden ist, wobei ein Kältemittelauslass des Verdampfers (5) mit einem Kompressor (6) verbunden ist, wobei ein Auslass des Kompressors (6) mit einem Kältemitteleinlass des Kondensators (7) verbunden ist.

Description

  • Bezugnahme auf betroffene Anmeldung
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 14. August 2020 beim chinesischen Patentamt eingereichten chinesischen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer von 202010820840.8 und mit dem Titel „System und Verfahren zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan“, deren gesamte Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung gehört zum technischen Gebiet der Rauchgas-Schadstoffbehandlung und Kohlen-Emissionsminderung und betrifft insbesondere ein System zum Waschen und Kühlen von Rauchgas mit tiefkalter Pentan-Waschflüssigkeit und damit zum anschließenden Kondensieren und Entfernen von Schwefeldioxid und Kohlendioxid gleichzeitig im Rauchgas.
  • Stand der Technik
  • Das Rauchgas, das von Wärmekraftwerken erzeugt wird, enthält Verunreinigungen wie SO2, NOx und emittiert gleichzeitig eine große Menge Treibhausgas CO2. Um die nachhaltige Entwicklung der Volkswirtschaft aufrechtzuerhalten, ist es zu einem gesellschaftlichen Konsens geworden, saubere und kohlenstoffarme Energie zu entwickeln. Daher sind die Entfernung von Rauchgasschadstoffen und die Kohlendioxidabscheidung eine unvermeidliche Auswahl zur Anpassung von Kohleenergien an die Anforderungen der sauberen und kohlenstoffarmen Entwicklungen.
  • Das gegenwärtige übliche Rauchgas-Entschwefelungsverfahren verwendet im Allgemeinen das Waschen und Entfernen durch Lauge, was als Naßentschwefelung bezeichnet wird. Das ausgereifte Verfahren schließt die Ammoniakentschwefelung, die Kalkstein-Gips-Entschwefelung, die Dual-Alkali-Entschwefelung und dergleichen ein. Rauchentkohlungstechniken beinhalten hauptsächlich die chemische Absorption, vertreten durch die Alkohol-Ammoniak-Absorptionsmethode. Die Nassentschwefelung verbraucht große Mengen von Kalkstein oder anderen Chemikalien und erzeugt einfach große Mengen an entschwefeltem Abwasser. Die chemische Absorptions-Entkarbonisierungstechnologie hat die technischen Probleme eines hohen Energieverbrauchs und eines großen Verlusts an Absorptionsmittel. Es wird daher nach alternativen Entschwefelungs- und Entkarbonisierungstechnologie gesucht, und insbesondere werden Technologien, die gleichzeitig Entschwefelung und Dekarbonisierung durchführen können, zunehmend Forschungs-Hotspot.
  • Offenbarung der Anmeldung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan bereitzustellen, um die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Die vorliegende Anmeldung verwendet tiefkalten Pentan zum Waschen und Kühlen des Rauchgases und kondensiert und trennt gleichzeitig SO2 und CO2 im Rauchgas und ist für das Rauchgas geeignet, das nach der Entstaubung nicht entschwefelt wird.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, verwendet die vorliegende Anmeldung die folgenden technischen Lösungen.
  • Ein System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan, umfasst einen Wasserkühler, wobei ein Eingang des Wasserkühlers mit dem entnitrierten und entstaubten Kesselrauchgas verbunden ist, wobei der Boden des Wasserkühlers mit einem Rauchgaskondensationswasserauslass versehen ist, und wobei ein feuchte Rauchgasauslass des Wasserkühlers mit einer Waschkolonne zur Abtrennung von H2O, SO2 und CO2 in fester Form aus dem feuchten Rauchgas verbunden ist, wobei am Kopfteil der Waschkolonne ein Kaltrauchgasauslass vorgesehen ist, am Oberteil ein Waschflüssigkeitseinlass und am Boden ein Fest-Flüssig-Mischungsauslass vorgesehen sind, wobei der Kaltrauchgasauslass mit einem Kamin über einen Kondensator verbunden ist, wobei der Fest-Flüssig-Mischungsauslass mit einem Fest-Flüssig-Separator verbunden ist, wobei ein Flüssigkeitsauslass des Fest-Flüssig-Separators über einen Verdampfer mit dem Waschflüssigkeitseinlass verbunden ist und ein Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators mit einem Rektifikation-Trennturm verbunden ist, wobei der Boden in der Innenseite des Rektifikation-Trennturms mit einem Reboiler versehen ist, wobei am Kopfteil des Rektifikation-Trennturms ein gasförmiger CO2-Auslass und am Boden ein H2O- und SO2-Auslass angeordnet sind, wobei ein Kältemittelauslass des Kondensators mit einem Kältemitteleinlass des Verdampfers verbunden ist, wobei ein Kältemittelauslass des Verdampfers mit einem Kompressor verbunden ist, wobei ein Auslass des Kompressors mit einem Kältemitteleinlass des Kondensators verbunden ist.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass die Waschflüssigkeit tiefkaltes n-Pentan ist.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Fest-Flüssig-Mischungsauslass über eine Umwälzpumpe mit dem Fest-Flüssig-Separator verbunden ist.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators durch eine Dickstoffpumpe mit dem Rektifikation-Trennturm verbunden ist.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass an dem Kopfteil des Fest-Flüssig-Separators ferner eine Waschflüssigkeits-Nachfüllleitung angeschlossen ist.
  • In einem Verfahren zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan, wird das Kesselrauchgas nach der Denitrierung und der Staubreinigung in einen Wasserkühler geführt, wobei das Rauchgas auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt und gleichzeitig das Kondenswasser des Rauchgases abgeführt wird, wobei das gesättigte feuchte Rauchgas nach Wasserkühlung in die Waschkolonne gelangt und durch Waschen mit einer von oben nach unten besprühten Waschflüssigkeit auf eine Kohlendioxyd-Niederschlagstemperatur abgekühlt wird, so dass H2O, SO2 und CO2, die im Rauchgas enthalten sind, in fester Form von dem Rauchgas abgetrennt werden, wobei H2O, SO2 und CO2 aus kondensieren, da sie in der Waschflüssigkeit unlöslich sind, und mit der Waschflüssigkeit einen Fest-Flüssig-Mischschlamm bilden, der aus dem Kolonnenboden der Waschkolonne in den Fest-Flüssig-Separator abläuft, wobei feste H2O, SO2 und CO2 abgetrennt werden, wobei die Waschflüssigkeit durch das Kältemittel im Verdampfer auf eine eingestellte Temperatur gekühlt und dann in den Kolonnenkopf der Waschkolonne zur Umwälzung geleitet wird, wobei das entschwefelte und entkarbonisierte tiefkalte reine Rauchgas in den Kondensator geleitet wird, welches in den Kamin abgeleitet wird, nachdem Wärme mit einem Kältemittel mit hoher Temperatur am Ausgang des Kompressors ausgetauscht, wobei die Kühlleistung zurückgewonnen ist, wobei festes H2O, SO2 und CO2, die aus dem Fest-Flüssig-Separator abgetrennt werden, eine dicke pastenartige Mischung bilden, die von der Dickstoffpumpe in einen Rektifikation-Trennturm gefördert werden, wobei ein Reboiler am Boden des Rektifikation-Trennturms das CO2 durch Erhitzen vom Turmkopf als Nebenprodukt CO2 oder zur Abscheidung abtrennt, wobei SO2 und H2O aus dem Turmboden abgeführt werden, um danach Schwefelsäure herzustellen.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass der Wasserkühler das Rauchgas durch indirekten Wärmeaustausch oder Kontaktsprühkühlung annähernd auf Raumtemperatur abgekühlt wird.
  • In einer Weiterbildung ist es vorgesehen, dass an dem Kopfteil des Fest-Flüssig-Separators ferner eine Waschflüssigkeits-Nachfüllleitung angeschlossen ist, um einen Teil der vom Rauchgas mitgeführten Waschflüssigkeit aufzufüllen.
  • Im Vergleich zum Stand der Technik hat die vorliegende Anmeldung die folgenden vorteilhaften technischen Wirkungen.
  • Die vorliegende Anmeldung kühlt nasse Rauchgase direkt durch Besprühen mit tiefkaltem n-Pentan, wobei das feuchte Rauchgas direkt von einer Temperaturzone oberhalb Null auf eine Temperaturzone unterhalb Null abgekühlt wird. Die Feuchtigkeit im Rauchgas gefriert im Temperaturbereich unterhalb Null und wird dann zusammen mit der n-Pentan-Flüssigkeit aus dem Kühlsystem abgeführt, ohne dass es zu einer Eisblockade kommt. Im Stand der Technik hingegen wird der indirekte Wärmeaustausch verwendet, wobei das ursprüngliche Rauchgas auf den Temperaturbereich unterhalb Null vorgekühlt durch die Rückgewinnung der tiefkalten reinen Rauchgaskühlleistung wird. Um zu verhindern, dass die Feuchtigkeit im Rauchgas gefriert und den Wärmetauscher blockiert, muss vor der Kühlung ein Molekularsieb-Entfeuchtungssystem hinzugefügt werden. Das Verfahren der vorliegenden Anmeldung braucht keinen Rauchgas-Trockenturm mit Molekularsieb hinzuzufügen. Ferner wird gemäß der vorliegenden Anmeldung die tiefkalte reine Rauchgaskühlleistung mit einem Kühlsystemkondensator zurückgewonnen, wodurch der Energieverbrauch gesenkt wird; das Kohlendioxid und das Schwefeldioxid im Rauchgas werden kondensiert und gleichzeitig aus dem Rauchgas entfernt; außerdem werden Kohlendioxid und Schwefeldioxid aufgrund ihrer unterschiedlichen Siedepunkte durch einen Rektifikationsturm getrennt und jeweils recycelt.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen werden verwendet, um ein weiteres Verständnis der vorliegenden Anmeldung bereitzustellen und stellen einen Teil der vorliegenden Anmeldung dar. Die beispielhaften Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung und ihre Beschreibungen werden verwendet, um Die vorliegende Anmeldung zu erläutern und stellen keine unzulässige Beschränkung der vorliegenden Anmeldung.
    • 1 ist ein schematisches Diagramm des integrierten Entschwefelungs- und Entkarbonisierungsverfahrens durch Waschen mit tiefkaltem Pentan der vorliegenden Anmeldung.
  • Dabei stehen für
    • 1
    Wasserkühler,
    2
    für Waschkolonne,
    3
    für Umwälzpumpe,
    4
    für Fest-Flüssig-Separator,
    5
    für Verdampfer,
    6
    für Kompressor,
    7
    für Kondensator,
    8
    für Drosselventil,
    9
    für Dickstoffpumpe und
    10
    für Rektifikation-Trennturm.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die vorliegende Anmeldung wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Ein System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan, umfassend einen Wasserkühler 1, wobei ein Eingang des Wasserkühlers 1 mit dem entnitrierten und entstaubten Kesselrauchgas verbunden ist, wobei der Boden des Wasserkühlers 1 mit einem Rauchgaskondensationswasserauslass versehen ist, und wobei ein feuchte Rauchgasauslass des Wasserkühlers 1 mit einer Waschkolonne 2 mit tiefkaltem n-Pentan zur Abtrennung von H2O, SO2 und CO2 in fester Form aus dem feuchten Rauchgas verbunden ist. Ein Kaltrauchgasauslass ist am Kopfteil der Waschkolonne 2 vorgesehen. Ein Waschflüssigkeitseinlass ist am Oberteil der Waschkolonne 2 vorgesehen und ein Fest-Flüssig-Mischungsauslass ist am Boden der Waschkolonne 2 vorgesehen. Der Kaltrauchgasauslass ist mit einem Kamin über einen Kondensator 7 verbunden. Der Fest-Flüssig-Mischungsauslass is mit einem Fest-Flüssig-Separator 4 über eine Umwälzpumpe 3 verbunden. Ein Waschflüssigkeits-Nachfüllleitung ist an dem Kopfteil des Fest-Flüssig-Separators 4 angeschlossen, wobei ein Flüssigkeitsauslass des Fest-Flüssig-Separators 4 über einen Verdampfer 5 mit dem Waschflüssigkeitseinlass verbunden ist, und wobei ein Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators 4 durch eine Dickstoffpumpe 9 mit einem Rektifikation-Trennturm 10 verbunden ist. Der Boden in der Innenseite des Rektifikation-Trennturms 10 ist mit einem Reboiler versehen. Ein gasförmiger CO2-Auslass ist am Kopfteil des Rektifikation-Trennturms 10 angeordnet und ein H2O- und SO2-Auslass ist am Boden des Rektifikation-Trennturms 10 angeordnet. Ein Kältemittelauslass des Kondensators 7 ist durch einen Drosselventil 8 mit einem Kältemitteleinlass des Verdampfers 5 verbunden, wobei ein Kältemittelauslass des Verdampfers 5 mit einem Kompressor 6 verbunden ist, wobei ein Auslass des Kompressors 6 mit einem Kältemitteleinlass des Kondensators 7 verbunden ist.
  • Das Kesselrauchgas wird nach der Denitrierung und der Staubreinigung in den Wasserkühler 1 geführt. Dabei wird das Rauchgas durch indirekten Wärmeaustausch oder Kontaktsprühkühlung auf nahezu Raumtemperatur abgekühlt und gleichzeitig das Kondenswasser des Rauchgases abgeführt. Das gesättigte feuchte Rauchgas nach Wasserkühlung gelangt in die Waschkolonne 2 mit tiefkaltem n-Pentan und wird durch Waschen mit einer von oben nach unten besprühten Flüssigkeit mit tiefkaltem n-Pentan auf eine Kohlendioxyd-Niederschlagstemperatur abgekühlt, so dass H2O, SO2 und CO2, die im Rauchgas enthalten sind, in fester Form von dem Rauchgas abgetrennt werden, wobei H2O, SO2 und CO2 aus kondensieren, da sie in der Pentanflüssigkeit unlöslich sind, und mit der Pentanflüssigkeit einen Fest-Flüssig-Mischschlamm bilden, der aus dem Kolonnenboden der Waschkolonne 2 über die tiefkalte Umwälzpumpe 3 in den Fest-Flüssig-Separator 4 abläuft, wobei feste H2O, SO2 und CO2 abgetrennt werden. Die Pentan-Waschflüssigkeit wird durch das Kältemittel im Verdampfer 5 auf eine eingestellte Temperatur gekühlt und dann in den Kolonnenkopf der Waschkolonne 2 zur Umwälzung geleitet. Das entschwefelte und entkarbonisierte tiefkalte reine Rauchgas wird in den Kondensator 7 geleitet, welches in den Kamin abgeleitet wird, nachdem Wärme mit einem Kältemittel mit hoher Temperatur am Ausgang des Kompressors ausgetauscht, wobei die Kühlleistung zurückgewonnen ist. Da das Rauchgas eine kleine Menge Pentan mitnimmt, ist es notwendig, Pentan periodisch aus dem Fest-Flüssig-Separator 4 nachzufüllen, um das Strömungsgleichgewicht aufrechtzuerhalten. Festes H2O, SO2 und CO2, die aus dem Fest-Flüssig-Separator 4 abgetrennt werden, bilden eine dicke pastenartige Mischung, die von der Dickstoffpumpe 9 in einen Rektifikation-Trennturm 10 gefördert werden. Der Boden des Rektifikation-Trennturms 10 ist mit einem Reboiler versehen, wobei CO2 durch Erhitzen vom Turmkopf als Nebenprodukt CO2 oder zur Abscheidung abtrennt wird, wobei SO2 und H2O aus dem Turmboden abgeführt werden, um danach Schwefelsäure herzustellen.
  • Zur Verdeutlichung der vorliegenden Anmeldung wird Die vorliegende Anmeldung nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung näher erläutert. Der Fachmann versteht, dass die folgenden Inhalte den Schutzbereich der vorliegenden Anmeldung nicht einschränken und alle Verbesserungen und Änderungen, die auf der Grundlage der vorliegenden Anmeldung vorgenommen werden, alle innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Anmeldung liegen.
  • Ausführungsbeispiele
  • Wie in 1 gezeigt, wird das Kesselrauchgas die Prozesse Denitrierung, Entstaubung und Entschwefelung unterzogen und in einen Wasserkühler 1 geleitet, wo die Temperatur durch Wasserkühlung auf 30°C gesenkt wird und gleichzeitig das Kondenswasser des Rauchgases abgeführt wird. Das gesättigte feuchte Rauchgas nach Wasserkühlung gelangt in eine tiefkalte Pentan-Waschkolonne 2 und wird durch Waschen mit einer von oben nach unten besprühten tiefkalten Pentan-Waschflüssigkeit auf -117°C abgekühlt. In dem Rauchgas werden 90% des Kohlendioxids und mehr als 99, 99% der Feuchtigkeit als festen Trockeneis und festes Eis von dem Rauchgas abgetrennt, und bilden einen Fest-Flüssig-Mischschlamm mit der Pentanflüssigkeit, der aus dem Kolonnenboden der Waschkolonne 2 über eine Umwälzpumpe 3 in den Fest-Flüssig-Separator 4 einfließt, um festes Trockeneis und festes Eis zu trennen. Die Pentan-Waschflüssigkeit wird durch das Tetrafluorkohlenstoff-Kältemittel im Verdampfer 5 auf -120°C gekühlt und gelangt dann in den Kolonnenkopf der Waschkolonne 2, um das gekühlte Rauchgas zu versprühen. Das entkarbonisierte tiefkalte reine Rauchgas wird in den Kondensator 7 geleitet, welches in den Kamin abgeleitet wird, nachdem Wärme mit einem Kältemittel mit hoher Temperatur am Ausgang des Kompressors ausgetauscht, wobei die Kühlleistung zurückgewonnen ist.
  • Vergleichsbeispiel
  • Das Kesselrauchgas wird die Prozesse Denitrierung, Entstaubung und Entschwefelung unterzogen und in einen Wasserkühler geleitet, wo die Temperatur durch Wasserkühlung auf 30°C gesenkt wird und gleichzeitig das Kondenswasser des Rauchgases abgeführt wird. Das gesättigte nasse Rauchgas tritt nach Wasserkühlung in den Molekularsieb-Trockenturm ein, wobei der Molekularsiebturm eine Zwei-Türme-Modus aufweist und die Schritte Trocknen, Regenerieren, Kühlen und dergleichen jeweils nach einem vorgegebenen Prozess durchgeführt werden, wobei die Feuchtigkeit des Rauchgases während der Regeneration des Molekularsiebturms durch Wärme ausgeblasen wird. Das trockene Rauchgas, das durch den Molekularsiebturm getrocknet wurde, wird in eine Kühlleistung-Rückgewinnungsvorrichtung geleitet, um Wärme mit dem tiefkalten reinen Rauchgas auszutauschen, und wird auf eine Temperaturbereich unterhalb Null vorgekühlt. Da die Feuchtigkeit im Rauchgas durch das Molekularsieb entfernt wird, gibt es keine Eisblockade in der Kühlleistung-Rückgewinnungsvorrichtung. Das durch die Kühlleistung-Rückgewinnungsvorrichtung vorgekühlte Rauchgas gelangt in einen Niedertemperatur-Waschkühlturm und wird durch Besprühen mit einer Niedertemperatur-Waschflüssigkeit versprüht und auf -117°C gekühlt, wobei 90% des Kohlendioxids in dem Rauchgas als festen Trockeneis von dem Rauchgas abgetrennt werden und einen Fest-Flüssig-Mischschlamm mit der Niedertemperatur-Waschflüssigkeit bilden, der aus dem Kolonnenboden der Waschkolonne über eine tiefkalte Umwälzpumpe in den Fest-Flüssig-Separator einfließt, um festes Trockeneis daraus zu trennen. Die Niedertemperatur-Waschflüssigkeit wird durch das Tetrafluorkohlenstoff-Kältemittel im Verdampfer auf -120°C gekühlt und gelangt dann in den Kolonnenkopf der Waschkolonne, um das gekühlte Rauchgas zu versprühen. Das entkarbonisierte tiefkalte reine Rauchgas wird über die Kühlleistung-Rückgewinnungsvorrichtung erhitzt und in den Kamin eingeführt.
  • Im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen entfallen beide Apparate, d.h. der Molekularsieb-Trockenturm und die Kühlleistung-Rückgewinnungsvorrichtung in den Vergleichsbeispielen, wobei Kühlung in einem Temperaturbereich unterhalb Null kein Risiko einer Eisblockade ist. Die Kühlleistung des tiefkalten reinen Rauchgases wird durch den Kühlsystemkondensator zurückgewonnen, wodurch die Menge an Kühlwasser reduziert wird, so dass das Verfahren der vorliegenden Anmeldung ein größeres Anwendungspotential hat.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 202010820840 [0001]

Claims (7)

  1. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen Wasserkühler (1) umfasst, wobei ein Eingang des Wasserkühlers (1) mit dem entnitrierten und entstaubten Kesselrauchgas verbunden ist, wobei der Boden des Wasserkühlers (1) mit einem Rauchgaskondensationswasserauslass versehen ist, und wobei ein feuchte Rauchgasauslass des Wasserkühlers (1) mit einer Waschkolonne (2) zur Abtrennung von H2O, SO2 und CO2 in fester Form aus dem feuchten Rauchgas verbunden ist, wobei am Kopfteil der Waschkolonne (2) ein Kaltrauchgasauslass vorgesehen ist, am Oberteil ein Waschflüssigkeitseinlass und am Boden ein Fest-Flüssig-Mischungsauslass vorgesehen sind, wobei der Kaltrauchgasauslass mit einem Kamin über einen Kondensator (7) verbunden ist, wobei der Fest-Flüssig-Mischungsauslass mit einem Fest-Flüssig-Separator (4) verbunden ist, wobei ein Flüssigkeitsauslass des Fest-Flüssig-Separators (4) über einen Verdampfer (5) mit dem Waschflüssigkeitseinlass verbunden ist und ein Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators (4) mit einem Rektifikation-Trennturm (10) verbunden ist, wobei der Boden in der Innenseite des Rektifikation-Trennturms (10) mit einem Reboiler versehen ist, wobei am Kopfteil des Rektifikation-Trennturms (10) ein gasförmiger COz-Auslass und am Boden ein H2O- und SO2-Auslass angeordnet sind, wobei ein Kältemittelauslass des Kondensators (7) mit einem Kältemitteleinlass des Verdampfers (5) verbunden ist, wobei ein Kältemittelauslass des Verdampfers (5) mit einem Kompressor (6) verbunden ist, wobei ein Auslass des Kompressors (6) mit einem Kältemitteleinlass des Kondensators (7) verbunden ist.
  2. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschflüssigkeit tiefkaltes n-Pentan ist.
  3. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fest-Flüssig-Mischungsauslass über eine Umwälzpumpe (3) mit dem Fest-Flüssig-Separator (4) verbunden ist.
  4. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffauslass des Fest-Flüssig-Separators (4) durch eine Dickstoffpumpe (9) mit dem Rektifikation-Trennturm (10) verbunden ist.
  5. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kopfteil des Fest-Flüssig-Separators (4) ferner eine Waschflüssigkeits-Nachfüllleitung angeschlossen ist.
  6. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kältemittelauslass des Kondensators (7) durch einen Drosselventil (8) mit dem Kältemitteleinlass des Verdampfers (5) verbunden ist.
  7. System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kältemittel für die Waschflüssigkeit Tetrafluorkohlenstoff-Kältemittel ist.
DE202021004278.4U 2020-08-14 2021-08-12 System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan Active DE202021004278U1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010820840.8 2020-08-14
CN202010820840.8A CN111841067A (zh) 2020-08-14 2020-08-14 低温戊烷洗烟气同时脱硫脱碳***及工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202021004278U1 true DE202021004278U1 (de) 2023-06-23

Family

ID=72968999

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202021004278.4U Active DE202021004278U1 (de) 2020-08-14 2021-08-12 System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan
DE112021001534.6T Pending DE112021001534T5 (de) 2020-08-14 2021-08-12 System und Verfahren zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112021001534.6T Pending DE112021001534T5 (de) 2020-08-14 2021-08-12 System und Verfahren zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220412556A1 (de)
EP (1) EP4197611A1 (de)
JP (1) JP3242966U (de)
CN (1) CN111841067A (de)
AU (1) AU2021325250B2 (de)
DE (2) DE202021004278U1 (de)
WO (2) WO2022032858A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111841067A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 低温戊烷洗烟气同时脱硫脱碳***及工艺
CN111841064A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 低温戊烷洗二氧化碳捕集***和方法
CN113756768A (zh) * 2021-09-03 2021-12-07 中石化石油机械股份有限公司三机分公司 烟气高压注气驱油一橇化油田设备
CN117482725B (zh) * 2023-12-12 2024-06-14 华北电力大学 一种燃煤电厂烟气脱硫脱碳及固化重金属的***及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002003860A (ja) * 2000-06-19 2002-01-09 Namura Shipbuilding Co Ltd 廃プラスチック類の溶融油化装置
CN101559310A (zh) * 2008-10-31 2009-10-21 朱耀平 烟气净化装置
WO2011097043A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-11 Exxonmobil Upstream Research Company Systems and methods for using cold liquid to remove solidifiable gas components from process gas streams
CN102583283B (zh) * 2012-01-13 2013-07-10 四川大学 一种熔融结晶法制备电子级磷酸的方法
CN102620523B (zh) * 2012-04-16 2014-10-15 上海交通大学 带凝华脱除co2的混合制冷剂循环天然气带压液化工艺
CN104261502B (zh) * 2014-09-26 2016-08-24 马军 含有机溶剂废水处理方法及其装置
JP6555041B2 (ja) * 2015-09-17 2019-08-07 日本製鉄株式会社 硫化水素含有ガスからの湿式脱硫方法
CN206089038U (zh) * 2016-08-26 2017-04-12 江苏中圣高科技产业有限公司 烟气余热再生脱硫制取液态so2的装置
US10882001B2 (en) * 2017-03-06 2021-01-05 Hall Labs Llc Method for removing a foulant from a gas stream with minimal external refrigeration
CN109078447A (zh) * 2018-10-18 2018-12-25 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种烟气回收干冰的装置及方法
CN110152462A (zh) * 2019-06-18 2019-08-23 中国华能集团有限公司 一种低温冷凝烟气一体化脱硫脱硝***及方法
CN210544174U (zh) * 2019-06-18 2020-05-19 中国华能集团有限公司 一种同时脱除烟气中二氧化碳和二氧化硫的***
CN110180317A (zh) * 2019-06-18 2019-08-30 中国华能集团有限公司 一种同时脱除烟气中二氧化碳和二氧化硫的***及方法
CN111841067A (zh) * 2020-08-14 2020-10-30 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 低温戊烷洗烟气同时脱硫脱碳***及工艺
CN212327453U (zh) * 2020-08-14 2021-01-12 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 低温戊烷洗烟气同时脱硫脱碳***

Also Published As

Publication number Publication date
US20220412556A1 (en) 2022-12-29
JP3242966U (ja) 2023-07-27
WO2022032858A1 (zh) 2022-02-17
AU2021325250B2 (en) 2024-05-02
WO2022033539A1 (zh) 2022-02-17
CN111841067A (zh) 2020-10-30
DE112021001534T5 (de) 2023-01-05
EP4197611A1 (de) 2023-06-21
AU2021325250A1 (en) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE202021004278U1 (de) System zur gleichzeitigen Entschwefelung und Entkarbonisierung von Rauchgas durch Waschen mit tiefkaltem Pentan
CA3159632C (en) Controlling aerosol production during absorption in ammonia-based desulfurization
US9155990B2 (en) Method and plant for amine emission control
US20220362706A1 (en) Integrated ammonia-based desulfurization and decarbonization apparatus and method
CN107261699A (zh) 一种脱硫烟气超净除尘消白烟的装置和方法
CN101708414B (zh) 循环吸收法废气脱硫***、方法及用途
CN212327453U (zh) 低温戊烷洗烟气同时脱硫脱碳***
DE202020005634U1 (de) Ein System für integrierte Entfernung von mehreren Schadstoffe aus einem Rauchgas vom Nahe-Null-Emissionstyp
US4294590A (en) Removal of undesired gaseous components from hot waste gases
WO2009118229A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum abtrennen von kohlendioxid aus rauchgas einer fossilbefeuerten kraftwerksanlage
EP0141169B1 (de) Verfahren zum Reinigen eines Gasstromes
US3511027A (en) Sulfur dioxide recovery process
CN104066494A (zh) 通过二氧化碳产品液体在水洗液体中捕集氨
DE3916705A1 (de) Verfahren zur rueckgewinnung der waerme von rauchgasen
CN209034090U (zh) 一种氨法脱硫烟气消白余热深度回收***
CN106268268A (zh) 一种再生氨并制取液态二氧化硫的脱硫装置及方法
EP2353701A1 (de) Rauchgaswäscher mit zugeordnetem Kühlturm
EP0108247B1 (de) Verfahren zur Entfernung unerwünschter gasförmiger Bestandteile aus heissen Rauchgasen
CN107388847A (zh) 烟气脱硫脱硝工艺中热量回收装置及工艺
AT506546A1 (de) Verfahren zur reinigung von abgas und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE2656868B2 (de) Verfahren und Einrichtung zum Behandeln von Rauchgasen
CN214437776U (zh) 一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶***
EP3104956B1 (de) Abscheidevorrichtung für und verfahren zur abscheidung von kohlendioxid aus einem gasstrom, insbesondere aus einem rauchgasstrom, umfassend einen kühlwasserkreislauf
US11207634B2 (en) Apparatus and method for recovering an amine solvent from an acid gas stream
CN219502382U (zh) 适用小容量分散式烟气排放源的二氧化碳捕集***及装置

Legal Events

Date Code Title Description
R123 Application deemed withdrawn due to non-payment of filing fee
R409 Internal rectification of the legal status completed
R207 Utility model specification