WO2014127980A1 - Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung eines gasstroms und insbesondere zur aufbereitung eines rauchgasstroms - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung eines gasstroms und insbesondere zur aufbereitung eines rauchgasstroms Download PDF

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Björn Fischer
Ralph Joh
Rüdiger Schneider
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    • Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2

Definitions

  • the invention relates to a device for the treatment of a gas stream and in particular for the treatment of a flue gas stream. Furthermore, the invention relates to a corresponding method for the treatment of a gas stream.
  • Greenhouse effect leads to an increase in the surface temperature of the earth.
  • the flue gas is brought into contact after combustion with a suitable washing medium, wherein contained in the flue gas gaseous carbon dioxide dissolved in the washing medium or absorbed in the chemical sense.
  • the exhaust gas freed of carbon dioxide is finally released into the atmosphere.
  • the carbon dioxide-laden wash medium can be regenerated by desorbing the absorbed carbon dioxide and reused to absorb carbon dioxide from the flue gas.
  • Common washing media are based on primary, secondary or tertiary ren amines and show good selectivity and high capacity for carbon dioxide.
  • the flue gas is usually pre-cleaned in a washing device.
  • dust to clean the gaseous pollutants such as S0 X and N0 X
  • the flue gas is usually pre-cleaned in a washing device.
  • a majority of the pollutants contained in the flue gas can usually be removed in the sense of a pre-purification. However, a whereabouts of a residual proportion, in particular nitrogen oxides in the flue gas can not be excluded. These pollutants are then fed together with the flue gas of C0 2 -Abscheidevoriques and form there with the wash medium noxious gases and degradation products, in particular the above-described nitrosamines.
  • a first object of the invention to provide a common device, which is a compared to conventional Vorrich- Simplified flue gas preparation while avoiding the formation of unwanted degradation and by-products in the C0 2 deposition process allows.
  • a second object of the invention is to provide a method which is optimized with regard to the formation of decomposition and by-products in the flue gas treatment.
  • the first object of the invention is achieved by a device for the treatment of a gas stream and in particular a flue gas stream, comprising a washing device for removing pollutants from the gas stream by means of a washing medium, and a downstream of the washing separation device with an absorber and a desorber for the separation of carbon dioxide from the
  • the invention is based on the fact that the formation of decomposition and byproducts in a C0 2 -Abborgevorraum especially due to the registered with the flue gas pollutants and in particular the nitrogen oxides is to be prevented only limited so far. Despite a pre-cleaning of the flue gas usually always a certain proportion remains
  • the invention recognizes that the formation of undesirable products in the C0 2 - deposition can then be prevented from the flue gas, if both the washing device for the separation of in
  • Gas stream contained pollutants, as well as the separation device for the separation of carbon dioxide from the gas stream are designed such that they are suitable for use of the same washing medium.
  • the washing medium serves on the one hand to reduce or remove components which disturb the flue gas (harmful gases, solid particles and heavy metals) and thus prevents their entry into the separation device (second process stage).
  • the washing medium allows separation of carbon dioxide from the flue gas by common absorption-desorption processes in a corresponding separation device.
  • a two-stage process for flue gas purification can be implemented such that the pollutants are specifically separated in the first process stage and almost completely eliminated in the second process stage unwanted components purified flue gas is purified by final separation of carbon dioxide.
  • the cleaned flue gas after passing through the washing device contains no or only a negligible amount of pollutants and can thus be supplied to the separator. Due to the previous removal of the pollutants, the formation of undesirable side and Products and in particular nitrosamines suppressed or at least substantially reduced.
  • this configuration makes it possible to implement a flue gas cooling system together with the removal of the pollutants in a common washing device. On the one hand, this saves investment costs and considerably reduces the pollutants in the main process, ie the carbon dioxide capture process. Also, a supply of a separate washing medium, such as sodium hydroxide solution (NaOH), can be omitted, whereby the waste - Ström can be significantly lowered and thus the operating costs can be reduced.
  • a separate washing medium such as sodium hydroxide solution (NaOH)
  • a flue gas produced during combustion in a coal-fired power station is cleaned in three successive stages.
  • nitrogen oxides are removed from flue gas as part of a flue gas denitrification, to which typically the so-called SCR process (Selective
  • Catalytic Reaction is applied. Subsequently, the flue gas is dedusted to remove solid particles. In a third step, the flue gas is subjected to desulfurization to remove sulfur oxides.
  • a pre-scrubber part of the washing device for example in the form of a
  • Pre-scrubber column used. In the washing device (first process stage) or in the pre-scrubber takes place in pre-cleaning and the cooling of the flue gas. Here, the pollutants are removed from the flue gas.
  • the remaining after the pre-cleaning in the flue gas carbon dioxide is usually by an absorption-desorption process by means of a washing medium from the respective
  • the flue gas is fed to an absorber as part of a common C0 2 - separator.
  • the flue gas is generally removed before entering the absorber in a so-called flue gas cooler. cools.
  • the cooling advantageously takes place simultaneously with the removal of the pollutants already in the washing device.
  • the reduced temperature of the flue gas required for the absorption of C0 2 in the washing medium can thus be carried out in one step with the first pre-cleaning.
  • the gas stream is brought into contact with the washing medium within the absorber, in which case partial components and C0 2 are absorbed or reversibly bound.
  • the purified flue gas is discharged from the absorber, whereas the loaded scrubbing medium for separating C0 2 is passed under temperature increase in a desorber.
  • the separation in the desorber is usually carried out thermally, that is, the carbon dioxide is desorbed by the supply of heat and expelled and can then be sent for storage or recycling.
  • the regenerated wash medium is returned by the desorber to the absorber and is then available again for the absorption of C0 2 from the flue gas.
  • an amino acid salt is used as the washing medium.
  • the use of an amino acid salt as a common washing medium for the washing device and the C0 2 - separation device, a processing of a flue gas with existing or existing reclaiming processes is possible.
  • An aqueous amino acid salt solution is useful here.
  • an amino acid salt having a carbon substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl, a hydroxyalkyl and an aminoalkyl More preferably, an amino acid salt having a nitrogen substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl, a hydroxyalkyl and a haloalkyl is used.
  • a single amino acid salt such as a potassium salt of glycine or other amino acids may be employed.
  • mixtures of different amino acid salts can be used as the absorbent.
  • the amino acid salt is a salt of a metal, in particular an alkali metal.
  • a regeneration stage for the washing medium is included with a number of reclaimers.
  • decomposition products and non-regenerable reaction products are separated from the washing medium. This can be done, for example, by means of a distillation in which the washing medium condensed after the removal of the interfering components is again supplied to the washing device.
  • the reclaimer serve here by regenerating the washing medium of targeted Störstoffausschleusung as well as the extraction of usable products from the flue gas.
  • the regeneration stage or the or each reclaimer of the regeneration stage can be fluidly connected to a desorber.
  • the washing medium purified after the desorption of carbon dioxide can be regenerated in the regeneration stage.
  • the regeneration stage is fluidically coupled to a return line of the washing device.
  • the return line of the washing device is in this case preferably connected to the pre-scrubber of the washing device.
  • the circulating in the washing device washing medium can be supplied from the pre-scrubber, starting the regeneration stage and treated accordingly or regenerated.
  • a temperature increase, to achieve desorber conditions for expelling the carbon dioxide from the wash medium is not necessary.
  • the return line preferably comprises a branch line, which in terms of flow is in each case coupled to a supply line of the or each reclaimer of the regeneration stage. More preferably, the or each reclaimer comprises a return line, which is in each case fluidically coupled to the return line of the washing device. So can that in the
  • the washing medium can be supplied to the or each reclaimer of the regeneration stage via the coupling with the washing device, processed there and returned to the washing device.
  • the washing medium can be supplied to the or each reclaimer via the fluidic coupling with the washing device, where it is treated and returned to the washing device via the return lines.
  • a first reclaimer and a second reclaimer are fluidly coupled to each other via a connection line, so that in the first reclaimer recycled wash medium in the second reclaimer can be further regenerated.
  • first reclaimer and a second reclaimer are fluidly coupled to each other via a connection line, so that in the first reclaimer recycled wash medium in the second reclaimer can be further regenerated.
  • first reclaimer and a second reclaimer are fluidly coupled to each other via a connection line, so that in the first reclaimer recycled wash medium in the second reclaimer can be further regenerated.
  • potassium sulfate be recovered for further use and in the second
  • Reclaimer carried out a separation of other interfering components, which are disposed of as waste stream. From the second reclaimer, the cleaned washing medium is then returned to the washing device.
  • Reclaimers each connected to a treatment facility.
  • the products resulting from the reclaiming processes of the washing medium in particular potassium sulfate, water and waste products, can be processed further in the processing facilities connected to the reclaimers.
  • resulting potassium sulfate can be used for further processing, for example as a fertilizer.
  • the resulting waste stream is particularly low thanks to the reclaiming process already carried out in the washing device.
  • the absorber of the separation device comprises a discharge line, which is fluidly connected to a supply line of the desorber.
  • the loaded with C0 2 washing medium is thus passed to remove C0 2 with temperature increase in the desorber.
  • the laden washing medium is fed to the desorber, it is expediently pumped there by means of a pump, with the loaded one
  • Washing medium passes through a heat exchanger.
  • the heat exchanger the heat of the regenerated scrubbing medium flowing from the desorber to the absorber is transferred to the laden scrubbing medium flowing out of the absorber.
  • the heat exchanger thus utilizes the waste heat in the return line of the desorber to preheat the wash medium from the absorber prior to entering the desorber.
  • the separation of the carbon dioxide from the washing medium usually thermally.
  • the desorber of the separator is fluidly connected via a return line to a supply line of the absorber. So that can be done in the
  • the return line of the desorber is connected to a branch line, which is fluidically coupled to the supply line of the washing device.
  • a branch line which is fluidically coupled to the supply line of the washing device.
  • From the desorber effluent washing medium can be recycled to the washing device and used there to separate the pollutants from the flue gas.
  • the washing medium of the regeneration stage and thus the Reclaiming process can be supplied and regenerated in this.
  • Such a configuration is a coupled mode of operation of the first process stage, ie the pre-cleaning of the flue gas in the washing apparatus, and the second process stage, ie the CO 2 precipitation process.
  • Such a coupled mode of operation can be implemented in particular because both the washing device and the separating device are designed for the use of the same washing medium.
  • the discharge line of the absorber a branch line is connected, which is fluidically coupled to the supply line of the washing device.
  • washing medium flowing off the absorber can be returned to the washing device and used there to separate off the pollutants from the flue gas.
  • a discharge line is connected to the desorber, which opens into a treatment device.
  • the treatment facility is used to process and transfer the desorbed carbon dioxide into other products.
  • the remaining CO 2 -rich gas stream may be compressed to allow for transport to a storage location where the CO 2 may be finally stored.
  • the washing device is thermally coupled with the discharge line of the absorber.
  • the coupling takes place via a heat exchanger.
  • shear which is preferably integrated in the discharge line of the absorber.
  • the waste heat from the discharge line of the absorber can be used advantageously for the recovery of water in the washing device.
  • the heat exchanger in the discharge line of the absorber is advantageously connected to a heat exchanger of the scrubber cycle.
  • the heat exchanger of the scrubber cycle can then be connected, for example, a compressor and a steam condenser for liquefying the water vapor.
  • the regeneration stage is thermally coupled with the discharge line of the absorber.
  • the heat from the CO 2 deposition process can thus be used, for example, directly for the evaporation of water in the regeneration stage.
  • at least one reclaimer of the regeneration stage is thermally coupled via a heat exchanger to the discharge line of the absorber.
  • the washing device and the absorber of the separation device are arranged in a common column.
  • the cooling of the flue gas, the separation of pollutants and the separation of carbon dioxide can be arranged to save space.
  • the column is in particular designed in such a way that the flue gas cleaned and cooled by pollutants in the lower part of the column rises to the upper part of the column for the absorption of carbon dioxide, where the carbon dioxide from the
  • Flue gas is removed. Via an outlet at the top of the column, the thus purified flue gas can be released into the atmosphere.
  • the desorber a reboiler is connected.
  • the reboiler provides as a so-called bottom evaporator the necessary heat of regeneration for the separation of absorbed C0 2 from the washing medium.
  • the loaded washing medium is in this case regenerated by steam, which is generated in the reboiler. To generate the steam within the reboiler this is usually heated with imported steam, for example from a connected steam power plant.
  • the second object of the invention is achieved by a process for the preparation of a gas stream, in particular for the treatment of a flue gas stream, are separated in a washing device pollutants from the gas stream by means of a washing medium, the purified gas from pollutants gas stream for the separation of carbon dioxide
  • Separator is supplied, within an absorber of the separator, the carbon dioxide from the
  • Gas stream is separated by means of a washing medium, and the loaded washing medium for desorption of carbon dioxide is fed to a desorber of the separator.
  • the same washing medium is used to separate the pollutants and to separate the carbon dioxide from the gas stream.
  • the washing medium serves on the one hand the reduction or removal of disturbing components in the flue gas and thus prevents their entry into the separator for the carbon dioxide.
  • the washing medium is also suitable for absorbing carbon dioxide remaining in the flue gas after the pre-cleaning.
  • an amino acid salt is used as the washing medium, which is suitable both for the separation of pollutants in the flue gas and for the separation of carbon dioxide in the separator. Furthermore, it is advantageous if washing medium draining from the washing device is fed to its treatment to a regeneration stage with a number of reclaimers in which the washing medium is prepared for further use.
  • washing medium draining from the or each reclaimer is returned to the washing device and is thus available for further use.
  • the washing medium preferably flows from a first reclaimer to a second reclaimer.
  • the product stream arising in the or each reclaimer is expediently supplied to a treatment device in each case.
  • Desorber is fed to there to remove the absorbed C0 2 from the wash medium.
  • the effluent from the desorber wash medium is expediently recycled to the absorber.
  • washing medium draining from the desorber is fed to the washing device and used there to remove pollutants from the washing medium before it enters the C0 2 separating device.
  • Heat of the washing medium flowing off the absorber is particularly preferably transferred to the washing medium guided in the washing device so as to recover water from the washing device with little effort.
  • heat of the effluent from the absorber washing medium is transferred to circulating in the regeneration stage washing medium, whereby the heat from the C0 2 -Abscheiderak for evaporation and
  • Recovery of water in the regeneration stage can be used.
  • FIG. 1 shows a device for the treatment of a flue gas with a separator for carbon dioxide, with a fluidically associated with this washing device, and with a regeneration step for the washing medium
  • FIG. 2 shows another device for processing a
  • FIG 3 shows a column as part of a further apparatus for treating a flue gas with an absorber of a Separator for carbon dioxide and a pre-scrubber of a washing device.
  • the device 1 shows a device 1 for the treatment of a flue gas flow (RG).
  • the device 1 comprises a washing device 3, which is fluidically connected to a carbon dioxide separation device 5.
  • the device 1 comprises a regeneration stage 7.
  • the washing device 3 is used for the pre-cleaning of an introduced flue gas stream after the combustion of a fossil fuel.
  • a flue gas pollutants such as nitrogen oxides in particular, which form nitrosamines by degradation products or side reactions
  • a pre-scrubber 9 is included as part of the washing device 3, in which the flue gas is de-embroidered.
  • the washing medium 11 used for this purpose is a
  • Amino acid salt solution The flue gas is fed after pre-cleaning in the pre-scrubber 9 via the return line 13 of the regeneration stage 7.
  • the regeneration stage 7 comprises two reclaimers 15, 17, of which the first reclaimer 15 fluidically with the
  • Washing device 3 is connected.
  • the fluidic connection is made possible by a branch line 19, which is the return line 13 of the washing device 3, and the pre-scrubber 9 is connected.
  • the branch line 19 is fluidically coupled to the supply line 21 of the first reclaimer 15 of the regeneration stage 7, or opens in this.
  • the feed line 21 of the first Reclaimers 15 is also a branch line 23 is connected, which opens into the feed line 25 of the second Reclaimers 17.
  • the removed from the washing device 3 washing medium 11 is so on both Reclaimer 15, 17 distributed and there prepared accordingly.
  • Both reclaimers 15, 17 each comprise a return line 27, 29, via which they are fluidically coupled to the return line 13 of the washing device 3. So this can be done after the separation of interfering components and water in the
  • the products separated during purification in the reclaimers 15, 17 are fed to a treatment device 35, 37 via a corresponding discharge line 31, 33.
  • the resulting in the Reclaiming processes of the washing medium 11 products, such as in particular potassium sulfate, water and waste products can be further processed accordingly in the connected to the Reclaimer 15, 17 processing facilities 35, 37.
  • the treatment devices 35, 37 are indicated in the present case only by corresponding arrows.
  • the second reclaimer 17 is thermally coupled via a heat exchanger 38 with the C0 2 -Abborgevorraum 5.
  • the heat from the CO 2 deposition process can thus be used, for example, directly for the evaporation of water in the regeneration stage 7.
  • the flue gas which is correspondingly cleaned of pollutants, is passed on to the CO 2 separation device 5.
  • the flue gas is fed to an absorber 39.
  • the absorber 39 is also a
  • the flue gas in the absorber 39 is brought into contact with the washing medium 11 and absorbed in the flue gas C0 2 in the washing medium 11.
  • the absorber 39 is fluidically connected to the supply line 43 of a desorber 45, so that the wash chamber loaded with C0 2 Dium 11 is pumped via these two lines 41, 43 with a temperature increase by means of a pump 47 in the desorber 45.
  • the loaded washing medium 11 passes through a heat exchanger 49 in which the heat of the regenerated washing medium 11 flowing from the desorber 45 to the absorber 39 is transferred to the laden washing medium 11 supplied by the absorber 39.
  • the heat exchanger 49 in this case uses the waste heat of the desorber 45 to preheat the washing medium 11 from the absorber 39 before entering the desorber 45.
  • the absorbed in the washing medium 11 C0 2 is thermally desorbed.
  • the first desorber 45 is connected to a discharge line 51, which opens into a treatment device 53.
  • the desorbed C0 2 -rich gas stream can be compressed, for example to enable transport to a storage site.
  • the first desorber 45 is further connected to a return line 55.
  • the return line 55 is fluidically connected to the supply line 57 of the absorber 39.
  • the regenerated in the desorber 45 washing medium 11 is returned via the fluidic connection between the return line 55 and the supply line 57 into the absorber 39 and is there for re-absorption of C0 2 from the flue gas available.
  • the return line 55 of the desorber 45 is connected to a branch line 59, which is fluidically coupled to the washing device 3 and to the supply line 61 of the pre-scrubber 9. From the desorber 45 effluent washing medium 11 can be returned to the washing device 3 and be regenerated by the fluidic connection of the washing device 3 with the regeneration stage 7 in the two reclaims 15, 17.
  • This is a coupled mode of operation between the first process stage in the washing device 3 and the second process stage in the C0 2 precipitation process.
  • This two-stage operation ie the fluidic coupling of the washing device 3 with the separation device 5 is possible in particular by the use of the same washing medium 11.
  • Desorber 45 a reboiler 63 connected. The loaded one
  • Washing medium 11 is in this case regenerated by steam, which is generated in the reboiler 63.
  • the reboiler 63 is supplied with imported steam, for example from a connected
  • the device 1 comprises a washing device 3 upstream of the cleaning stage 65, in which the hot flue gas is pre-cooled after combustion and before entering the washing device 3 by injecting a washing medium.
  • a washing device 3 upstream of the cleaning stage 65, in which the hot flue gas is pre-cooled after combustion and before entering the washing device 3 by injecting a washing medium.
  • pollutants such as hydrogen chloride (HCl) and hydrogen fluoride (HF) and a heavy metal separation by so-called quenching takes place.
  • FIG. 2 shows a further device 81 for the treatment of a flue gas flow.
  • the device 81 for this purpose comprises a washing device 83, which is fluidically connected to a separator 85 for carbon dioxide, and a regeneration stage 87.
  • the washing device 83 is used for pre-cleaning an introduced flue gas stream after the combustion of a fossil fuel, wherein pollutants such as nitrogen oxides in particular, which form nitrosamines by decomposition products or by side reactions, are removed from the flue gas.
  • the washing device 83 comprises a pre-scrubber 89 with an amino acid salt solution as the scrubbing medium 91.
  • the flue gas is fed to the regeneration stage 87 via a return line 93 of the pre-scrubber 89.
  • the regeneration stage 87 comprises two reclaimers 95, 97.
  • the first reclaimer 95 is in this case connected to the washing device 83 via a branch line 99 connected to the return line 93 of the washing device 83.
  • branch line 99 is fluidically coupled to the supply line 101 of the first reclaimer 95.
  • the first reclaimer 95 is connected to a connection line 103, which opens into the supply line 105 of the second reclaimer 97.
  • the washing medium 91 processed in the first reclaimer 95 can thus be further regenerated in the second reclaimer 97.
  • the treated washing medium 91 is then fed to the washing device 83 from two reclaimers 95, 97, via two return lines 107, 109 connected to the reclaimers 95, 97, where they are re-cleaned
  • the products separated off during the cleaning of the washing medium 91 in the reclaimers 95, 97 are respectively fed to a treatment device 115, 117 via a corresponding discharge line 111, 1013.
  • the treatment facilities 115, 117 are indicated only by arrows.
  • the washing device 83 is thermally coupled to the C0 2 separation device 85. This is done via a thermo-technical coupling of a Heat exchanger 119 of the separator 85 with a heat exchanger 121 of the washing device 83.
  • waste heat from the main process for example, for evaporation of water in the washing device 83 can be used without additional heat input.
  • the flue gas is passed on to the absorber 129 of the CO 2 separation device 85.
  • the absorber 129 is also an amino acid salt solution as
  • Washing medium 91 used for the carbon dioxide contained in the flue gas After the absorption of the carbon dioxide that becomes
  • Washing medium 91 via a discharge line 131 of the absorber 129 and a fluidically connected thereto supply line 133 of a desorber 135 with increase in temperature by means of a pump 137 pumped into the desorber 135.
  • Wash medium 91 transferred to the absorber 129 supplied, loaded wash medium 91.
  • the CO 2 absorbed in the washing medium 91 is thermally desorbed and fed to a treatment device 143 for preparation and transfer via a discharge line 141 connected to the desorber 135.
  • the regenerated in the desorber 135 washing medium 91 is returned to the absorber 129 and is available there for re-absorption of C0 2 from the flue gas.
  • FIG. 1 Another difference from FIG. 1 lies in the fact that the return line 145 of the desorber 135 has no branch line. line for fluidic coupling with the washer 83 is connected. This is therefore a separate mode of operation of the first process stage (pre-cleaning) and the second process stage (C0 2 separation).
  • the desorber 135 is likewise connected to a reboiler 149.
  • the laden washing medium 91 is hereby regenerated by steam from the reboiler 149.
  • FIG. 3 shows a column 161 as part of a further apparatus for processing a flue gas stream.
  • a washing device 163 and an absorber 165 are arranged in common as part of a carbon dioxide separation device.
  • the flue gas is injected via an inlet 167 into the lower part of the column 161 and there purified by means of an amino acid solution 169 of pollutants.
  • the washing medium 169 is then supplied to a regeneration stage 171 with a number of reclaimers, which in the present case is indicated by an arrow discharging from the washing apparatus 163. After the cleaning or the regeneration of the washing medium 169, this is returned to the lower part of the column 161 and redistributed by a spray 173.
  • the purified flue gas rises after the prepurification in the upper part of the column 161, which serves as an absorber 165 of the deposition of carbon dioxide.
  • the same amino acid salt solution is used as the washing medium 169, as in the washing device 163 in the lower part of the column 161.
  • the absorber 165 the carbon dioxide contained in the flue gas is removed and the loaded washing medium 169 fed to a desorber, not shown. After cleaning, the washing machine is dium 169 returned to the absorber 165 of the column 161.
  • the fully purified flue gas leaves the column 161 via an outlet 175.
  • Separator 5, 85 to accommodate carbon dioxide in a common column.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Aufbereitung eines Gasstroms und insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms angegeben, die eine Waschvorrichtung (3) zur Entfernung von Schadstoffe aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums (11), sowie eine der Waschvorrichtung (3) nachgeschaltete Abscheidevorrichtung (5) mit einem Absorber (39) und einem Desorber (45) zur Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums (11) umfasst. Hierbei sind die Waschvorrichtung (3) und die Abscheidevorrichtung (5) zur Verwendung des gleichen Waschmediums (11) eingerichtet. Des Weiteren wird ein Verfahren angegeben, bei dem sowohl zur Vorreinigung des Gasstroms in einer Waschvorrichtung (3) als auch zur Abscheidung von Kohlendioxid in einer Abscheidevorrichtung (5) das gleiche Waschmedium eingesetzt wird.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung eines Gasstroms und insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines Gasstroms und insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zur Aufbereitung eines Gasstroms.
Vor dem Hintergrund der klimatischen Veränderungen ist es ein globales Ziel, die Emission von Schadstoffen in die Atmosphäre zu verringern. Dies gilt insbesondere für die Emission von Kohlendioxid (C02) , welches sich in der Atmosphäre ansam- melt, die Wärmeabstrahlung der Erde behindert und so als
Treibhauseffekt zu einer Erhöhung der Erdoberflächentemperatur führt .
Besonders bei fossilbefeuerten Kraftwerksanlagen zur Erzeu- gung elektrischer Energie entsteht durch die Verbrennung eines fossilen Brennstoffes ein kohlendioxidhaltiges Rauchgas. Zur Vermeidung bzw. zur Verringerung von Kohlendioxid- Emissionen in die Atmosphäre muss das Kohlendioxid aus dem Rauchgas abgetrennt werden. Entsprechend werden insbesondere bei bestehenden fossil befeuerten Kraftwerken geeignete Maßnahmen diskutiert, um nach der Verbrennung das entstandene Kohlendioxid aus dem Abgas abzutrennen (Post-Combustion-Capture) .
Als eine technische Realisierung wird hierzu das Rauchgas nach der Verbrennung mit einem geeigneten Waschmedium in Kontakt gebracht, wobei im Rauchgas enthaltenes gasförmiges Kohlendioxid im Waschmedium gelöst bzw. in chemischem Sinne absorbiert wird. Das von Kohlendioxid befreite Abgas wird schließlich in die Atmosphäre entlassen. Das mit Kohlendioxid befrachtete Waschmedium kann durch Desorption des absorbierten Kohlendioxids regeneriert und erneut zur Absorption von Kohlendioxid aus dem Rauchgas genutzt werden. Gängige Waschmedien basieren hierbei auf primären, sekundären oder tertiä- ren Aminen und zeigen eine gute Selektivität und eine hohe Kapazität für Kohlendioxid.
Ein Problem bei der Abtrennung des C02 aus einem Rauchgas im Post-Combustion-Capture-Prozess entsteht jedoch durch die zusätzlich zum Kohlendioxid im Rauchgas enthaltenen Schadstoffe wie Festkörperpartikel, Schwefeloxide (S0X) und Stickoxide (N0X) , die über das Rauchgas in den C02-Abscheideprozess eingetragen werden. Hierbei entstehen beispielsweise durch die Reaktion der Amine aus dem Waschmedium mit den Stickoxiden aus dem Rauchgas direkt, durch Abbauprodukte oder über Nebenreaktionen Nitrosamine (N-Nitroso- Verbindungen) , die im Verdacht stehen, krebserregend zu sein. Da die gebildeten Nitrosamine einen geringen Dampfdruck aufweisen, werden sie über das gereinigte Rauchgas mit in die Atmosphäre ausgetragen. Eine Minimierung der Nitrosaminkonzentration bei der C02- Abscheidung ist daher unbedingt notwendig.
Um die gasförmigen Schadstoffe, wie S0X und N0X, ebenso wie Festkörperpartikel vor dem Eintritt in eine C02- Abscheidevorrichtung aus dem Rauchgas abzutrennen, wird das Rauchgas üblicherweise in einer Waschvorrichtung vorgereinigt. Hierbei werden beispielsweise Staubabscheider zur Reinigung des
Rauchgases von Feststoffen, Entschwefelungseinheiten zur Ent- fernung von S0X und sogenannte DeNOx-Anlagen zur Entfernung von N0X eingesetzt.
Mittels dieser Verfahren kann im Sinne einer Vorreinigung üblicherweise ein Großteil der im Rauchgas enthaltenen Schad- Stoffe entfernt werden. Allerdings kann ein Verbleib eines Restanteils insbesondere von Stickoxiden im Rauchgas nicht ausgeschlossen werden. Diese Schadstoffe werden dann gemeinsam mit dem Rauchgas der C02-Abscheidevorrichtung zugeführt und bilden dort mit dem Waschmedium Schadgase und Abbaupro- dukte, wie insbesondere die vorbeschriebenen Nitrosamine.
Es ist daher eine erste Aufgabe der Erfindung, eine gängigen Vorrichtung anzugeben, die eine gegenüber gängigen Vorrich- tungen vereinfachte Rauchgasauf ereitung bei gleichzeitiger Vermeidung der Bildung unerwünschter Abbau- und Nebenprodukte im C02-Abscheideprozess ermöglicht. Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches hinsichtlich der Bildung von Abbau- und Nebenprodukte bei der Rauchgasaufbereitung optimiert ist.
Die erste Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines Gasstroms und insbesondere eines Rauchgasstroms, umfassend eine Waschvorrichtung zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums, sowie eine der Waschvorrichtung nachgeschaltete Abscheidevorrichtung mit einem Absorber und einem Desorber zur Abtrennung von Kohlendioxid aus dem
Gasstrom mittels eines Waschmediums. Hierbei sind der Waschvorrichtung und die Abscheidevorrichtung zur Verwendung des gleichen Waschmediums eingerichtet . Die Erfindung geht von der Tatsache aus, dass die Bildung von Abbau- und Nebenprodukten in einer C02-Abscheidevorrichtung insbesondere aufgrund der mit dem Rauchgas eingetragenen Schadstoffe und insbesondere der Stickoxide bislang nur begrenzt zu verhindern ist. Trotz einer Vorreinigung des Rauch- gases verbleibt üblicherweise immer ein gewisser Anteil an
Schadstoffen in dem Rauchgas. Dieser Restanteil wird mit dem Rauchgas der Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid zugeführt und geht dort Reaktionen mit dem Waschmedium ein, wodurch die Entstehung unerwünschter Neben- und/oder Abbauprodukte be- günstigt wird. Auch der Einsatz eines Waschmediums mit Zusätzen, die beispielsweise durch die Reaktion mit den im Rauchgas enthaltenen Stickoxiden deren Konzentration reduzieren könnten, kann eine nahezu vollständige Entfernung der Stickoxide bislang nicht gewährleisten.
Unter Berücksichtigung des Vorgenannten erkennt die Erfindung, dass die Bildung unerwünschter Produkte bei der C02- Abscheidung aus dem Rauchgas dann unterbunden werden kann, wenn sowohl die Waschvorrichtung zur Abtrennung von im
Gasstrom enthaltenen Schadstoffen, als auch die Abscheidevorrichtung zur Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Gasstrom derart ausgebildet sind, dass sie sich zur Verwendung des gleichen Waschmediums eignen.
Durch den Einsatz des gleichen Waschmediums für beide Aufbereitungsschritte, also für die Vorreinigung des Rauchgases zur Entfernung der Schadstoffe vor dem Eintritt in die C02- Abscheidevorrichtung und für den Absorptions-Desorptions-
Prozess innerhalb der C02-Abscheidevorrichtung, kann eine sichere und kostengünstige Aufbereitung eines Rauchgases gewährleistet werden. Das Waschmedium (erste Prozessstufe) dient einerseits der Verringerung bzw. der Entfernung von im Rauchgas störenden Komponenten (Schadgase, Festkörperpartikel und Schwermetalle) und verhindert so deren Eintrag in die Abscheidevorrichtung (zweite Prozessstufe) . Andererseits ermöglicht das Waschmedi- um Abscheidung von Kohlendioxid aus dem Rauchgas durch gängige Absorptions-Desorptions-Prozesse in einer entsprechenden Abscheidevorrichtung .
Mit anderen Worten kann durch die Eignung der Waschvorrich- tung und der C02-Abscheidevorrichtung für den Einsatz des gleichen Waschmediums ein zweistufiger Prozess zur Rauchgasreinigung derart umgesetzt werden, dass in der ersten Prozessstufe gezielt die Schadstoffe abgetrennt und in der zweiten Prozessstufe das nahezu vollständig von unerwünschten Komponenten gereinigte Rauchgas durch abschließende Abtrennung von Kohlendioxid aufgereinigt wird.
Das gereinigte Rauchgas enthält nach dem Passieren der Waschvorrichtung keine oder nur eine verschwindend geringe Menge an Schadstoffen und kann so der Abscheidevorrichtung zugeführt werden. Aufgrund der vorherigen Entfernung der Schadstoffe wird eine Bildung von unerwünschten Neben- und Abbau- Produkten und hierbei insbesondere Nitrosaminen unterdrückt oder zumindest wesentlich reduziert.
Weiterhin ermöglicht durch diese Ausgestaltung eine Rauchgas- kühlung zusammen mit der Abtrennung der Schadstoffe in einer gemeinsamen Waschvorrichtung umzusetzen. Dies spart zum einen Investmentkosten und reduziert die Schadstoffe im Hauptpro- zess, also dem Abscheideprozess für Kohlendioxid, erheblich. Auch eine Zufuhr eines separaten Waschmediums, wie beispiels- weise Natronlauge (NaOH) , kann entfallen, wodurch der Abfall - ström kann deutlich abgesenkt und damit die Betriebskosten verringert werden können.
Grundsätzlich wird ein bei der Verbrennung in einem Kohle- kraftwerk entstehendes Rauchgas in drei aufeinander folgenden Stufen gereinigt . In der ersten Stufe werden im Rahmen einer Rauchgasentstickung Stickoxide aus Rauchgas entfernt, wozu typischerweise das sogenannte SCR-Verfahren (Selective
Catalytic Reaction) angewendet wird. Anschließend wird das Rauchgas zur Entfernung von Festkörperpartikeln entstaubt. In einem dritten Schritt wird das Rauchgas einer Entschwefelung zur Entfernung von Schwefeloxiden unterzogen.
Vorliegend wird zur Vorreinigung insbesondere ein Vorwäscher Teil der Waschvorrichtung, beispielsweise in Form einer
Vorwäscherkolonne eingesetzt. In der Waschvorrichtung (erste Prozessstufe) bzw. in dessen Vorwäscher findet die in Vorreinigung und die Kühlung des Rauchgases statt . Hierbei werden die Schadstoffe aus dem Rauchgas entfernt.
Das nach der Vorreinigung im Rauchgas verbleibende Kohlendioxid wird üblicherweise durch einen Absorptions-Desorptions- Prozess mittels eines Waschmediums aus dem jeweiligen
Gasstrom herausgewaschen. Zur Abscheidung wird das Rauchgas einem Absorber als Teil einer gängigen C02- Abscheidevorrichtung zugeführt. Um den Absorptionsprozess im Absorber zu begünstigen, wird das Rauchgas in der Regel vor dem Eintritt in den Absorber in einem so genannten Flue-Gas-Kühler abge- kühlt. Vorliegend erfolgt die Kühlung vorteilhafterweise gleichzeitig mit der Entfernung der Schadstoffe schon in der Waschvorrichtung. Die zur Absorption von C02 im Waschmedium benötigte verringerte Temperatur des Rauchgases kann so in einem Schritt mit der ersten Vorreinigung erfolgen.
Der Gasstrom wird innerhalb des Absorbers mit dem Waschmedium in Kontakt gebracht, wobei dort Teilkomponenten und C02 absorbiert bzw. reversibel gebunden werden. Das gereinigte Rauchgas wird aus dem Absorber ausgelassen, wohingegen das beladene Waschmedium zur Abtrennung von C02 unter Temperaturerhöhung in einen Desorber geleitet wird. Die Abtrennung im Desorber erfolgt üblicherweise thermisch, das heißt, das Kohlendioxid wird durch Zufuhr von Wärme desorbiert und ausge- trieben und kann dann einer Lagerung oder Verwertung zugeführt werden. Das regenerierte Waschmedium wird vom Desorber zum Absorber zurückgeführt und steht dann erneut zur Absorption von C02 aus dem Rauchgas zur Verfügung. Bevorzugt ist als Waschmedium ein Aminosäuresalz eingesetzt. Durch den Einsatz eines Aminosäuresalzes als gemeinsames Waschmedium für die Waschvorrichtung und die C02- Abscheidevorrichtung ist ein Aufbereiten eines Rauchgases mit existierenden bzw. bereits bestehenden Reclaiming-Prozessen möglich. Eine wässrige Aminosäuresalzlösung ist hierbei zweckmäßig.
Bei der Verwendung eines Aminosäuresalzes als Absorptionsmedium hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Aminosäuresalz eingesetzt wird, welches einen Kohlenstoff- Substituenten aus der Gruppe aufweist, die Wasserstoff, ein Alkyl, ein Hydroxyalkyl und ein Aminoalkyl enthält. Weiter bevorzugt wird ein Aminosäuresalz eingesetzt, dass einen Stickstoff-Substituenten aus der Gruppe aufweist, die Wasserstoff, ein Alkyl, ein Hydroxyalkyl und ein Halogenalkyl enthält. Wiederum kann ein einzelnes Aminosäuresalz wie bei- spielsweise ein Kaliumsalz des Glycins oder andere Aminosäuren eingesetzt sein. Auch können Mischungen verschiedener Aminosäuresalze als Absorptionsmittel eingesetzt werden. Wei- ter bevorzugt ist das Aminosäuresalz ein Salz eines Metalls, insbesondere eines Alkalimetalls.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Regenerationsstufe für das Waschmedium mit einer Anzahl von Reclaimern umfasst. In der Regenerationsstufe bzw. in den jeweils der Regenerationsstufe zugehörigen Reclaimern werden Zersetzungsprodukte sowie nicht regenerierbare Reaktionsprodukte vom Waschmedium abgetrennt. Dies kann beispiels- weise mittels einer Destillation erfolgen, bei der das nach der Abtrennung der Störkomponenten kondensierte Waschmedium erneut der Waschvorrichtung zugeführt wird. Die Reclaimer dienen hierbei unter Regenerierung des Waschmediums der gezielten Störstoffausschleusung ebenso wie der Gewinnung von nutzbaren Produkten aus dem Rauchgas.
Grundsätzlich kann die Regenerationsstufe, bzw. der oder jeder Reclaimer der Regenerationsstufe strömungstechnisch mit einem Desorber verbunden sein. So kann das nach der Desorpti- on von Kohlendioxid gereinigte Waschmedium in der Regenerationsstufe regeneriert werden.
Hinsichtlich der Anordnung der Regenerationsstufe hat es sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Re- generationsstufe strömungstechnisch mit einer Rückführleitung der Waschvorrichtung gekoppelt ist. Die Rückführleitung der Waschvorrichtung ist hierbei vorzugsweise an den Vorwäscher der Waschvorrichtung angebunden. Auf diese Weise kann das in der Waschvorrichtung zirkulierende Waschmedium vom Vorwäscher ausgehend der Regenerationsstufe zugeführt und entsprechend aufbereitet bzw. regeneriert werden. Eine Temperaturerhöhung, zum Erreichen von Desorberbedingungen zum Austreiben des Kohlendioxids aus dem Waschmedium ist nicht notwendig. Durch eine mit der Waschvorrichtung gekoppelte Regenerationsstufe werden somit hohe Temperaturen vermieden und eine Schadstoff- abtrennung unter Regenerierung des Waschmediums ohne Bildung unerwünschter und gefährlicher Neben- und Abbauprodukte, wie Nitrosamine, umgesetzt. Auch der Restanteil von nach der Vorreinigung im Rauchgas enthaltenen Schwefeloxiden, der bislang in die Abscheidevorrichtung mit eingetragen und erst im Anschluss an die C02- Desorption durch Regeneration des Waschmediums aus diesem entfernt wurde, kann nunmehr dank der strömungstechnischen Verbindung des Wäscherkreislaufs mit der Regenerationsstufe bereits vor dem Eintritt in die C02-Abscheidevorrichtung beispielsweise durch Fällung als Kaliumsulfat (K2S04) aus dem Rauchgas entfernt werden.
Die strömungstechnische Kopplung der Regenerationsstufe mit der Waschvorrichtung erfolgt zweckmäßigerweise über die
Rückführleitung der Waschvorrichtung. Hierzu umfasst die Rückführleitung vorzugsweise eine Abzweigleitung, die strömungstechnisch jeweils mit einer Zuführleitung des oder jeden Reclaimers der Regenerationsstufe gekoppelt ist. Weiter bevorzugt umfasst der oder jeder Reclaimer eine Rückführleitung, die jeweils strömungstechnisch mit der Rückführ- leitung der Waschvorrichtung gekoppelt ist. So kann das im
Reclaiming-Prozess der Regenerationsstufe aufbereitete Waschmedium der Waschvorrichtung zugeführt und dort zur weiteren Abtrennung von Schadstoffen aus dem Rauchgas genutzt werden. Insgesamt kann das Waschmedium dem oder jedem Reclaimer der Regenerationsstufe über die Kopplung mit der Waschvorrichtung zugeführt, dort aufbereitet und wieder in die Waschvorrichtung zurückgeführt werden.
Insgesamt kann das Waschmedium dem oder jedem Reclaimer über die strömungstechnische Kopplung mit der Waschvorrichtung zugeführt, dort aufbereitet und über die Rückführleitungen wieder in die Waschvorrichtung zurückgeführt werden.
Weiter bevorzugt sind ein erster Reclaimer und ein zweiter Reclaimer strömungstechnisch über eine Verbindungleitung miteinander gekoppelt, so dass im ersten Reclaimer aufbereitetes Waschmedium im zweiten Reclaimer weiter regeneriert werden kann. Beispielsweise kann im ersten Reclaimer Kaliumsulfat zur weiteren Verwendung gewonnen werden und im zweiten
Reclaimer eine Abtrennung weiterer Störkomponenten erfolgen, die als Abfallstrom entsorgt werden. Vom zweiten Reclaimer aus wird das gereinigte Waschmedium dann wieder der Waschvor- richtung zugeführt .
Zweckmäßigerweise ist der Abführleitung des oder jeden
Reclaimers jeweils eine Aufbereitungseinrichtung angeschlossen. Die bei den Reclaiming-Prozessen des Waschmediums ent- stehenden Produkte, wie insbesondre Kaliumsulfat, Wasser und Abfallprodukte können in den an die Reclaimer angeschlossenen Aufbereitungseinrichtungen entsprechend weiter verarbeitet werden. So kann entstehendes Kaliumsulfat nach einer weiteren Aufbereitung beispielsweise als Dünger verwendet werden. Der entstehende Abfallstrom ist dank des bereits in der Waschvorrichtung durchgeführten Reclaiming-Prozesses besonders gering .
Vorzugsweise umfasst der Absorber der Abscheidevorrichtung eine Abführleitung, die strömungstechnisch mit einer Zuführleitung des Desorbers verbunden ist. Das mit C02 beladene Waschmedium wird so zur Abtrennung von C02 unter Temperaturerhöhung in den Desorber geleitet. Bei der Zufuhr des belade- nen Waschmediums zum Desorber wird dieses zweckmäßigerweise mittels einer Pumpe dorthin gepumpt, wobei das beladene
Waschmedium einen Wärmetauscher passiert. In dem Wärmetauscher wird die Wärme des vom Desorber zum Absorber strömenden, regenerierten Waschmediums auf das aus dem Absorber strömende, beladene Waschmedium übertragen. Der Wärmetauscher nutzt somit die Abwärme in der Rückführleitung des Desorbers, um das Waschmedium aus dem Absorber vor dem Eintritt in den Desorber vorzuwärmen. Die Abtrennung des Kohlendioxids aus dem Waschmedium üblicherweise thermisch. Zweckmäßigerweise ist der Desorber der Abscheidevorrichtung über eine Rückführleitung strömungstechnisch mit einer Zuführleitung des Absorbers verbunden. So kann das in dem
Desorber von C02 gereinigte Waschmedium dem Absorber zuge- führt werden und steht dort erneut zur Absorption von Kohlendioxid zur Verfügung.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rückführleitung des Desorbers eine Abzweigleitung angeschlossen, die strömungstechnisch mit der Zuführleitung der Waschvorrichtung gekoppelt ist. Vom Desorber abströmendes Waschmedium kann so in die Waschvorrichtung rückgeführt werden und dort zur Abtrennung der Schadstoffe aus dem Rauchgas genutzt werden. Weiterhin kann das Waschmedium der Regenerationsstufe und somit dem Reclaiming-Prozess zugeführt und in diesem regeneriert werden. Bei einer solchen Ausgestaltung handelt es sich um eine gekoppelte Fahrweise der ersten Prozessstufe, also der Vorreinigung des Rauchgases in der Wasch- Vorrichtung, und der zweiten Prozessstufe, also dem C02-Ab- scheideprozess . Eine solche gekoppelte Fahrweise kann insbesondere deswegen umgesetzt werden, weil sowohl die Waschvorrichtung als auch die Abscheidevorrichtung für die Verwendung des gleichen Waschmediums ausgelegt sind.
Weiter bevorzugt ist der Abführleitung des Absorbers eine Abzweigleitung angeschlossen, die strömungstechnisch mit der Zuführleitung der Waschvorrichtung gekoppelt ist. So kann bereits vom Absorber abströmendes Waschmedium in die Waschvor- richtung rückgeführt und dort zur Abtrennung der Schadstoffe aus dem Rauchgas genutzt werden.
Bevorzugt ist dem Desorber eine Abführleitung angeschlossen, die in einer Aufbereitungseinrichtung mündet. Die Aufberei- tungseinrichtung dient der Aufbereitung und Überführung des desorbierten Kohlendioxids in weitere Produkte. Beispielsweise kann der verbleibende C02-reiche Gasstrom verdichtet werden, um den Transport zu einer Speicherstätte zu ermöglichen, wo das C02 abschließend gelagert werden kann.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist die Waschvorrichtung wärmetechnisch mit der Abführleitung des Absorbers gekoppelt. Die Kopplung erfolgt hierbei über einen Wärmetau- scher, der vorzugsweise in der Abführleitung des Absorbers eingebunden ist. So kann Wärme aus dem Hauptprozess , also dem C02-Abscheideprozess entnommen werden, die dann für die Verdampfung in der Vorreinigung zur Verfügung steht. Ein zusätz- licher Wärmeeintrag ist somit nicht notwendig.
Die Abwärme aus der Abführleitung des Absorbers kann hierbei vorteilhaft zur Wiedergewinnung von Wasser in der Waschvorrichtung genutzt werden. Hierzu ist der Wärmetauscher in der Abführleitung des Absorbers zweckmäßigerweise mit einem Wärmetauscher des Wäscherkreislaufs verbunden. Dem Wärmetauscher des Wäscherkreislaufs können dann beispielsweise ein Kompressor und ein Dampfkondensator zur Verflüssigung des Wassersdampfes angeschlossen sein.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist die Regenerationsstufe wärmetechnisch mit der Abführleitung des Absorbers gekoppelt ist. Die Wärme aus dem C02-Abscheideprozess kann so beispielsweise direkt zur Verdampfung von Wasser in der Rege- nerationsstufe verwendet werden kann. Hierbei ist vorzugsweise zumindest ein Reclaimer der Regenerationsstufe wärmetechnisch über einen Wärmetauscher mit der Abführleitung des Absorbers gekoppelt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Waschvorrichtung und der Absorber der Abscheidevorrichtung in einer gemeinsamen Kolonne angeordnet . So können die Kühlung des Rauchgases, die Abtrennung der Schadstoffe und die Abschei- dung des Kohlendioxids platzsparend angeordnet werden. Die Kolonne ist hierzu insbesondere so ausgebildet, dass das im unteren Teil der Kolonne von Schadstoffen gereinigte und gekühlte Rauchgas zur Absorption von Kohlendioxid in den oberen Teil der Kolonne aufsteigt, wo das Kohlendioxid aus dem
Rauchgas entfernt wird. Über einen Auslass am oberen Ende der Kolonne kann das so gereinigte Rauchgas in die Atmosphäre entlassen werden. Zweckmäßigerweise ist dem Desorber ein Reboiler angeschlossen. Der Reboiler liefert als ein sogenannter Sumpf erdampfer die notwendige Regenerationswärme für die Trennung von absorbiertem C02 vom Waschmedium. Das beladene Waschmedium wird hierbei durch Dampf, welcher im Reboiler erzeugt wird, regeneriert. Zur Erzeugung des Dampfes innerhalb des Reboilers wird dieser üblicherweise mit importiertem Dampf, beispielsweise aus einem angeschlossenen Dampfkraftwerk beheizt. Die zweite Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Aufbereitung eines Gasstroms, insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms, bei dem in einer Waschvorrichtung Schadstoffe aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums abgetrennt werden, der von Schadstoffen ge- reinigte Gasstrom zur Abtrennung von Kohlendioxid einer
Abscheidevorrichtung zugeführt wird, innerhalb eines Absorbers der Abscheidevorrichtung das Kohlendioxid aus dem
Gasstrom mittels eines Waschmediums abgetrennt wird, und das beladene Waschmedium zur Desorption des Kohlendioxids einem Desorber der Abscheidevorrichtung zugeführt wird. Hierbei wird zur Abtrennung der Schadstoffe und zur Abtrennung des Kohlendioxids aus dem Gasstrom das gleiche Waschmedium verwendet . Das Waschmedium dient einerseits der Verringerung bzw. Entfernung von im Rauchgas störenden Komponenten und verhindert so deren Eintrag in die Abscheidevorrichtung für das Kohlendioxid. Andererseits eignet sich das Waschmedium auch zur Absorption von nach der Vorreinigung im Rauchgas verbleibenden Kohlendioxids. Somit ermöglicht der Einsatz des gleichen Waschmediums für beide Verfahrensschritte eine sichere und kostengünstige Aufbereitung eines Rauchgases.
Vorteilhafterweise wird als Waschmedium ein Aminosäuresalz verwendet, welches sich sowohl zur Abtrennung der Schadstoffe im Rauchgas als auch zur Abtrennung von Kohlendioxid in der Abscheidevorrichtung eignet . Weiterhin ist es von Vorteil, wenn aus der Waschvorrichtung abfließendes Waschmedium zu dessen Aufbereitung einer Regenerationsstufe mit einer Anzahl von Reclaimern zugeführt wird, in welchen das Waschmedium zur weiteren Verwendung aufberei- tet wird.
Vorzugsweise wird von dem oder jedem Reclaimer abfließendes Waschmedium in die Waschvorrichtung zurückgeführt und steht so zur weiteren Verwendung zur Verfügung. Hierbei fließt das Waschmedium vorzugsweise von einem ersten Reclaimer zu einem zweiten Reclaimer.
Um die in dem oder jedem Reclaimer entstehenden Produkte einer weiteren Verwendung und/oder Entsorgung zuführen zu kön- nen, wird der in dem oder jedem Reclaimer entstehende Produktstrom zweckmäßigerweise jeweils einer Aufbereitungsein- richtung zugeführt .
Zur Durchführung des Verfahrens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das aus dem Absorber abfließende Waschmedium dem
Desorber zugeführt wird, um dort das absorbierte C02 aus dem Waschmedium zu entfernen.
Um zur erneuten Absorption von Kohlendioxid genutzt werden zu können, wird vom Desorber abfließendes Waschmedium zweckmäßigerweise zum Absorber rückgeführt.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn vom Desorber abfließendes Waschmedium zumindest teilweise der Waschvorrichtung zu- geführt wird und dort zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Waschmedium vor dem Eintritt in die C02- Abscheidevorrichtung eingesetzt wird.
Zur weiteren Verwendung und Lagerung des im Desorber abge- trennten Kohlendioxids ist es zweckmäßig, wenn dieses einer Aufbereitungseinrichtung zugeführt wird. Besonders bevorzugt wird Wärme des vom Absorber abfließenden Waschmediums auf das in der Waschvorrichtung geführte Waschmedium übertragen, um so Wasser aus der Waschvorrichtung mit geringem Aufwand zurückzugewinnen.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung wird Wärme des vom Absorber abfließenden Waschmediums auf in der Regenerationsstufe zirkulierendes Waschmedium übertragen, wodurch die Wärme aus dem C02-Abscheideprozess zur Verdampfung und
Wiedergewinnung von Wasser in der Regenerationsstufe verwendet werden kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Schadstoffe und das Kohlendioxids platzsparend in einer gemeinsamen Kolonne aus dem Gasstrom abgetrennt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen für das Verfahren zur Aufbereitung eines Gasstroms ergeben sich aus den auf die Vorrichtung gerichteten Unteransprüchen. Die hierzu genannten Vorteile können entsprechend sinngemäß auf das Verfahren übertragen werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines Rauchgases mit einer Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid, mit einem strömungstechnisch mit dieser verbundenen Waschvorrichtung, sowie mit einer Regenerationsstufe für das Waschmedium,
FIG 2 eine weitere Vorrichtung zur Aufbereitung eines
Rauchgases mit einer Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid, mit einem strömungstechnisch mit dieser verbundenen Waschvorrichtung, sowie mit einer Regenerationsstufe für das Waschme- dium, sowie
FIG 3 eine Kolonne als Teil einer weiteren Vorrichtung zur Aufbereitung eines Rauchgases mit einem Absorber einer Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid und einem Vorwäscher einer Waschvorrichtung.
FIG 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Aufbereitung eines Rauch- gasstroms (RG) . Die Vorrichtung 1 umfasst hierzu eine Waschvorrichtung 3, die strömungstechnisch mit einer Abscheidevorrichtung 5 für Kohlendioxid verbunden ist. Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Regenerationsstufe 7. Die Waschvorrichtung 3 dient der Vorreinigung eines eingebrachten Rauchgasstroms nach der Verbrennung eines fossilen Kraftstoffs. Bei der Vorreinigung eines Rauchgases werden Schadstoffe wie insbesondere Stickoxide, die durch Abbauprodukte oder über Nebenreaktionen Nitrosamine bilden, aus dem Rauchgas entfernt und so verhindert, dass diese über das Rauchgas in den C02-Abscheideprozess in der
Abscheidevorrichtung 5 eingetragen werden.
Zur Vorreinigung ist ein Vorwäscher 9 als Teil der Waschvor- richtung 3 umfasst, in dem das Rauchgas entstickt wird. Das hierzu eingesetzte Waschmedium 11 ist eine
Aminosäuresalzlösung. Das Rauchgas wird nach der Vorreinigung im Vorwäscher 9 über dessen Rückführleitung 13 der Regenerationsstufe 7 zugeführt.
Die Regenerationsstufe 7 umfasst zwei Reclaimer 15, 17, von denen der erste Reclaimer 15 strömungstechnisch mit der
Waschvorrichtung 3 verbunden ist. Die strömungstechnische Verbindung wird durch eine Abzweigleitung 19 ermöglicht, die der Rückführleitung 13 der Waschvorrichtung 3, bzw. des Vorwäschers 9 angeschlossen ist. Die Abzweigleitung 19 ist strömungstechnisch mit der Zuführleitung 21 des ersten Reclaimers 15 der Regenerationsstufe 7 gekoppelt, bzw. mündet in dieser. Der Zuführleitung 21 des ersten Reclaimers 15 ist ebenfalls eine Abzweigleitung 23 angeschlossen, die in der Zuführleitung 25 des zweiten Reclaimers 17 mündet. Das aus der Waschvorrichtung 3 entnommene Waschmedium 11 wird so auf beide Reclaimer 15, 17 verteilt und dort entsprechend aufbereitet. Beide Reclaimer 15, 17 umfassen jeweils eine Rückführleitung 27, 29, über die sie strömungstechnisch mit der Rückführleitung 13 der Waschvorrichtung 3 gekoppelt sind. So kann das nach der Abtrennung von Störkomponenten und Wasser im
Reclaiming-Prozess aufbereitete Waschmedium 11 der Waschvorrichtung 3 und somit dem Vorwäscher 9 erneut zugeführt und dort zur weiteren Abtrennung von Schadstoffen aus dem Rauchgas genutzt werden.
Die bei der Reinigung in den Reclaimern 15, 17 abgetrennten Produkte werden über entsprechende Abführleitung 31, 33 jeweils einer Aufbereitungseinrichtung 35, 37 zugeführt. Die bei den Reclaiming-Prozessen des Waschmediums 11 entstehenden Produkte, wie insbesondere Kaliumsulfat, Wasser und Abfallprodukte können in den an die Reclaimer 15, 17 angeschlossenen Aufbereitungseinrichtungen 35, 37 entsprechend weiter verarbeitet werden. Die Aufbereitungseinrichtungen 35, 37 sind vorliegend nur durch entsprechende Pfeile angedeutet.
Weiterhin ist der zweite Reclaimer 17 über einen Wärmetauscher 38 wärmetechnisch mit der C02-Abscheidevorrichtung 5 gekoppelt. Die Wärme aus dem C02-Abscheideprozess kann so beispielsweise direkt zur Verdampfung von Wasser in der Rege- nerationsstufe 7 verwendet werden kann.
Nach der Vorreinigung in der ersten Prozessstufe, also der Waschvorrichtung 3, wird das entsprechend von Schadstoffen gereinigte Rauchgas in die C02-Abscheidevorrichtung 5 weiter- geleitet. Hierzu wird das Rauchgas einem Absorber 39 zugeführt. In dem Absorber 39 befindet sich ebenfalls eine
Aminosäuresalzlösung als Waschmedium 11, welches zur Abtrennung des im Rauchgas enthaltenen Kohlendioxids genutzt wird. Hierzu wird das Rauchgas im Absorber 39 mit dem Waschmedium 11 in Kontakt gebracht und das im Rauchgas enthaltene C02 im Waschmedium 11 absorbiert. Über eine Abführleitung 41 ist der Absorber 39 strömungstechnisch mit der Zuführleitung 43 eines Desorbers 45 verbunden, so dass das mit C02 beladene Waschme- dium 11 über diese beiden Leitungen 41, 43 unter Temperaturerhöhung mittels einer Pumpe 47 in den Desorber 45 gepumpt wird . Hierbei passiert das beladene Waschmedium 11 einen Wärmetauscher 49, in welchem die Wärme des von dem Desorber 45 zum Absorber 39 strömenden, regenerierten Waschmediums 11 auf das vom Absorber 39 zugeführte, beladene Waschmediums 11 übertragen wird. Der Wärmetauscher 49 nutzt hierbei die Abwärme des Desorbers 45, um das Waschmediums 11 aus dem Absorber 39 vor dem Eintritt in den Desorber 45 vorzuwärmen.
Innerhalb des Desorbers 45 wird das im Waschmedium 11 absorbierte C02 thermisch desorbiert . Zur Aufbereitung und Über- führung des Kohlendioxids ist dem ersten Desorber 45 eine Abführleitung 51 angeschlossen, die in einer Aufbereitungsein- richtung 53 mündet. In der Aufbereitungseinrichtung 53 kann der desorbierte C02-reiche Gasstrom verdichtet werden, um beispielsweise den Transport zu einer Speicherstätte zu er- möglichen.
Dem ersten Desorber 45 ist weiterhin eine Rückführleitung 55 angeschlossen. Die Rückführleitung 55 ist strömungstechnisch mit der Zuführleitung 57 des Absorbers 39 verbunden. Das in dem Desorber 45 regenerierte Waschmediums 11 wird so über die strömungstechnische Verbindung zwischen der Rückführleitung 55 und der Zuführleitung 57 in den Absorber 39 zurückgeführt und steht dort zu erneuten Absorption von C02 aus dem Rauchgas zu Verfügung.
Der Rückführleitung 55 des Desorbers 45 ist eine Abzweigleitung 59 angeschlossen, die strömungstechnisch mit der Waschvorrichtung 3 bzw. mit der Zuführleitung 61 des Vorwäschers 9 gekoppelt ist. Vom Desorber 45 abströmendes Waschmedium 11 kann so in die Waschvorrichtung 3 zurückgeführt werden und durch die strömungstechnische Verbindung der Waschvorrichtung 3 mit der Regenerationsstufe 7 in den beiden Reclaimern 15, 17 regeneriert werden. Bei einer solchen Ausgestaltung han- delt es sich um eine gekoppelte Fahrweise zwischen der ersten Prozessstufe in der Waschvorrichtung 3 und der zweiten Prozessstufe in dem C02-Abscheideprozess . Diese zweistufige Fahrweise, also die strömungstechnische Kopplung der Wasch- Vorrichtung 3 mit der Abscheidevorrichtung 5 wird insbesondere durch den Einsatz des gleichen Waschmediums 11 möglich.
Hierbei ist es im Sinne einer gekoppelten Fahrweise grundsätzlich auch möglich, die Abführleitung 41 des Absorbers 39 strömungstechnische mit der Zuführleitung 61 der Waschvorrichtung 3 zu koppeln, wozu der Abführleitung 41 des Absorbers 39 insbesondere eine Abzweigleitung des angeschlossen sein kann. Zur Bereitstellung der notwendigen Regenerationswärme für die Trennung des Kohlendioxids vom Waschmedium 11 ist dem
Desorber 45 ein Reboiler 63 angeschlossen. Das beladene
Waschmedium 11 wird hierbei durch Dampf, welcher im Reboiler 63 erzeugt wird, regeneriert. Der Reboiler 63 wird mit impor- tiertem Dampf, beispielsweise aus einem angeschlossenen
Dampfkraftwerk, beheizt, was vorliegend nicht gezeigt ist.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine der Waschvorrichtung 3 vorgeschaltete Reinigungsstufe 65, in dem das heiße Rauch- gas nach der Verbrennung und vor dem Eintritt in die Waschvorrichtung 3 durch Einspritzen eines Waschmediums vorgekühlt wird. Hierbei erfolgt eine Absorption der Schadstoffe wie Chlorwasserstoff (HCl) und Fluorwasserstoff (HF) sowie eine Schwermetallabscheidung durch sogenanntes Quenchen.
In Fig. 2 ist eine weitere Vorrichtung 81 zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms gezeigt. Wie auch Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 umfasst die Vorrichtung 81 hierzu eine Waschvorrichtung 83, der strömungstechnisch mit einer Abscheidevorrich- tung 85 für Kohlendioxid verbunden ist, sowie eine Regenerationsstufe 87. Die Waschvorrichtung 83 dient der Vorreinigung eines eingebrachten Rauchgasstroms nach der Verbrennung eines fossilen Kraftstoffs, wobei Schadstoffe wie insbesondere Stickoxide, die durch Abbauprodukte oder über Nebenreaktionen Nitrosamine bilden, aus dem Rauchgas entfernt werden. Zur Vorreinigung umfasst die Waschvorrichtung 83 einen Vorwäscher 89 mit einer Aminosäuresalzlösung als Waschmedium 91. Nach der Vorreinigung wird das Rauchgas über eine Rückführleitung 93 des Vorwäschers 89 der Regenerationsstufe 87 zugeführt.
Die Regenerationsstufe 87 umfasst zwei Reclaimer 95, 97. Der erste Reclaimer 95 ist hierbei über eine der Rückführleitung 93 der Waschvorrichtung 83 angeschlossene Abzweigleitung 99 mit der Waschvorrichtung 83 verbunden. Hierbei ist Abzweig- leitung 99 strömungstechnisch mit der Zuführleitung 101 des ersten Reclaimers 95 gekoppelt.
Dem ersten Reclaimer 95 ist eine Verbindungsleitung 103 angeschlossen, die in der Zuführleitung 105 des zweiten Reclaim- ers 97 mündet. Das im ersten Reclaimer 95 aufbereitete Waschmedium 91 kann so im zweiten Reclaimer 97 weiter regeneriert werden. Das aufbereitete Waschmedium 91 wird dann 1 von beiden Reclaimer 95, 97 ausgehend über zwei an die Reclaimer 95, 97 angeschlossene Rückführleitungen 107, 109 der Waschvor- richtung 83 zugeführt und dort zur erneuten Reinigung des
Rauchgases über eine Zuführleitung 110 in den Vorwäscher 89 zurückgeführt .
Die bei der Reinigung des Waschmediums 91 in den Reclaimern 95, 97 abgetrennten Produkte werden über entsprechende Abführleitung 111, 1013 jeweils einer Aufbereitungseinrichtung 115, 117 zugeführt. Auch hier sind die Aufbereitungseinrich- tungen 115, 117 nur durch Pfeile angedeutet. Im Unterschied zur Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist vorliegend nicht die Regenerationsstufe 87, sondern die Waschvorrichtung 83 wärmetechnisch mit der C02-Abscheidevorrichtung 85 gekoppelt. Dies erfolgt über eine wärmetechnische Kopplung eines Wärmetauschers 119 der Abscheidevorrichtung 85 mit einem Wärmetauscher 121 der Waschvorrichtung 83. So kann ohne zusätzlichen Wärmeeintrag Abwärme aus dem Hauptprozess beispielsweise zur Verdampfung von Wasser in der Waschvorrichtung 83 genutzt werden. Zur Wiedergewinnung von Wasser genutzt, wozu dem Wärmetauscher ein Verdampfer 123, ein Kompressor 125 und ein Dampfkondensator 127 zur Verflüssigung des Wassersdampfes angeschlossen sind. Nach der Vorreinigung in der Waschvorrichtung 83 bzw. im Vorwäscher 89 wird das Rauchgas in den einen Absorber 129 der C02-Abscheidevorrichtung 85 weitergeleitet wird. In dem Absorber 129 wird ebenfalls eine Aminosäuresalzlösung als
Waschmedium 91 für das im Rauchgas enthaltene Kohlendioxid eingesetzt. Nach der Absorption des Kohlendioxids wird das
Waschmedium 91 über eine Abführleitung 131 des Absorbers 129 und eine mit dieser strömungstechnisch verbundenen Zuführleitung 133 eines Desorbers 135 unter Temperaturerhöhung mittels einer Pumpe 137 in den Desorber 135 gepumpt.
Über einen Wärmetauscher 139 wird die Wärme des von dem
Desorber 135 zum Absorber 129 strömenden, regenerierten
Waschmediums 91 auf das vom Absorber 129 zugeführte, beladene Waschmedium 91 übertragen. Innerhalb des Desorbers 135 wird das im Waschmedium 91 absorbierte C02 thermisch desorbiert und zur Aufbereitung und Überführung über eine dem Desorber 135 angeschlossenen Abführleitung 141 einer Aufbereitungsein- richtung 143 zugeführt. Über eine dem Desorber 135 angeschlossene Rückführleitung
145, die strömungstechnisch mit der Zuführleitung 147 des Absorbers 129 verbunden ist, wird das im Desorber 135 regenerierte Waschmediums 91 in den Absorber 129 zurückgeführt und steht dort zu erneuten Absorption von C02 aus dem Rauchgas zu Verfügung.
Ein weiterer Unterschied zu Fig. 1 liegt vorliegend darin, dass der Rückführleitung 145 des Desorbers 135 keine Abzweig- leitung zur strömungstechnischen Kopplung mit der Waschvorrichtung 83 angeschlossen ist. Es handelt sich somit hierbei um eine getrennte Fahrweise der ersten Prozessstufe (Vorreinigung) und der zweiten Prozessstufe (C02-Abscheidung) .
Zur Bereitstellung der notwendigen Regenerationswärme für die Trennung des Kohlendioxids vom Waschmedium 91 ist dem Desor- ber 135 ebenfalls ein Reboiler 149 angeschlossen. Das belade- ne Waschmedium 91 wird hierbei durch Dampf aus dem Reboiler 149 regeneriert.
FIG 3 zeigt eine Kolonne 161 als Teil einer weiteren Vorrichtung zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms. In der Kolonne 161 sind eine Waschvorrichtung 163 und ein Absorber 165 als Teil einer Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid gemeinsam angeordnet. So können die Kühlung des Rauchgasstroms, die Abtrennung der Schadstoffe und die Abscheidung des Kohlendioxids platzsparend angeordnet werden. Das Rauchgas wird hierzu über einen Einlass 167 in den unteren Teil der Kolonne 161 eingeblasen und dort mittels einer Aminosäuresalzlösung 169 von Schadstoffen gereinigt. Das Waschmedium 169 wird dann einer Regenerationsstufe 171 mit einer Anzahl von Reclaimern zugeführt, was vorliegend durch einen von der Waschvorrichtung 163 abführenden Pfeil angedeutet ist. Nach der Reinigung bzw. der Regenerierung des Waschmediums 169 wird dieses in den unteren Teil der Kolonne 161 zurückgeführt und durch eine Sprüheinrichtung 173 wieder verteilt .
Das gereinigte Rauchgas steigt nach der Vorreinigung in den oberen Teil der Kolonne 161 auf, der als Absorber 165 der Abscheidung von Kohlendioxid dient. Auch hier wird als Waschmedium 169 die gleiche Aminosäuresalzlösung eingesetzt, wie in der Waschvorrichtung 163 im unteren Teil der Kolonne 161. In dem Absorber 165 wird das im Rauchgas enthaltene Kohlendioxid entfernt und das beladene Waschmedium 169 einem nicht gezeigten Desorber zugeführt. Nach der Reinigung wird das Waschme- dium 169 wieder in den Absorber 165 der Kolonne 161 zurückgeführt. Das vollständig gereinigte Rauchgas verlässt die Kolonne 161 schließlich über einen Auslass 175. Hinsichtlich der weiteren Beschreibung der einzelnen Prozesse während der Rauchgasreinigung wird an dieser Stelle auf die detaillierte Beschreibung zu den Fig. 1 und 2 verwiesen.
Hierbei besteht selbstverständlich grundsätzlich die Möglichkeit, sowohl in der Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 als auch in der Vorrichtung 81 gemäß Fig. 2 die Vorreinigung in der
Waschvorrichtung 3, 83 und die sich anschließende
Abscheidevorrichtung 5, 85 für Kohlendioxid in einer gemeinsamen Kolonne unterzubringen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1, 81) zur Aufbereitung eines Gasstroms, insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms, umfassend eine Waschvorrichtung (3, 83, 163) zur Entfernung von Schadstoffen aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums (11, 91, 169), sowie eine der Waschvorrichtung (3, 83, 163) nachgeschaltete Abscheidevorrichtung (5, 85) mit einem Absorber (39, 129, 165) und einem Desorber (45, 131) zur Abtrennung von Kohlendioxid aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums (11, 91, 169), wobei die Waschvorrichtung (3, 83, 163) und die Abscheidevorrichtung (5, 85) zur Verwendung des gleichen Waschmediums (11, 91, 169) eingerichtet sind.
2. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 1, wobei als Waschmedium (11, 91, 169) ein Aminosäuresalz eingesetzt ist.
3. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Regenerationsstufe (7, 87, 171) für das Waschmedium (11, 91, 169) mit einer Anzahl von Reclaimern (15, 17, 95, 97) umfasst ist .
4. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 3, wobei die Regenerationsstufe (7, 87, 171) strömungstechnisch mit einer Rück- führleitung (13, 93) der Waschvorrichtung (3, 83, 163) gekoppelt ist
5. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 4, wobei die Rückführleitung (13, 93) der Waschvorrichtung (3, 83, 163) eine Abzweigleitung (19) umfasst, die strömungstechnisch jeweils mit einer Zuführleitung (21, 25, 101, 105) des oder jeden Reclaimers (15, 17, 95, 97) gekoppelt ist.
6. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der oder jeder Reclaimer (15, 17, 95, 97) eine Rückführleitung
(27, 29, 107, 109) umfasst, die jeweils strömungstechnisch mit der Rückführleitung (13, 93) der Waschvorrichtung (3, 83, 163) gekoppelt sind.
7. Vorrichtung (1, 81) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei ein erster Reclaimer (15, 17, 95, 97) und ein zweiter Reclaimer (15, 17, 95, 97) strömungstechnisch über eine Ver- bindungleitung (103) miteinander gekoppelt sind.
8. Vorrichtung (1, 81) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der oder jeder Reclaimer (15, 17, 95, 97) eine Abführleitung (31, 33, 111, 113) umfasst, die jeweils einer Aufbe- reitungseinrichtung (35, 37, 115, 117) angeschlossen ist.
9. Vorrichtung (1, 81) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Absorber (39, 129, 165) der Abscheidevorrichtung (5, 85) über eine Abführleitung (41, 131) strö- mungstechnisch mit einer Zuführleitung (43, 133) des Desor- bers (45, 135) verbunden ist.
10. Vorrichtung (1, 81) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Desorber (45, 135) der Abscheidevorrich- tung (5, 85) über eine Rückführleitung (55, 145) strömungstechnisch mit einer Zuführleitung (57, 147) des Absorbers (39, 129, 165) verbunden ist.
11. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 10, wobei der
Rückführleitung (55, 145) des Desorbers (45, 135) eine Abzweigleitung (59) angeschlossen ist, die strömungstechnisch mit der Zuführleitung (61, 110) der Waschvorrichtung (3, 83, 163) gekoppelt ist.
12. Vorrichtung (1, 81) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Abführleitung (41, 131) des Absorbers (39, 129, 165) eine Abzweigleitung angeschlossen ist, die strömungstechnisch mit der Zuführleitung (61, 110) der Waschvorrichtung (3, 83, 163) gekoppelt ist.
13. Vorrichtung (1, 81) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Desorber (45, 135) eine Abführleitung (51, 141) angeschlossen ist, die in einer Auf ereitungseinrichtung (53, 143) mündet.
14. Vorrichtung (1, 81) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Waschvorrichtung (3, 83, 163) wärmetechnisch mit der Abführleitung (41, 131) des Absorbers (39, 129, 165) gekoppelt ist.
15. Vorrichtung (1, 81) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Regenerationsstufe (7, 87, 171) wärmetechnisch mit der Abführleitung (41, 131) des Absorbers (39, 129, 165) gekoppelt ist.
16. Vorrichtung (1, 81) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei die Waschvorrichtung (3, 83, 163) und der Absorber (39, 129, 165) der Abscheidevorrichtung (5, 85) in einer gemeinsamen Kolonne (161) angeordnet sind.
17. Vorrichtung (1, 81) nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, wobei dem Desorber (45, 135) ein Reboiler (63, 145) angeschlossen ist.
18. Verfahren zur Aufbereitung eines Gasstroms, insbesondere zur Aufbereitung eines Rauchgasstroms, bei dem
- in einer Waschvorrichtung (3, 83, 163) Schadstoffe aus dem Gasstrom mittels eines Waschmediums (11, 91, 169) abgetrennt werden,
der von Schadstoffen gereinigte Gasstrom zur Abtrennung von Kohlendioxid einer Abscheidevorrichtung (5, 85) zugeführt wird,
innerhalb eines Absorbers (39, 129, 165) der
Abscheidevorrichtung (5, 85) das Kohlendioxid aus dem
Gasstrom mittels eines Waschmediums (11, 91, 169) abgetrennt wird, und
- das beladene Waschmedium (11, 91, 169) zur Desorption des Kohlendioxids einem Desorber (45, 135) der
Abscheidevorrichtung (5, 85) zugeführt wird, wobei zur Abtrennung der Schadstoffe und zur Abtrennung des Kohlendioxids aus dem Gasstrom das gleiche Waschmedium (11, 91, 169) verwendet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei als Waschmedium (11, 91, 169) ein Aminosäuresalz verwendet wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei aus der Waschvorrichtung (3, 83, 163) abfließendes Waschmedium (11, 91, 169) zu dessen Aufbereitung einer Regenerationsstufe (7, 87, 171) mit einer Anzahl von Reclaimern (15, 17, 95, 97) zugeführt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei von dem oder jedem Reclaimer (15, 17, 95, 97) abfließendes Waschmedium (11, 91, 169) in die Waschvorrichtung (3, 83, 163) zurückgeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei Waschmedium (11, 91, 169) von einem ersten Reclaimer (15, 17, 95, 97) zu einem zweiten Reclaimer (15, 17, 95, 97) fließt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei ein in dem oder jedem Reclaimer (15, 17, 95, 97) entstehender Produktstrom jeweils einer Aufbereitungseinrichtung (35, 37, 115, 117) zugeführt wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei das aus dem Absorber (39, 129, 165) abfließende Waschmedium (11, 91, 169) dem Desorber (45, 135) zugeführt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei vom Desorber (45, 135) abfließendes Waschmedium (11, 91, 169) zum Absorber (39, 129, 165) rückgeführt wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei vom Desorber (45, 135) abfließendes Waschmedium (11, 91, 169) zumindest teilweise der Waschvorrichtung (3, 83, 163) zugeführt wird .
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, wobei im Desorber (45, 135) abgetrenntes Kohlendioxid einer Aufbereitungseinrichtung (143) zugeführt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, wobei War me des vom Absorber (39, 129, 165) abfließenden Waschmediums (11, 91, 169) auf das in der Waschvorrichtung (3 , 83, 163) ge führte Waschmedium (11, 91, 169) übertragen wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, wobei War me des vom Absorber (39, 129, 165) abfließenden Waschmediums (11, 91, 169) auf in der Regenerationsstufe (7, 87, 171) zir kulierendes Waschmedium (11, 91, 169) übertragen wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 29, wobei die Schadstoffe und das Kohlendioxids in einer gemeinsamen Kolon ne (161) aus dem Gasstrom abgetrennt werden.
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