利用液態二氧化碳來凈化二氧化碳的方法和裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及用于從基本上包含二氧化碳的氣體流或液體流中除去污染物的改進的方法。更具體地，該方法包括下述步驟：使氣體流或液體流經受以下步驟：吸收步驟，其中吸收劑是液態二氧化碳，或者精餾步驟，其中通過利用用于在再沸器中的兩股流之間產生壓力差的壓縮裝置使二氧化碳的廢棄物最少。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】利用液態二氧化碳來凈化二氧化碳的方法和裝置本專利技術涉及用于從基本上包含二氧化碳的流中除去污染物的改進的方法。更具體地，該方法包括下述步驟使流經受凈化步驟，在所述凈化步驟中利用液態二氧化碳且其中通過在再沸器中在兩股流之間產生壓力差使二氧化碳的廢棄物減到最少。
技術介紹
二氧化碳回收車間被廣泛用于清潔和/或回收例如由烴類燃燒、發酵和氣體處理所釋放的二氧化碳。當生產食品級二氧化碳或用于其它應用的二氧化碳時，如果需要高純度，則必須在上游和/或下游裝置中除去污染物以獲得所需的純度。可用于除去這種污染物的常規技 術包括例如洗滌、氧化、吸附和/或蒸餾。同樣，例如在WO 2007/009461中報道了在吸收塔和汽提塔之間引入閃蒸塔的步驟，其中在定位于胺吸收塔和汽提塔之間的閃蒸塔中除去NO20在其中二氧化碳是液體形式的凈化過程中難以在下游進一步分離NO2,因為NO2幾乎不可逆地溶解于其中。另一種凈化步驟是水洗滌；在水洗滌器中所有水溶性污染物均從氣體源中除去。利用水洗滌器的缺點是使用大量的干凈的水而產生廢水。用于含有二氧化碳的氣體的另一種凈化步驟是脫水。在脫水步驟中，存在于氣體中的任何水均被吸收且從而從氣體源中除去。同樣，如果乙醛、揮發物和/或含氧化合物中的任何殘余物存在于氣體中，則根據所使用的脫水劑，這些化合物中的一些也在干燥劑中被除去。然而，如果氣體包含大量溶解于二氧化碳中的雜質(即主要是非極性有機化合物和在普通條件(prevailing condition)下具有比二氧化碳的沸點高的沸點的化合物)，則利用水洗滌器將不會有效地從流中除去這些化合物。對于這些化合物，必須使用吸附過濾器，例如活性碳。在PCT/DK2009/050159中解決了這個問題，其中利用純液態二氧化碳來除去上述雜質。這種方法存在以下缺點當大多數雜質在普通條件下具有高于二氧化碳的沸點的沸點時，不得不增加純液態二氧化碳的量以有效地除去所有雜質。增加吸收劑液態二氧化碳導致產物二氧化碳嚴重損失，這使該方法變得不經濟。因此，因為二氧化碳的收率是非常重要的，所以為回收二氧化碳必須采取各種措施。在現有技術中，使否則被浪費的富污染物的液態二氧化碳再沸騰并再次供給到進料流用于凈化。然而，這樣的現有技術措施需要供應給該過程大量的能量，這使得該過程較不經濟，且對于基本上包含具有在二氧化碳的沸點以上的沸點的污染物的流來說尤其如此。另夕卜，能耗隨著所使用的液態二氧化碳的量的增加而增加，因此現有技術的目的之一是保持液態二氧化碳和能耗最低，而不犧牲回收的二氧化碳的質量。本專利技術的目的是提供其中以改進的方式解決了全部以上問題的方法和裝置。專利技術概沭在一個方面，本專利技術涉及用于從基本上包含二氧化碳的氣體進料流中除去至少一種污染物的方法，所述方法包括使進料流在提供富二氧化碳的氣體流和富污染物的液體流的條件下經受凈化步驟的步驟。廣義上說，這個問題通過以下來解決在凈化塔中凈化進料流而提供至少富污染物的液體流和貧污染物的氣體流，并使富污染物的液體流再沸騰而提供氣體流并將氣體流供給到凈化塔，其中在富污染物的液體流和貧污染物的氣體流進入再沸器之前在這些流之間提供壓力差，其中 P締染細*傾〈P 污染細氣體流。在更具體的實施方案中，上述問題通過使進料流(f)經受包括以下步驟的方法來解決a)在具有頂部部分、底部部分和中間部分的塔中進行的凈化步驟，凈化步驟提供了離開所述塔的所述頂部部分的貧污染物的氣體流(g2)和離開所述塔的，任選地離開所述塔的所述底部部分的富污染物的液體流(12)，并且其中使離開塔的頂部部分的貧污染物 的氣體流(g2)另外經受選自以下的步驟I bl)壓縮貧污染物的氣體流(g2)，提供了壓縮氣體流(g4)；Cl)在再沸器中冷卻壓縮氣體流(g4)，提供了至少產物流(P)和氣體流(g3);及dl)在塔的底部部分將氣體流(g3)供給到凈化塔；或者2 b2)在再沸器中冷卻貧污染物的氣體流(g2)，提供了至少產物流(P)和氣體流(g3);及c2)壓縮氣體流(g3)，提供了冷卻的壓縮氣體流(g4')；d2)在塔的底部部分將冷卻的壓縮氣體流(g4,)供給到塔；及使離開塔的底部部分的富污染物的液體流(12)在進入再沸器之前減壓。在特定的實施方案中減壓是借助于閥而獲得的。本專利技術人已發現，使貧污染物的二氧化碳流循環并且壓縮并利用用于使富污染物的液態二氧化碳在再沸器中再蒸發的能量，在不消耗大量的外部供應的能量的情況下可使非常大量的液態二氧化碳再沸騰。這是由于以下事實壓力增加I巴-相應的二氧化碳飽和溫度將升高大約3K(°C)，且反之亦然。以這種方式可獲得溫度差，允許熱流和冷流之間進行熱交換。因此，通過本專利技術的解決方案專利技術人實現了以下方面在兩股流之間可獲得充足的溫度差以便以比在再沸器中通過使用外部熱源更經濟的方式從富污染物的流中回收二氧化碳。本專利技術具有一些優勢。通過增加用作吸收劑的液態二氧化碳的量，將以高得多的純度回收進料流。通過提供的解決方案，使用增加量的液態二氧化碳沒有犧牲方法的總體經濟性，即，收率和能耗。根據PCT/DK2009/050159(其中的目的是使廢氣流中的二氧化碳的量減到最少)的現有技術方法表明，一定量的吸收劑液態二氧化碳(400kg/小時以上)之后，發現污染物被洗出。當增加吸收劑液態二氧化碳的量時，越來越多的量和類型的污染物以非線性方式被洗出-表明在所使用的吸收劑的體積和獲得的純度之間存在非線性關系。然而，廢棄的二氧化碳的量也顯著地增加，導致大量的二氧化碳要再次再沸騰并凈化(參見對比實施例)。雖然這產生純的二氧化碳，但是總的過程因二氧化碳的高度浪費或者需要供應到再沸器的大量的能量，以及產物流的后續冷卻以回收包含污染物的液態二氧化碳而變得不經濟。在再沸器中，本專利技術利用進入再沸器的液體流(即，12)和進入再沸器的氣體(即，g2或g4，取決于實施方案)之間的壓力差。壓力差由壓縮裝置或壓縮裝置和閥來提供。廣義上說，效果可通過以下步驟的兩個可選擇方案而獲得(I)對貧污染物的氣體流引入壓縮步驟，或者(2)對來自再沸器中的氣體流流出物引入壓縮步驟連同在富污染物的液體進入再沸器之前弓I入減壓步驟。在這個實施方案中，減壓優選地通過弓I入閥來進 行。在閥之前的液體具有壓力P1，其高于通過閥的液體的壓力p2。相似地應用于進入壓縮器的氣體，其中進入壓縮器的氣體具有壓力P2，并且離開壓縮器的氣體具有更高的壓力Pi。不論流是液體還是氣體，壓力差是相同的。對該過程的這些特定流提供這種壓力差具有改變流的露點和起泡點的重要效果。這種效果使得相對于進料流非常高水平的吸收劑液態二氧化碳變得經濟。實際上，利用這種方法，可使用任意量的吸收劑液態二氧化碳而不會使得該過程不經濟。因此，包含在凈化的氣體二氧化碳流中的能量被用于回收否則被廢棄的二氧化碳，并且僅供應很少的外部能量。進料流可以是液體的或者氣體的。當進料流是液體的時，該方法優選地包括步驟bl)壓縮貧污染物的流(g2)而提供壓縮氣體流(g4) ；cl)在再沸器中冷卻壓縮氣體流(g4)而提供至少產物流(P)和氣體流(g3);以及dl)在塔的底部部分將氣體流(g3)供給到塔(可選擇方案I)。當進料流是氣體的時，兩個實施方案均是有利的，然而尤其優選的是包括以下步驟的方法b2)在再本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：R·芬德，
申請(專利權)人：由寧工程有限公司，
類型：
國別省市：