脱除废气中水分和有害气体组分的方法和系统技术方案

脱除废气中水分和有害气体组分的方法，包括将燃ＬＮＧ锅炉排放的废气流过脱水塔所含的冷却剂使其冷却到可以凝固水分和氮氧化物但不凝固二氧化碳的温度，由此使废气中所含水分和氮氧化物凝固而从废气中分离出来；将凝固的水分和氮氧化物引入到固液分离器从而将水分或氮氧化物与冷却剂分离；以及将冷却剂引入到冷却塔进行冷却，然后将冷却剂引入到脱水塔使其再次进行循环。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及脱除废气中水分和有害气体组分的方法和系统。
技术介绍
从发电厂、化工装置等的燃LNG锅炉或类似设备排放的废气中所含的氮氧化物例如借助于使用脱氮催化剂的脱氮装置来分离和脱除。此外，使用活性炭的所谓物理吸收方法已知是分离和脱除有害气体组分的更有效方法。同时，近年来，大气中二氧化碳量持续增加，因此其与大气温度升高即所谓温室效应的关系正在成为焦点问题。二氧化碳产生量的增加主要是由矿物燃料燃烧所引起。因此，从环境观点考虑，要求发电厂、化工装置等要将排放到大气的废气中二氧化碳限制在尽可能少的量。(参考文献1日本专利申请公开出版物NO.2000-317302。)
技术实现思路
本专利技术要解决的问题因而，就处理从例如燃LNG锅炉等排放的废气来说，需要将二氧化碳有效地回收同时将有害气体组分如氮氧化物有效地脱除。因此，需要一个能够有效地和连续地依次脱除有害气体组分和回收二氧化碳的工艺流程。本专利技术鉴于以上背景而完成，本专利技术的目的是提供一种能有效从燃LNG锅炉等排放的废气中脱除所含水分和有害气体组分的脱除废气中水分和有害气体组分的方法和系统。解决问题的方式根据本专利技术的权利要求1，提供了脱除废气中水分和有害气体组分的方法，包括将燃LNG锅炉排放的废气流过脱水塔所含的冷却剂使其冷却到可以凝固水分和氮氧化物但不凝固二氧化碳的温度，由此使废气中所含水分和氮氧化物凝固而从废气中分离出来的过程；将凝固的水分和氮氧化物引入到固液分离器从而将水分或氮氧化物与冷却剂分离的过程；以及将冷却剂引入到冷却塔进行冷却，然后将冷却剂引入到脱水塔使其再次进行循环的过程。根据本专利技术，通过将燃LNG锅炉中排放的废气流过脱水塔所含的冷却剂而使其冷却到可以凝固水分和氮氧化物但不凝固二氧化碳的温度的方法，使废气中所含的水分和氮氧化物凝固并从废气中分离出来。因此，能够有效地从废气中脱除水分和氮氧化物。此外，通过将已凝固的水分和氮氧化物引入到固液分离器，将水分或氮氧化物与冷却剂分离。因此，能够有效地回收冷却剂。在将冷却剂引入到冷却塔中使其冷却之后，将冷却剂引入到脱水塔中再次循环和使用。因此，该冷却剂能够得到有效利用。根据本专利技术的权利要求2，提供了按权利要求1的脱除废气中水分和有害气体组分的方法，包括将与冷却剂分离的水分和氮氧化物引入到分离塔中并将水分和氮氧化物的温度升高从而使水分和氮氧化物液化的过程。这样，通过将从冷却剂中分离出的水分和氮氧化物进行液化，水分和氮氧化物的可处置性得以改进。根据本专利技术的权利要求3，提供了按权利要求2的脱除废气中水分和有害气体组分的方法，包括将分离塔所回收的冷却剂引入到冷却塔的过程。这样，又通过在分离塔中回收冷却剂，使冷却剂得以有效利用。根据本专利技术的权利要求4，提供按权利要求1-3任何一项的脱除废气中水分和有害气体组分的方法，其中冷却剂包括二甲醚、甲醇、乙醇、甲苯和乙苯中的任何一种。要求冷却剂能在有害气体组分被液化或凝固的温度下不会凝固，以便能将液化或凝固的有害气体组分在第一过程中从冷却剂中分离出来。此外，为了用冷却剂有效地液化或凝固有害气体组分，要求该冷却剂具有容易吸收有害气体组分的特性。还有，为了在第二过程中有效地从废气中回收二氧化碳，要求该冷却剂具有几乎不吸收二氧化碳的特性。二甲醚、甲醇、乙醇、甲苯和乙苯中的任何一种都满足这一要求。根据本专利技术的权利要求5，提供按权利要求1-4任何一项的脱除废气中水分和有害气体组分的方法，包括通过利用LNG用作气体燃料时所产生的蒸发热来冷却所述冷却剂的过程。这样，通过利用LNG用作气体燃料时所产生的蒸发热进行冷却，能够节约冷却用能量。根据本专利技术的权利要求6，提供了脱除废气中水分和有害气体组分的系统，包括将燃LNG锅炉排放的废气流过脱水塔所含的冷却剂使其冷却到可以凝固水分和氮氧化物但不凝固二氧化碳的温度，由此使废气中所含水分和氮氧化物凝固而从废气中分离出来的装置；将凝固的水分和氮氧化物引入到固液分离器从而将水分或氮氧化物与冷却剂分离的装置；以及将冷却剂引入到冷却塔进行冷却，然后将冷却剂引入到脱水塔使其再次进行循环的装置。根据本专利技术的权利要求7，提供按权利要求6的脱除废气中水分和有害气体组分的系统，包括将与冷却剂分离的水分和氮氧化物引入到分离塔中并升高温度从而使水分和氮氧化物液化的装置。根据本专利技术的权利要求8，提供按权利要求7的脱除废气中水分和有害气体组分的系统，它包括将分离塔所回收的冷却剂引入到冷却塔的装置。根据本专利技术的权利要求9，提供按权利要求6-8任何一项的脱除废气中水分和有害气体组分的系统，其中该冷却剂包括二甲醚、甲醇、乙醇、甲苯和乙苯中的任何一种。根据本专利技术的权利要求10，提供按权利要求6-9任何一项的脱除废气中水分和有害气体组分的系统，该系统包括通过利用LNG用作气体燃料时所产生的蒸发热来冷却该冷却剂的装置。附图简述附图说明图1示出一个根据本专利技术实施方案的废气处理系统的布局图；图2A示出了当将二氧化硫浓度为80ppm的模拟气体流过根据本专利技术实施方案的DME时，模拟气体中二氧化硫浓度变化的测量结果；图2b示出了一个根据本专利技术实施方案的用于测量二氧化硫和一氧化氮在冷却剂中溶解量的装置图；图2C示出了根据本专利技术实施方案的模拟废气的组成；图2D示出了根据本专利技术实施方案测量二氧化硫和一氧化氮在冷却剂中溶解量的结果；图2E示出了一个根据本专利技术实施方案用于测量二氧化碳回收率与模拟气体温度关系的干冰升华器24的布局图；图2F是根据本专利技术实施方案由图2E中箭头A指示方向上观察时干冰升华器24的侧视图；和图2G示出了根据本专利技术的实施方案测量二氧化碳回收率与模拟气体温度关系的结果；<参考数字的解释> 10废气源，11热交换器，13冷凝器，14出料贮槽，17脱水塔，18DME冷却塔，20DME分离塔，22固液分离器，23可逆的热交换器，24干冰升华器，25旋风分离器，26干冰熔化设备，27液化碳酸储罐，44制冷器/热交换器，50出料处理装置，51烟囱实施本专利技术的最佳方式下面将参考附图来详细描述一个根据本专利技术废气处理系统的优选实施方案。图1示出了根据本实施方案的废气处理系统的示意图。本实施方案的废气处理系统提供一个能从废气源10如发电厂、化工装置等燃LNG锅炉排放的包括有害气体组分如氮氧化物的废气中有效回收所含二氧化碳同时能有效脱除废气中所含水分和有害气体组分的工艺流程。在这一废气处理系统中，在其预处理过程中，将从废气源10排放的包括有害气体组分如氮氧化物的废气引入到热交换器11所含的工业用水和冷凝器13中，从而冷却到室温左右。然后，在第一过程中，将冷却至室温左右的废气在脱水塔17中冷却到不会使二氧化碳凝固的第一温度，从而使废气中所含水分和氮氧化物液化或凝固并从废气中分离出来。接着，在第二个过程中，将已分离出水分和氮氧化物的废气在干冰升华器24中冷却到比第一温度低的第二温度，从而使废气中所含的二氧化碳凝固并从废气中分离出来。第一过程中分离出的有害气体组分与冷却剂混合在一起。优选将冷却剂进行循环并得以有效利用，以便能高效地操作废气处理系统。因此，在这一实施方案中，利用冷却剂和有害气体组分之间的蒸发温度差，采用蒸发方法使冷却剂与有害气体组分分离并被回收，且回收的冷却剂再次被本文档来自技高网...

【技术保护点】
脱除废气中水分和有害气体组分的方法，其特征在于它包括：将燃ＬＮＧ锅炉排放的废气流过脱水塔所含的冷却剂使其冷却到可以凝固水分和氮氧化物但不凝固二氧化碳的温度，由此使废气中所含水分和氮氧化物凝固而从废气中分离出来的过程；将凝固的 水分和氮氧化物引入到固液分离器从而将水分或氮氧化物与冷却剂分离的过程；和将冷却剂引入到冷却塔进行冷却，然后将冷却剂引入到脱水塔使其再次进行循环的过程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野义男，引野健治，角谷贡，清木义夫，常冈晋，
申请(专利权)人：中国电力株式会社，三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]