[发明专利]使用活性炭作为NOX和SO2吸附剂/催化剂提纯二氧化碳

权利要求书

1.处理气态二氧化碳的方法，包括

（A）提供二氧化碳的气态进料物流，其还包含NOx和二氧化硫并处于至少1.5巴压力下；

（B）从所述进料物流中吸附SO₂和NOx到在氧化条件下的洗过的第一活性炭床上以将吸附的二氧化硫转化成三氧化硫和将吸附的NO转化成二氧化氮，由此形成经脱SO₂脱NOx的二氧化碳和包含载SOx载NOx的活性炭的负载的第一床；

（C）用水洗涤所述负载的第一床以从中解吸三氧化硫和二氧化氮到所述水中以形成硫酸和硝酸的混合物和洗过的第一活性炭床，同时从所述进料物流中吸附SO₂和NOx到在氧化条件下的洗过的第二活性炭床上以将吸附的二氧化硫转化成三氧化硫和将吸附的NO转化成二氧化氮，由此形成经脱SO₂脱NOx的二氧化碳和包含载SOx载NOx的活性炭的负载的第二床；

（D）用水洗涤所述负载的第二床以从中解吸三氧化硫和二氧化氮到所述水中以形成硫酸和硝酸的混合物，同时在步骤（B）中从所述进料物流中吸附SOx和NOx到所述洗过的第一活性炭床上；

（E）对所述经脱SO₂脱NOx的二氧化碳施以低于环境温度的回收工艺，利用由所述回收工艺形成的至少一个液态二氧化碳产物物流的膨胀提供的制冷以产生至少一个气态二氧化碳产物物流和至少一个气态含二氧化碳的排出物流；

（F）通过变压吸附或通过物理或化学吸收将所述排出物流分离成富二氧化碳物流和经脱二氧化碳的物流；和

（G）使所述富二氧化碳物流再循环到所述进料物流中。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括使步骤（C）和（D）中形成的硫酸和硝酸的混合物与碳酸钙反应形成所述酸的钙盐和释放的二氧化碳，和使释放的二氧化碳再循环到所述进料物流中。

3.根据权利要求1的方法，其中在所述洗过的第一和第二床上从所述进料物流中吸附SO₂和NOx之前，使所述洗过的第一和第二床与所述经脱二氧化碳的物流接触以从所述洗过的床中除去水。

4.根据权利要求1的方法，其中由氧燃料燃烧产生所述进料物流，其中所述燃烧的气态产物再循环或不再循环至该燃烧。

5.根据权利要求4的方法，进一步包括将空气分离成富氧贫氮物流和富氮贫氧物流，将所述富氧贫氮物流供入所述氧燃料燃烧，并在所述洗过的第一和第二床上从所述进料物流中吸附SO₂和NOx之前，使所述洗过的第一和第二床与所述富氮贫氧物流接触以从所述洗过的床中除去水。

6.根据权利要求1的方法，其中步骤（E）中的低于环境温度的回收工艺使用仅由所述低于环境温度的回收工艺中形成的至少一个液态二氧化碳产物物流的膨胀提供的制冷。

7.适用于处理含有SOx和NOx的气态二氧化碳的装置，包括

（A）适于接收还包含NOx和二氧化硫并处于至少1.5巴压力下的二氧化碳气态进料物流如烟气的活性炭反应器系统，该活性炭反应器系统包含至少一个活性炭床，其用于从所述进料物流中吸附SO₂和NO和将吸附的二氧化硫转化成三氧化硫和将吸附的NO转化成二氧化氮，并由此形成经脱SO₂脱NOx的二氧化碳，其中吸附在所述床上的三氧化硫和二氧化氮可以用水从其上洗除；

（B）低于环境温度的回收系统，其连至所述活性炭反应器系统以从中接收经脱SO₂脱NOx的二氧化碳并利用由所述回收系统中形成的至少一个液态二氧化碳产物物流的膨胀提供的制冷来处理所述经脱SO₂脱NOx的二氧化碳，以产生至少一个气态二氧化碳产物物流和至少一个气态含二氧化碳的排出物流；

（C）二氧化碳分离系统，其连至所述低于环境温度的回收系统以从中接收气态含二氧化碳的排出物流和通过变压吸附或通过物理或化学吸收将所述排出物流分离成富二氧化碳物流和经脱二氧化碳的物流；且其中所述二氧化碳分离系统连至所述进料物流以使所述富二氧化碳物流再循环到进料物流中。

8.根据权利要求7的装置，其中所述低于环境温度的回收系统使用仅由所述低于环境温度的回收系统中形成的至少一个液态二氧化碳产物物流的膨胀提供的制冷。