[发明专利]用于干燥剂的低NOX排放再生的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及减少烟气中的氧化氮。具体地，本发明涉及一种用于干燥剂的低NOx排放再生的系统。本发明还涉及一种具有低NOx排放的干燥剂再生的方法。

背景技术

当燃料(例如煤、石油、泥炭、废物等)在燃烧车间(例如发电厂)中燃烧时，产生热工艺气体，这种工艺气体含有二氧化碳(CO₂)和其它成份。随着对环境保护的要求不断提高，人们已开发出用于从工艺气体中去除二氧化碳的各种方法。这种方法的一个例子是所谓的全氧燃烧法(oxy-fuel process)。在全氧燃烧法中，在贫氮气的气体存在下燃烧燃料(例如上述燃料之一)。在全氧燃烧法中，产生富含二氧化碳的烟气，可以对该烟气进行处理以减少二氧化碳排放。富含二氧化碳的烟气也可包含污染性的气体，例如NOx气。这些污染物也应当去除。现有可从气流中去除氧化氮的不同方法，例如通过使用GPU尾气或者通过利用催化还原的所谓去NOx单元，可以去除NOx气。

US6146605中描述了用于减少烟气中NOx的各种方法，例如选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)及其组合。在该专利中通过使用氨(NH₃)作为还原剂而去除NOx气。该系统不连接到用于使干燥剂再生的系统。

在US4533365中，利用分子筛对含NOx气的气体进行分离并再循环到系统中。

在以往所使用的使干燥剂再生的系统中，将污染物(如NOx气)共吸附。然后当使干燥剂再生时释放出NOx气，这导致再生尾气中产生不利的NOx浓度峰。

因此，需要解决该问题，以便在使干燥剂再生时避免排放或者基本上避免排放NOx。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于纯化在含氧气体存在下燃烧燃料的锅炉中所产生并被NOx气污染的富含二氧化碳的烟气的系统。

本发明的一个实施例是一种用于纯化在含氧气体存在下燃烧燃料的锅炉中所产生并被NOx气污染的富含二氧化碳的烟气的系统，其中该系统包括：

一个或多个包含干燥剂的气体干燥器，用于去除进一步压缩的富含二氧化碳的烟气中的至少一部分水含量；

连接到干燥器的闭合环路，用于使干燥器的干燥剂再生，其中基本上与水蒸气分开地去除NOx气。

根据本发明的系统仅产生对环境有利的低再生尾气流。此外，与已知方法相比所述系统还减少NOx排放，而且所述系统可避免NOx气的峰值排放。

所述系统的另一个优点是减小CO₂损失，在根据本发明的系统中CO₂损失小于0.2体积％。

本发明的一个实施例是一种用于纯化如上述的烟气的系统，其中闭合环路包括气体洗涤器，该气体洗涤器采用能够吸收再生期间从干燥器中所去除NOx气的洗涤介质而工作。

本发明的一个实施例是一种用于纯化如上述的富含二氧化碳的烟气的系统，其中从干燥器中脱附的水将被冷凝在洗涤器中。

在根据本发明的用于纯化富含二氧化碳的烟气的系统中，可对洗涤介质的pH做适当调整从而使对气体的洗涤最大化。

本发明的一个实施例是一种用于纯化富含二氧化碳的烟气的系统，其中通过添加选自氨(NH₃)和碱金属氢氧化物(如氢氧化钠(NaOH))的碱而适当地调整pH。

优选地，以串联方式将一个或多个干燥器加以连接，所述串联打开以便干燥器分批再生。用于再生的闭合环路可连续地连接到准备使干燥剂再生的气体干燥器。

本发明的一个实施例是一种用于纯化如上述的富含二氧化碳的烟气的系统，其中该系统是以分批的方式工作。

分批操作的优点是可优化系统，以及由于优化的工艺程序而减少系统的总热输入量。

本发明的目的是提供一种用于纯化在含氧气体存在下燃烧燃料的锅炉中所产生的富含二氧化碳的烟气以去除污染物的方法，该方法包括以下顺序步骤：

a)在对NOx的共吸附下使水吸附到干燥器床，由此干燥富含二氧化碳的烟气；

b)使干燥器从总工艺中分离；

c)通过把干燥器连接到闭合环路而使再生环路压力平衡，由此从干燥剂中脱附出大量的NOx气；

d)提高干燥器的温度，由此从干燥剂中脱附水蒸气；

e)在包含洗涤介质的气体洗涤器中洗涤载有水和NOx的再生气体，由此去除NOx气并使水蒸气冷凝到洗涤介质中；

f)通过用来自经干燥工艺物料流的富含CO₂的气体再充满该系统，而冷却经再生的干燥器并排放湿润的再生气体；