[发明专利]用于净化含有CO2

说明书

本发明涉及一种用于净化气体流的装置，该气体流包括以体积计量的至少0.02％的水、以及CO2和NOX，该装置包括吸附器，其特征在于，该吸附器包括：腔体(1)；吸附剂(2)，该吸附剂(2)包括在腔体(1)中；碳钢外壳(3)；不锈钢内壳(4)，在所述内壳和所述外壳之间形成在10至100mm宽度之间的空间间隙，其中所述空间间隙与所述腔体所处的压力相等。

技术领域

本发明涉及一种用于净化含有CO2和NOX的湿气体流的装置并且涉及一种采用此装置的净化工艺。

术语“湿气体”理解成意指这样的气体，其具有大于30％的、优选大于80％的相对湿度、更优选在工作条件下水饱和、或者甚至过饱和，因为气体可含有夹带的液态水颗粒。

术语“含有CO2”理解成意指大于20mol％、优选大于50mol％、更优选地大于80mol％的CO2含量。

术语“含有NOX”理解成意指NOX(或硝酸)的含量大于或等于10ppm (以摩尔计量)，优选大于100ppm。

背景技术

为了减小人类排放到大气中的CO2的排放量，已开发出用于捕集给定工艺中所产生的CO2的工艺。从由工艺所产生的气体中提取出CO2、可选地将它净化并且最终一般将它压缩以便在管线中运输CO2是一个问题。此处理通常需要至少部分地干燥CO2。

从氧燃料燃烧类型的工艺所产生的气体具有高的CO2含量，因为氮气已在燃烧前从空气中移除。这些气体还含有由燃烧产生的一定百分比的 NOX(主要为NO和NO2)。这些NOX会以NO、NO2的形式且还以由 NO转化成NO2以及NO2转化成HNO3所产生的硝酸(HNO3)的形式进入旨在干燥CO2的吸附器，特别是在压缩和冷却后发生净化的情况下。 HNO3由吸附器的吸附剂保持并且NO和NO2部分地被保持。在吸附器中，加快了NO转化成NO2和NO2转化成HNO3的反应并且平衡向着形成 HNO3的方向移动。当再生吸附剂时，在之前吸附的NOX的解吸期间，在吸附期间所聚集的水存在的情况下还有形成硝酸的可能性。所述硝酸会以高浓度在水中发现。此热的硝酸具有凝结在吸附器的、与壳套和再生气体的出口端平齐的壁上的倾向性，所述壁由于不可避免的热损失(甚至在先进的绝热条件的情况下)稍冷些。此外，因为再生从顶部向底部发生，酸性液体具有流向干燥器的底部的倾向性，这一般是优选的，以便通过利用重力来促进所述液体的排放。

然而在由于再生热而高于环境温度的这些温度下，也会增加腐蚀动力过程。为了防止与热的浓缩硝酸的存在相关联的吸附器内腐蚀的问题，现有技术的一个解决方案是由NAG(硝酸级)类型的非腐蚀材料制成吸附器。然而，该解决方案相当于将吸附器的成本约乘以3。