[发明专利]集成脱硫和二氧化碳捕集的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成脱硫和二氧化碳捕集过程的设备和方法。

背景技术

例如发电厂、发电成套装置、废物变能源设施、水泥窑及燃烧例如煤或油的化石燃料的其他设施的公用工程成套装置和工业成套装置可构造成捕集二氧化硫及其他酸性气体，以帮助确保清洁且合乎环境要求的电力产生。传统上，通过使用湿式或干式烟气脱硫系统实现对空气排放限值的顺应。这样的工业成套装置还可包括二氧化碳捕集系统，以帮助降低二氧化碳排放。可在公用工程成套装置中应用以降低酸性气体排放或二氧化碳排放的系统的实例可从以下文献中知晓：美国专利8,623,314号、8,293,200号、7,862,788号和7,846,240号，美国专利申请公开2010/0083831号、2010/0170397号、2012/0258031号、2013/0092026号、2013/0186272号和2013/0255495号和国际公开WO 2013/144899号。

与构造成降低酸性气体排放和二氧化碳排放的系统的操作相关的操作成本和投资成本会相对较高。与这样的系统相关的相对较高的成本对于确保这样的系统符合空气排放限值的效率和有效性从而确保清洁且合乎环境要求的动力生产来说可能是必需的。

发明内容

根据本文说明的方面，提供了包括以下步骤的操作成套装置的方法：将试剂进料到直接接触加热装置中以从进料到所述直接接触加热装置的流体中除去氨，之后将所述流体送到出口烟囱，在所述流体与进料到所述直接接触加热装置中的所述试剂接触之后，将水进料到所述直接接触加热装置以接触所述流体，和将来自所述直接接触加热装置的所述水进料到水洗塔，所述水洗塔在构造成使用氨以从进料到其中的流体中除去二氧化碳的二氧化碳吸收器的下游。所述水洗塔构造成从进料到其中的流体中除去氨。

根据本文说明的其他方面，在成套装置内集成脱硫和碳捕集的设备包括直接接触加热装置和在构造成使用氨以从进料到其中的流体中除去二氧化碳的二氧化碳吸收器的下游的水洗塔。所述水洗塔可构造成从进料到所述水洗塔的流体中除去氨。水洗塔进水管路可构造成连接所述直接接触加热装置与所述水洗塔，使得进料到所述直接接触加热装置的水在已经穿过所述直接接触加热装置以加热穿过所述直接接触加热装置的流体之后能传输到所述水洗塔。

根据本文说明的其他方面，成套装置包括直接接触加热装置，其构造成加热进料到其中的烟气；酸性试剂的来源，其连接到所述直接接触加热装置以将所述试剂进料到穿过所述直接接触加热装置的烟气中；水洗塔，其构造成从进料到所述水洗塔的所述烟气中除去氨；湿式脱硫装置，其构造成从进料到其中的烟气中除去硫氧化物；直接接触冷却装置，其构造成冷却在其中穿过的烟气；和二氧化碳吸收装置，其构造成利用氨以帮助从在其中穿过的烟气中除去二氧化碳，其中所述二氧化碳吸收器在所述水洗塔的上游。所述成套装置还可包括水洗塔进水管路，其构造成连接所述直接接触加热装置与所述水洗塔，使得，在所述烟气与进料到所述直接接触加热装置的试剂接触之后，进料到所述直接接触加热装置的水在已经穿过所述直接接触加热装置以加热穿过所述直接接触加热装置的烟气之后能传输到所述水洗塔；直接接触冷却装置烟气进料管路，其构造成连接所述直接接触冷却装置与所述湿式脱硫装置，使得进料到所述湿式脱硫装置的烟气在已经穿过所述湿式脱硫装置之后能传输到所述直接接触冷却装置；二氧化碳吸收器进料管路，其构造成连接所述直接接触冷却装置与所述二氧化碳吸收器，使得进料到所述直接接触冷却装置的烟气在已经穿过所述直接接触冷却装置之后能传输到所述二氧化碳吸收器；水洗塔烟气进料管路，其构造成连接所述二氧化碳吸收器与所述水洗塔，使得进料到所述二氧化碳吸收器的烟气在已经穿过所述二氧化碳吸收器之后能传输到所述水洗塔，从而可将在所述烟气内的氨从所述烟气中除去；和直接接触加热装置进料管路，其构造成连接所述水洗塔与所述直接接触加热装置，使得通过所述水洗塔处理的烟气能传输到所述直接接触加热装置，从而通过所述直接接触加热装置加热。从所述水洗塔传输到所述直接接触加热装置的烟气可具有等于或低于500ppm的氨浓度。所述成套装置还可包括脱硫装置水传输管路，其构造成连接所述水洗塔与所述湿式脱硫装置，使得来自所述水洗塔的水在已经穿过所述水洗塔之后能传输到所述湿式脱硫装置，以从在其中穿过的烟气内除去氨。从所述烟气中除去的氨可在经由所述脱硫装置水传输管路传输到所述湿式脱硫装置中的水中。

以上描述的特征及其他特征由以下图和详述举例说明。

附图说明