CN1206735A - 气体精制方法 - Google Patents
气体精制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1206735A CN1206735A CN98109828.2A CN98109828A CN1206735A CN 1206735 A CN1206735 A CN 1206735A CN 98109828 A CN98109828 A CN 98109828A CN 1206735 A CN1206735 A CN 1206735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- ammonia
- generated
- combustion
- evaporation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/04—Breaking emulsions
- B01D17/047—Breaking emulsions with separation aids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/02—Foam dispersion or prevention
- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
- B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
- B01D19/0409—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing Si-atoms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/02—Foam dispersion or prevention
- B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
- B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
- B01D19/0413—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing N-atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/04—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with chemical means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/28—Organic compounds containing silicon
- C10L1/285—Organic compounds containing silicon macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M155/00—Lubricating compositions characterised by the additive being a macromolecular compound containing atoms of elements not provided for in groups C10M143/00 - C10M153/00
- C10M155/02—Monomer containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
- C10M171/004—Foam inhibited lubricant compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/045—Siloxanes with specific structure containing silicon-to-hydroxyl bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/046—Siloxanes with specific structure containing silicon-oxygen-carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/047—Siloxanes with specific structure containing alkylene oxide groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/048—Siloxanes with specific structure containing carboxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/05—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2229/00—Organic macromolecular compounds containing atoms of elements not provided for in groups C10M2205/00, C10M2209/00, C10M2213/00, C10M2217/00, C10M2221/00 or C10M2225/00 as ingredients in lubricant compositions
- C10M2229/04—Siloxanes with specific structure
- C10M2229/05—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon
- C10M2229/052—Siloxanes with specific structure containing atoms other than silicon, hydrogen, oxygen or carbon containing nitrogen
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
本发明设有将生成气体A1与洗净液B气液接触,吸收去除生成气中含氨杂质的洗净工序,和将洗净液的一部分C析取,调整pH值至中性附近的pH调整工序,以及经pH调整工序的一部分洗净液C1在蒸发罐53中蒸发,使蒸发罐53排出的蒸汽气体C3冷凝,使生成气体中的氨以氨水C6形式回收,与此同时,残留在蒸发罐53中的生成气体中的杂质,以固体形式C5排出的蒸发工序。
Description
本发明是有关利用煤气化流程等产生气体的精制方法,详细地说,是有关在吸收气体中的硫化物的同时,能简易地去除含氨的杂质,而且,无需因此而产生的复杂的排水处理的气体精制方法。
近年来,由于石油资源日趋枯竭,价格上涨,因此所谓燃料多样化,煤、重油的利用技术不断开发,其中之一,将煤或重油气化,作为发电燃料或合成原料的技术十分引人注目。此外,利用气化燃气进行发电,与以往利用煤或石油的火力发电比较,其效率高、可有效地利用有限资源这一点也令人注目。
但是,在这些气化的生成气体中,含有几百~几千ppm的硫化物(硫化氢等),为防止公害及对流程中的后续设备(如燃气轮机等)的腐蚀,需要去除。
作为去除方法,例如有特开平7-48584号公报所指出那样,已知有在吸收液中,使气体与吸收液接触的湿式气体精制方法。
然而,在上述以往的气体精制方法中,却没有特别考虑有关生成气体中含有的HCl及NH3等杂质,因此需要改善。
即在一般煤气化流程等中产生的气体中,由于含有例如100~1500ppm左右的NH3和100ppm左右的HCl,为进一步精制,需要加以去除。
此外,其中氯化物HCl是强酸,对不锈钢材料有腐蚀性,从保护设备材料的观点出发,要求尽可能在流程前半部除去。与此同时,产生的气体在燃气轮机中燃烧排出,为了减少向大气排放的含氯化物量,也要求去除。
再有,氮化物氨一般是在由胺化合物组成的吸收液(碱性)的脱硫塔中气液处理时几乎无法去除,在燃气轮机等中燃烧成为有害的氮氧化物,故造成了设置在燃气轮机后部的脱硝装置负荷增加的问题。
作为去除这些杂质的方法,所谓脱硫塔是将别的洗净塔中的生成气,在洗净液中进行气液接触而洗净,在洗净液中使这些有害物质溶解,进行吸收去除的方法。但是,这时有防止上述杂质积蓄,需排出一部分上述洗净液,成为后处理的问题。
即从上述洗净塔排出的水,由于含有HCl,NH3等及重金属,H2S,COS,CN等多种有害物质,如过去采用的一般的排水处理方法,例如图5所示那样,工序多,设备成本高,这一点也希望改善。
此外,在图5中,脱氨工序是在排水时加热,释出溶解的NH3的工序;F处理工序是通过沉淀法等去除氟化物的工序;另外,N,H2S,CN处理工序是通过生化处理,分解N,H2S,CN等,达到无害化或处理至限制值以下的量。COD处理则是为了调整COD在限制值下进行的例如物理化学处理。
本发明的目的是,在吸收气体中的硫化物的同时,能简便地去除其它杂质,而且提供由此而不需要复杂的排水处理的精制方法。
此外,目的是提供能实现将去除后的杂质中的氨加以有效利用的精制方法。
为了达到上述目的,本发明的气体精制方式,是将通过煤或石油等气化所产生的气体导入脱硫塔,利用与脱硫塔内的吸收液进行的气液接触,吸收除去含在上述生成气中的硫化物,与此同时,将吸收了硫化物的吸收液在再生塔中加热,再生成含有硫化物的再生气体,再将这再生气体燃烧,转换成含有亚硫酸气体的排烟气,进而将这种排烟气中的亚硫酸气体通过湿式石膏法吸收,副产石膏。
本气体精制方法,其特征是设有如下工序:使上述生成气与洗涤液气液接触,从而吸收除去含在上述气体中的杂质氨的洗净工序;析取上述一部分洗净液,将pH值调整至中性附近的pH调整工序;将调整工序后的上述洗净液的一部分在蒸发罐内蒸发,使蒸发罐排出的蒸汽冷凝,将上述生成气中的氨以氨水形式回收,同时将上述蒸发罐中残留的生成气中的杂质,以固体形式排出的蒸发工序。
在本发明的气体精制方法中,设有使生成气与洗净液气液接触,吸收去除生成气中含氨的杂质的洗净工序和析取部分上述洗净液,调整pH值至中性附近的pH调整工序,以及经pH调整工序后在蒸发罐内使上述洗净液的一部分蒸发,再使蒸发罐排出的蒸汽冷凝,将上述生成气体中的氨以氨水形式回收,而残留在蒸发罐中的生成气中的杂质则以固体形式排出的蒸发工序。
因而,精制后的生成气体,吸收除去了含有硫化物及相当数量的氨杂质,成为以往所达不到的清洁气体,解决了氨等杂质造成的上述问题。
而且,吸收后的杂质,pH值被调整至中性附近后又被固化,除了回收的氨,由于呈固体形式,故可以废弃,因此不需要以往那种多工序组成的排水处理,洗净工序所需的排水处理可以由更简单、低成本的设备组成。
再有,按照本发明,生成气体中的氨在上述蒸发工序中作为氨水回收,因此能有效地利用氨,从而可以降低运转成本及通过氨的利用而提高性能。
此外,本发明的气体精制方法中,在上述蒸发工序中回收的氨中的至少一部分,通过湿式石膏法,可以供给吸收亚硫酸气体的吸收液中。
由此,从再生气体燃烧后的排烟气中为了吸收其中的亚硫酸气体的吸收液中,如果供给回收的氨水,则作为组成上述吸收液的液体成分的工业用水的消耗量可以减少,同时,因为氨离子的作用,可提高亚硫酸气体的去除率,从而能实现吸收亚硫酸气体设备的小型化及从这一吸收设备排出气体的进一步清洁化。
此外,本发明的精制方法,在上述蒸发工序中回收的至少一部分氨水可以利用于因上述生成气体的燃烧而产生的排烟气及上述再生气体燃烧产生的排烟气的脱硝处理。
这样,因生成气体的燃烧(例如煤气化复合发电设备的燃气轮机中的燃烧)所产生的排烟气及因再生气体的燃烧(将吸收了硫化物转换成亚硫酸气体的燃烧)所产生的排烟气的脱硝处理时,如能利用回收的氨水,则可以削减这些脱硝处理时需要购入氨的费用,因而可以进一步减低运转成本。
此外,本发明的气体精制方法,在前述蒸发工序中,将回收的至少一部分氨水,可以利用于因再生气体燃烧所产生的排烟气中的三氧化硫的中和处理。
这样,在因再生气体燃烧所产生的排烟气的三氧化硫中和处理时,如能利用回收的氨水,则可降低成本地解决因上述三氧化硫存在所致的腐蚀或锅垢的产生及进而引起的排气污染问题。
此外,本发明的气体精制方法,在上述蒸发工序中产生的尾气,可以作为上述再生气体燃烧时的一部分空气源供给而处理。
由此,即使上述尾气中含有有害成分,可在再生气燃烧工序以后的工序(如湿式石灰石膏法的吸收工序)中处理,而无需另设置无害化处理设备,这一点也使设备简单且降低成本,
此外,本发明的的气体精制方法中,上述蒸发工序中回收的至少一部分氨水可以回送至上述进行气化的气化炉内。
由此,在例如产生没有用完有剩余氨水时,也容易处理。
而且,这样的氨水回送时,在气化炉内,为生成氨而消耗的氮气及氧气的量就可削减,所以作为燃料成分的有效含氢成分的浪费就可减少,仅这一部分,煤等原料的消费量减少,有节约效果。
图1表示本发明一实施例的精制装置的主体洗净部的组成图;
图2表示同一精制装置的脱硫以及石膏回收部的组成图;
图3表示同一精制装置中洗净液排水处理部的组成图;
图4是证实本发明作用(亚硫酸气体去除率提高)的数据图;
图5是说明以往使用的复杂排水处理工序图。
以下按照附图说明本发明的实施情况
图1表示本发明气体精制方法的一实施例装置中主体洗净部的组成图;图2表示同一装置中脱硫部及石膏回收部的组成图;图3表示同一装置中洗净液排水处理部的组成图。
首先,就气体洗净部的组成及作用作一说明。如图1所示那样,在气化炉1中,例如煤以空气作为气化剂气化,产生了以一氧化碳及氢为主要成分的生成气A。象这样,以煤为原料,空气为气化剂而产生的生成气A,通常含有1000~1500ppm左右的H2S(硫化物),100ppm左右的COS(硫化物),还含有1000~1500ppm左右的NH3和100ppm左右的HCl。此外,生成气A刚出炉口时通常为1000~2000℃,通过设置在炉出口一侧的水蒸汽加热器(图中省略)回收热量,冷却至例如350℃,其压力例如为26ata左右。
在这里,生成气A中含有的氨,是气化剂或原料中原来含有的氮和氢,在气化炉1内按下式(1)发生反应而产生的。本实施例中,由于将系统内回收的后述的氨C6的一部分循环地回送至气化炉1,因此与氨一点也不供给气化炉1内时比较,仅氨C6回送部分抑制了以下式(1)所示的反应。
即下述式(1)所示的反应是一般如下述式(2)所述那样能起逆方向反应的可逆反应(平衡反应),根据勒沙特列平衡移动原理,反应可以向任意方向进行,只要浓度,压力一定,各分子的摩尔数及摩尔浓度也维持一定关系那样地进行,因此,仅仅回送至气化炉1内的氨C6部分抑制了下式(1)所示的反应。换言之,只要气化炉1内的温度,压力一定,无论是否往气化炉1内供给氨,气化炉1内或生成气A的氨浓度几乎一定,如本实施例那样,在氨C6回送至气化炉1时,可以减少生成这部分氨使用的氮(N2)和氢(H2)的消耗量。 (1) (2)
上述生成气A,首先依次导入旋风分离器2及多孔过滤器3中,其结构是分别分离去除较大直径的粉尘和微细的粉尘。多孔过滤器3的后面设有热交换器4,借助从多孔过滤器3进入的气体A1的热量,加热净化后的气体A4,即,气体A1在这一热交换器4中,相反地失去了热量,例如冷却至230℃左右。
在热交换器4的后面设有将COS(硫化羰基)转变成H2S的填充有催化剂的转化器5,生成气体A1中的COS几乎在变换器5中转变成H2S。
此外,变换器5的后面设有热交换器6,借助从变换器5导出的气体A2的热量加热净化后的气体A4。
然后,热交换器6的后面设置的是,在导入后述脱硫塔21之前,使气体A2与洗净液B气液接触的洗净塔7。
洗净塔7这时是所谓填充式气液接触塔,在塔底部以贮留的水为主要成分的洗净液B通过循环泵被吸收上升,从塔上部的喷射阀9喷射,与气体A2不断地气液接触,经填充材10下流,再回到塔底部这样的循环结构。
此外,洗净塔7这时又是所谓向流式设备,从塔下导入的气体A2与下流的洗净液B反向地在塔内上升,通过与洗净液B的气液接触,除去HCl,NH3等不纯等物后,从塔顶部作为洗净后的气体A3排出。
在这里,洗净液B的一部分,从循环泵8的排出一侧的旁路排出,作为排水C排出,此外洗净液B的循环路线中应有任意位置能适当地补充供给因排水C或气体中含有的带走的补给水D的量。
此外,在洗净塔7的塔上部,为了分离气体中的喷雾而设有喷雾分离器11,以抑制降低流至后续部分的喷雾量。
然后,生成气体A按本精制方法净化后的气体A4,通过热交换器6及热交换器4加热后,作为精制气体A5,例如送至燃气轮机12,这时作为煤气化复合发电的气轮机燃料使用。
此外,在图1中,符号13所示的是,为了分解处理在燃气轮机12中上述精制气体A5燃烧造成的排烟气中的氮氧化物,根据需要而设置的脱硝装置。符号14所示的则是,设置在脱硝装置13前后,为从排烟气A6中回收热量,为复合发电而供给蒸汽轮机(图中省略)的蒸汽的产生及加热用的废热锅炉。
在此,脱硝装置13是使用催化剂,通过氨接触还原法,分解氮氧化物的装置。以往在该脱硝装置13或其前侧,将与脱硝当量适应量的氨从系统外供给,注入排烟气中,而本例如后所述,则由系统内回收的氨水C6供给,因而,无需购买为进行脱硝处理的氨,从而降低了这部分运转成本。
此外,通过上述洗净塔7内吸收去除,精制气体A5中几乎不含氨,因此燃气轮机12中几乎不存在因燃料中的氨燃烧而产生的氮氧化物(所谓燃料爆震)。排烟气A6中的氮氧化物几乎成为供给燃气轮机12的燃烧用空气中含有的氮气的氧化而产生的氮氧化物(所谓热量爆震)。
因此,本例中氮氧化物的全部量与过去相比减少,至少能实现脱硝装置13容量的减少。此外,在改善燃气轮机12燃烧状况,抑制热量爆震的发生时,按照所要求的氮氧化物的排出浓度等,也有可能去掉脱硝装置13。
此外,其结构之所以将脱硝装置13置于废热锅炉14中间,是因为使脱硝装置13中的排烟气温度可以设定在上述脱硝处理所优选的温度范围内。
其次,通过图2说明脱硫部的组成及作用。脱硫部主要是由脱硫塔29和再生塔22组成。
脱硫塔21与前述的洗净塔7一样,是气液接触塔。在再生塔22塔底部贮留的硫化氢吸收液F通过循环泵23汲取上升,在吸收液热交换器24中冷却后,从塔上部的喷射阀25喷射,与气体A3不断气液接触,再经填充材26下流。
此外,与吸收液F气液接触,除去了H2S的气体A4,通过喷雾分离器27除去喷雾后,从脱硫塔21的塔顶部排出,再经上述热交换器6及热交换器4加热成为精制气体A5,精制气体的压力例如为25.5ata,其温度为300℃左右,而硫的含量(H2S及COS的浓度)在10ppm以下。
另一方面,再生塔22的结构是,贮留在脱硫塔21塔底部的吸收液F通过循环泵28的汲取上升,在吸收液热交换器24中加热后,从塔上部的喷射阀29喷射,塔内上升的吸收液F的蒸汽与吸收成分(尾气)不断接触,再经填充材30下流。
这一再生塔22塔底部的吸收液F,在再沸器31中由水蒸汽G加热,由此,吸收成分H2S在再生塔22气体侧排放。然后,含有H2S的尾气H(再生气体)在喷雾分离器32中除去喷雾后,经设在再生塔22顶部的回流部成为含有更高浓度H2S的尾气H1(主要成分为CO2),再送至后述的石膏回收部。
此外,设置在再生塔22顶部的回流部的作用是,尾气H是通过冷却器33冷却产生,贮留在贮罐34中的废气H的冷凝液I通过泵35从喷射阀36喷射,这样,废气H中的蒸汽更多地液化,而另一方面,液中的吸收成分H2S更多地排放,例如可以得到含有体积百分比为20%左右的高浓度H2S的废气H1。
其次,通过图2说明石膏回收部的组成及作用。本例的石膏回收部是由燃烧炉41和脱硫装置组成。燃烧炉41是将尾气H1与空气J或后述的废气C4,C7反应,使含有的H2S燃烧。脱硫装置是将在燃烧炉41中,废气H1燃烧成为的燃烧气H2,从其中吸收除去SO2(亚硫酸气)等硫酸化物,成为无害的排气H3排放的湿式石膏法的。
在燃烧炉41中,废气C4,C7中极少的氨或空气J中的氮因燃烧而产生氮氧化物,按照要求的氮氧化物的排出浓度,如图2所示,在燃烧炉41的后部设置与上述脱硝装置13一样的干式脱硝装置41a,在该装置中进行燃烧气体H2中的上述氮氧化物的脱硝处理。
此外,在燃烧炉41中,由于H2S燃烧,与SO2比较,仅仅产生量很少的三氧化硫(SO3),这种三氧化硫如果不处理这样存在的话,由于与气体中残留的少量氨结合,将成为强腐蚀性的锅垢性硫酸氢铵(NH4HSO4),或者按照硫酸的露点特性,在后述热交换器46等冷却仍将产生强腐蚀性的锅垢,成为硫酸雾。此外,这种三氧化硫冷凝成为的硫酸雾,由于通常是亚微米粒子,所以后述的脱硫装置无法捕集,只能含在排气H3中向大气排放。
本例中,需加入脱硝装置脱硝处理所必要的量,中和燃烧气H2的三氧化硫,作为也含有成为无害、易捕集的硫铵((NH4)2SO4)量的多量的氨,注入燃烧气H2中,而且这种氨如后所述,如图2所示,是系统内回收的氨水C6,在这种场合下,可供给燃烧炉41的后续设备。
此外,上述氨也可作脱硝处理用或中和三氧化硫用,在另外不同位置向气体中注入也行,这时作为二氧化硫中和用时,在脱硝装置41a的后续流程中注入气体也行。上述氨在脱硝装置41a内注入也行。此外,这时气体中产生的硫铵是直径较大的粒子,与其它杂质在前述的脱硝装置中的吸收液K中,几乎同时均可捕集,例如含在副产品石膏中被处理。这时,硫铵量与石膏相比极少,故不会对石膏质量构成问题。
其次,脱硫装置还配备如下装置,例如H2S燃烧成为含有高浓度SO2的燃烧气H2与内部含有供给的钙化合物的浆状吸收液K进行气液接触,然后排出的反应器42,和为了将氧化用空气L呈多量微小气泡形式加入反应器42内的吹入空气供给手段(图中省略),以及将从反应器42中析取的浆M(石膏浆)进行固液分离的离心机等固液分离手段44。还有将经这一固液分离手段44所得的固体成分M1(二水石膏的石膏块)加热至120~150℃左右,成为半水石膏M2的燃烧炉等石膏加热装置45。
此外,在图2中,符号46所示的是从燃烧气H2回收热量的热交换器,例如通过回收的热量,使排放气H3加热至所希望的温度再向大气排放。另外,固液分离手段44中经固液分离而产生的分离水M3,作为反应器42内组成浆液的水分,这时可直接回送至反应器42内。
具体地说,反应器42是例如在塔底部吹入氧化用空气L的浆状物贮罐,在燃烧气H2流通的塔上部配备有喷射浆液贮罐内的浆的填充式、喷雾式或液柱式等气液接触部,可由浆液循环式的所谓吸收塔组成。
或者,这一反应器42也可以将氧化用空气L和燃烧气H2两者吹入贮罐的浆中,SO2等吸收和氧化均可在贮罐内进行的所谓吹泡式也行。
总之,反应器42中,例如可以进行如以下反应式(3)~(5)形式的反应,主要是吸收SO2,生成二水石膏。 (3) (4) (5)
此外,供给反应器42的吸收液K,例如石灰石(CaCO3)等钙化合物,是在图中省略的浆罐中,和工业用水或后述的氨水C6搅拌混合而成的,但钙化合物当然可以微小的固体状态直接供给反应器42。此外去掉石膏加热装置45(石膏加热工序),固液分离手段44所得的二水石膏的固体成分也可作为副产品利用。
另外,组成反应器42内浆的水分,由于被燃烧气H2等带走,如放置则通常减少,故需补给。为补充这部分水分,例如也可间接地补给上述吸收液K的水分,也可直接供给至反应器42。
本例中,这种补给水的一部分或全部也可用后述的氨水C6。图2中所示的是氨水C6直接供给反应器42。此外,从后述资料中可知,象这样注入氨,脱硫装置的循环液(这时是吸收液K)中的氨离子浓度如果增加,则亚硫酸气体的去除率将显著提高。
此外,钙化合物的供给量基本上是按该吸收的亚硫酸气体量决定的,但是在实际运转时,例如检测反应器42内浆的pH值或未反应的石灰石的浓度,应使这值保持在最合适吸收反应的值,来微调整供给量为佳。
另外,氧化用空气L,例如优选控制反应器42内的浆的氧化还原电位等,仅供给所必需的最小限量。
再有,为了达到提高副产品石膏纯度的目的,在组成反应器42的吸收塔等前面,设置为捕集去除燃烧气H2中的粉尘的电集尘器或与上述吸收塔不同的另外气液接触塔,采取与捕集去除含有上述硫铵和其它杂质的粉尘的别的方法也可以。
其次,通过图3说明洗净液排水部的组成及作用。
由洗净塔7排出的上述排水C,首先在pH处理槽51中调整至中性附近后,作为排水C1通过泵52导入蒸发罐53的循环系统,蒸发罐53是将排水C1蒸发处理,将浓缩液C2和含氨的蒸汽C3分离。这时滞留在底部的浓缩液C2通过循环泵54汲取上升,与新导入的排水C1同时通过加热器55加热后,从上部的喷射阀56喷射,此外加热器55例如是通过从发电系统中的蒸汽循环的一部分抽气的高温高压蒸汽,将循环液加热至氨排放温度的热交换器。
然后,从蒸发罐53循环系统析取的浓缩液C2导入蒸发器57,进而通过蒸发处理,分离尾气C4和污泥C5。蒸发器57是通过图中省略的电加热器等加热方法,加热滞留在底部、导入的浓缩液C2而进行蒸发处理的设备。这时在下部滞留呈浸渍状态配置回转筒58,在筒58周围附着的滞留液中的固体连续地送出,作为污泥C5排出。
此外,从蒸发罐53顶部导出的含氨的蒸汽C3,通过冷却器59冷却至冷凝温度后,导入冷凝液罐60,含有氨的冷凝水(即氨水C6)和尾气C7分离,然后,冷凝液罐60底部的滞留氨水C6通过泵61汲取,作为石膏回收部的浆的液体成分,如前所述送至反应器42,与此同时,如前所述那样供给脱硝装置13及41a的前部,可用于上述脱硝处理或三氧化硫的中和处理。此外,氨水C6的剩余一部分,如前所述可回至气化炉1。
以下在前述那样组成的精制装置中,就实施本发明的精制方法及其作用效果加以说明。
在本例中,本发明的洗净工序是通过前述洗净塔7实行的,即在洗净塔7中,导入脱硫塔21前的生成气A2与以水为主要成分的洗净液B气液接触,因此气体A2中含有的高溶解度的NH3,HCl,尤其是即使不调整pH值,也有相当多的被洗净液B吸收。因此,精制后的生成气(这时是气体A5)吸收去除了H2S及相当多的NH3或HCl,这是以往所得不到的清洁气体。
在本例中,本发明的pH调整工序是通过pH调整槽51实行的,即析取了前述洗净工序中的一部分洗净液后的排水,首先在pH调整槽51中根据需要加入由酸(如硫酸)或碱(如氢氧化钠)组成的调整剂P,如将pH调整至中性或弱碱性,则就可防止后续工序中设备的腐蚀,同时也易于处理后述的污泥C5。
此外,在本例中,本发明的蒸发工序是通过前述蒸发罐53及蒸发器57实行,即pH值调整后的排水C1,这时在蒸发罐53及蒸发器57中进行二段蒸发处理,除去了氨的溶解成分,作为几乎呈中性的污泥C5(固形成分)排出。因此,将污泥C6通过水泥固化等方法进行无害化处理而废弃。其结果不需要以往那种多工序的排水C1的排水处理,排水C1的处理格外简单,可利用低成本的设备。
另外,在本例中,上述蒸发工序中产生的含氨的水蒸汽C3在冷却器59及冷凝罐60中被冷凝回收,回收的氨水C6可作为前述石膏回收部中吸收亚硫酸气体的吸收液的成分而供给使用。
即如前所述,例如图2所示那样,氨水C6可直接供给反应器42,这时可减少工业用水的消耗量,同时可提高亚硫酸气体的去除率,亚硫酸气体的吸收设备(反应器)可实现小型化,并进而净化排气H3。
之所以这样说,是因为根据发明人的研究,吸收塔循环液中的铵盐浓度(铵离子浓度)如果上升,即使其它条件一定,如图4所示那样,可以得知吸收塔排烟气中的亚硫酸气体的去除率提高。因此,上述回收氨水C6可作为组成吸收亚硫酸气体的吸收液的液体成分供给。如按本例,吸收塔(这时是反应器42)可小型化,而且排气H3中残留的亚硫酸气体的浓度可进一步降低。
在本例中,回收的氨水C6可供给脱硝装置13及41a的前部,即可用于精制气体A5燃烧所致的排烟气(这时是排烟气A6)及再生气燃烧产生的排烟气(这时是燃烧气H2)的脱硝处理。
因此,在脱硝装置13及41a的脱硝处理时,可削减所需氨的购入费用,因而能降低运转成本。
而且在本例中,在脱硝装置41a的前侧流程,注入燃烧气H2中的氨水C6的量,如前所述,可设定比脱氮当量多,在燃烧气H2中的三氧化硫中和处理时也可利用氨水C6。
因此,可解决上述因存在三氧化硫而导致的腐蚀、锅垢的产生,进而产生的排气H3的污染问题,且降低了成本。
此外,在本例中,在上述蒸发工序中产生的尾气C4、C7,可作为使前述尾气H1(再生气体)燃烧时的一部分空气供给处理,即在前述的石膏回收部中的燃烧炉41中,将尾气H1与空气J或尾气C4、C7同时燃烧。
因此,即使在尾气C4、C7中含有有害成分时,可在燃烧炉41以后的工序(例如脱硝装置41a中的脱硝处理或在反应器42中的气液接触处理)中去除处理,无需另外设置无害化处理设备,从这一点也可使设备简单,降低成本。
进而在本例中,回收的氨水C6的剩余部分循环地回送至气化炉1中,因此,在上述脱硝处理等中未用完的剩余氨水可通过系统内处理,故剩余部分的氨水也容易处理。
即在相近的其它设备中,如有利用氨的用途,则可将剩余的氨水供给该设备,可有效地利用。如果没有这方面的用途,当不能进行出售获得利益等的处理时,如果是过去则进行复杂的排水处理,而且排水等只有废弃处理,但本例如将剩余氨水回送至气化炉1,无需进行复杂的排水处理。
而且,象这样氨水回送时,如前所述在气化炉1内,由于生成氨所消费的氮及氢的量减少,作为燃料的有效氢无端消费的量可以减少,仅这一部分,煤等原料的消费量很少,有节约效果,即在不回送氨水时,在气化炉1内产生的全部氨最终排出系统外,作为燃料有效成分氢以氨的形式弃舍浪费,如果至少使其一部分回送循环的话,仅这一部分就可减少弃舍浪费。
此外,象这样将氨水回送至气化炉1的结构,如前所述,生成气体A中氨的浓度几乎不变,因此洗净塔7的负荷不会增加。
另外,本发明不仅限于上述实施例,也可有各种实例。
例如在本发明中,作为回收氨水的利用方法或处理方法,可供给石灰石膏法脱硫处理的吸收液中,用来吸收亚硫酸气体的方法,以及用于系统内产生的排烟气的脱硝处理方法和用于排烟气中三氧化硫的中和处理方法,还有回送至气化炉循环的方法。但当然没有必要同时实施,可根据情况实施任何一种,当然也可以任意组合其中方法予以实施。
此外,洗净工序中的洗净液,根据需要可投放酸等,将其pH调整至适合吸收NH3或HCl的值。另外,可设置多个实行洗净工序的洗净塔,例如第1洗净塔主要吸收HCl,第2洗净塔则主要吸收NH3。
再有,可以设置冷却洗净液的冷却器,使其运转温度利用吸收NH3或HCl。
Claims (6)
1.气体精制方法,是将煤或石油等气化所得的气体导入脱硫塔,在脱硫塔内通过和吸收液气液接触,吸收去除上述生成气体中所含有的硫化物,与此同时,将吸收了硫化物的吸收液在再生塔中加热,再生含有硫化物的再生气,使这种再生气体燃烧,转换成含有亚硫酸气体的排烟气,进而利用湿式石灰石膏法,吸收排烟气中的亚硫酸气体,而产生副产品石膏的;
其特征在于,设有使上述生成气体在洗净液中气液接触,将上述生成气体中的含氨杂质吸收除去的工序;将上述洗净液的一部分析取,将pH调整至中性附近的pH调整工序;将上述部分经pH调整工序的洗净液在蒸发罐中蒸发,使从蒸发罐排出的蒸汽冷凝,使上述生成气体中的氨以氨水形式回收,同时残留在蒸发罐中生成气体中的杂质以固体形式排出的蒸发工序。
2.根据权利要求1记载的气体精制方法,其特征在于,将上述蒸发工序中回收的至少一部分氨水,供给于通过前述石灰石膏法吸收亚硫酸气体的吸收液中。
3.根据权利要求1或2记载的气体精制方法,其特征在于,上述蒸发工序中回收的至少一部分氨水,用于上述生成气的燃烧所产生的排烟气和/或因上述再生气体燃烧所产生的排烟气的脱硝处理。
4.根据权利要求1~3中任1项记载的气体精制方法,其特征在于,在前述蒸发工序中回收的至少一部分氨水,用于因上述再生气体燃烧所产生排烟气中的三氧化硫的中和处理。
5.根据权利要求1~4中任1项记载的气体精制方法,其特征在于,上述蒸发工序中产生的尾气,作为上述再生气体燃烧时的空气源的一部分供给而处理。
6.根据权利要求1~5中任1项记载的气体精制方法,其特征在于,在上述蒸发工序中回收的至少一部分氨水,回送至上述进行气化的气化炉内。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP169545/97 | 1997-06-11 | ||
JP16954597 | 1997-06-11 | ||
JP164429/98 | 1998-05-29 | ||
JP10164429A JPH1157397A (ja) | 1997-06-11 | 1998-05-29 | ガス精製方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1206735A true CN1206735A (zh) | 1999-02-03 |
CN1090228C CN1090228C (zh) | 2002-09-04 |
Family
ID=26489532
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN98109828A Expired - Fee Related CN1090228C (zh) | 1997-06-11 | 1998-06-10 | 气体精制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1157397A (zh) |
CN (1) | CN1090228C (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102597183A (zh) * | 2009-11-09 | 2012-07-18 | 株式会社Ihi | 气化设备的氨处理方法和装置 |
CN102666809A (zh) * | 2009-10-23 | 2012-09-12 | 株式会社Ihi | 循环流化床气化设备的气化处理方法及装置 |
CN103011441A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含氰、氟、氨氮废水的深度处理方法 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4658350B2 (ja) * | 2001-02-22 | 2011-03-23 | 電源開発株式会社 | 硫黄化合物の低減方法及びその装置 |
JP4427234B2 (ja) * | 2002-08-06 | 2010-03-03 | 三菱重工業株式会社 | 湿式ガス精製方法およびシステム |
US7591309B2 (en) * | 2003-11-26 | 2009-09-22 | Aquatech International Corporation | Method for production of high pressure steam from produced water |
JP4800569B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2011-10-26 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料ガス製造装置及び燃料ガスの製造方法 |
JP4681460B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2011-05-11 | 三菱重工業株式会社 | ガス化複合発電設備 |
EP2014347A1 (en) * | 2007-07-03 | 2009-01-14 | ALSTOM Technology Ltd | Removal of carbon dioxide from flue gas |
EP2030671A1 (de) * | 2007-08-25 | 2009-03-04 | Kopf Klärschlammverwertungs-GmbH & Co. KG | Verfahren und Anlage zur Reinigung von Gas |
JP2009256488A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Takuma Co Ltd | ガス精製システムとアンモニアの処理方法 |
CZ303671B6 (cs) * | 2011-06-01 | 2013-02-20 | VSB-TU Ostrava, fakulta strojní | Zarízení k minimalizaci cpavkového skluzu ve spalinách |
JP2014159528A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Ihi Corp | 合成ガス生成システム |
CN112023676B (zh) * | 2020-09-07 | 2022-05-17 | 浙江兰电环保集团有限公司 | 安装有过滤网筒的基于负压吸水喷雾的脱硫脱硝设备 |
CN112569772B (zh) * | 2020-11-16 | 2022-05-10 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种前端协同处置脱硫浆液起泡的控制方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1019663B (zh) * | 1990-09-04 | 1992-12-30 | 湖南省化肥工业公司 | 合成氨原料气精制工艺 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10164429A patent/JPH1157397A/ja not_active Withdrawn
- 1998-06-10 CN CN98109828A patent/CN1090228C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102666809A (zh) * | 2009-10-23 | 2012-09-12 | 株式会社Ihi | 循环流化床气化设备的气化处理方法及装置 |
CN102666809B (zh) * | 2009-10-23 | 2014-10-15 | 株式会社Ihi | 循环流化床气化设备的气化处理方法及装置 |
CN102597183A (zh) * | 2009-11-09 | 2012-07-18 | 株式会社Ihi | 气化设备的氨处理方法和装置 |
CN102597183B (zh) * | 2009-11-09 | 2014-08-20 | 株式会社Ihi | 气化设备的氨处理方法和装置 |
CN103011441A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含氰、氟、氨氮废水的深度处理方法 |
CN103011441B (zh) * | 2011-09-23 | 2013-12-25 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种含氰、氟、氨氮废水的深度处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1090228C (zh) | 2002-09-04 |
JPH1157397A (ja) | 1999-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100534587C (zh) | 烧结烟气湿法脱硫除尘工艺 | |
EP1308198B1 (en) | Mercury removal method and system | |
CN1660476A (zh) | 从气流中去除污染物的改进方法 | |
CN1206735A (zh) | 气体精制方法 | |
CN1192816C (zh) | 烟道气处理工艺 | |
CN1221778A (zh) | 煤气净化装置 | |
KR101937801B1 (ko) | 배기가스로부터 이산화탄소 및 황산화물을 제거하는 방법 및 제거 장치 | |
WO2004016717A1 (ja) | 湿式ガス精製方法およびそのシステム | |
CN1050583C (zh) | 生产2-羟基-4-(甲硫基)丁酸的方法和制备硫酸的方法 | |
JPH1060449A (ja) | コークス炉ガスの精製方法 | |
CN1104933C (zh) | 气化发电工艺方法及设备 | |
JP5161906B2 (ja) | ガス化設備におけるガス処理方法及びガス化設備 | |
JP2003003177A (ja) | ガス化改質方式における廃棄物中の窒素分の処理方法 | |
KR20000017239A (ko) | 연기가스 정화 방법 | |
CN113251420A (zh) | 一种工业废弃物的处理方法和装置 | |
CN1090670C (zh) | 煤气净化方法及煤气净化装置 | |
CN1090669C (zh) | 煤气的净化方法 | |
CN1195574A (zh) | 烟道气的处理方法和系统 | |
CN215863435U (zh) | 一种工业废弃物的处理装置 | |
JP4508307B2 (ja) | ガス化設備におけるガス処理方法及びガス化設備 | |
JP2000053980A (ja) | ガス精製方法 | |
CN1098918C (zh) | 气体精制方法及气体精制设备 | |
JP2001123184A (ja) | ガス精製方法 | |
JP3826714B2 (ja) | 廃棄物の処理方法 | |
JPH11349951A (ja) | ガス精製方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |