WO2010115628A1 - Method and device for treating a gas flow containing carbon dioxide - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a process for the treatment of a carbon dioxide-containing gas stream, wherein the gas stream is fed to a washing stage in which at least a portion of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent and the detergent loaded with the carbon dioxide is regenerated, so that a purified exhaust gas and a carbon dioxide-enriched Partial gas flow (CO2 stream) are formed, and a device for carrying out the method.
- a washing stage in which at least a portion of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent and the detergent loaded with the carbon dioxide is regenerated, so that a purified exhaust gas and a carbon dioxide-enriched Partial gas flow (CO2 stream) are formed, and a device for carrying out the method.
- CO2 stream carbon dioxide-enriched Partial gas flow
- Carbon dioxide-containing gas streams also accumulate in other large-scale combustion plants that are operated with fossil fuels. These include, for example, industrial furnaces, steam boilers and similar large-scale thermal plants for power and / or heat generation. It is conceivable that even in such systems, the carbon dioxide is separated from the gas streams by means of a wash and a recovery or storage (eg by compression in the ground) is supplied.
- Object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned above and an apparatus for performing the method in such a way that an effective removal of nitrogen oxides from the enriched with carbon dioxide partial gas flow is made possible in an economical manner.
- this object is achieved in that the partial gas stream (CO2 stream) enriched with carbon dioxide is compressed and subsequently subjected to catalytic removal of at least part of nitrogen oxides and the partial gas stream (C02 stream) prepared in this way is sent for further use and / or storage becomes.
- the present invention is intended for the treatment of flue gases from conventional incinerators.
- the gas stream is formed by a carbon dioxide-containing flue gas stream of a large combustion plant in which fossil fuels are burned with combustion air.
- This gas stream is subjected to a wash with subsequent detergent regeneration for the removal of carbon dioxide from the gas stream.
- the carbon dioxide-enriched partial gas stream (CO 2 stream) is expediently formed.
- the invention is based on the finding that in the detergent regeneration of a flue gas scrubbing a partial gas flow (CO 2 stream) with a very high carbon dioxide content (about 95% by volume of CO2, balance mainly water) is obtained.
- Undesirable impurities such as detergent traces ( ⁇ 5 ppm), N2 ( ⁇ 300 ppmv), O2 ( ⁇ 200 ppmv), NH3 ( ⁇ 20 ppmv) NOx ( ⁇ 100 ppmv) SO2 ( ⁇ 1 ppmv) can be converted to CO2 by the following processes get the detergent regeneration:
- the invention is based on the consideration that the nitrogen oxide content of the carbon dioxide-rich partial gas stream (C02 stream) can be reduced particularly effectively if the catalytic treatment (DeNOx) takes place at elevated pressures, in particular in the area of CO2 compression, directly after a compressor stage.
- the catalytic treatment (DeNOx) takes place at elevated pressures, in particular in the area of CO2 compression, directly after a compressor stage.
- the CO2 stream is already in the area of conventional flue gas treatment at low pressure by dedusting and desulfurization, e.g. pre-cleaned in a flue gas desulphurization plant, so that the CO2 stream from the flue gas scrubber is dust-free and largely free from sulfur, which allows the use of DeNOx catalysts operating at lower temperatures.
- the CO 2 stream is preferably compressed to a pressure of between 2 and 40 bar, more preferably between 10 and 35 bar, for catalytic nitrogen oxide removal.
- the catalytic treatment is advantageously carried out at a temperature in the range of 100 to 35O 0 C, more preferably in the range of 120 to 250 0 C.
- the required heat can be achieved by using the heat of compression due to the compression of the gas stream, by heat exchange in countercurrent, by a Electric heater, an integration into the power plant (eg with steam) or by combinations of the mentioned methods are provided.
- the concentrations of nitrogen oxides are preferably from 10 to 500 ppm, more preferably less than 100 ppm.
- the CO2 stream to be treated contains carbon dioxide (typically more than 95% by volume) as the main constituent, along with water and traces of other gases.
- At least one noble metal-containing catalyst is used for the catalytic removal of nitrogen oxides, which can be used already at temperatures of 100 to 250 0 C.
- hydrogen can be advantageously used as a reducing agent.
- An advantageous embodiment of the invention provides that the catalytic nitrogen oxide removal is carried out between a pre-compression and a re-compression of the carbon dioxide-rich partial gas flow.
- the catalytic nitrogen oxide removal can be switched after flue gas scrubbing containing amines as a detergent, but also after flue gas scrubbing using the other scrubbing agents, e.g. physically acting detergents or other chemically acting detergents.
- the compressed, carbon dioxide-rich and low-nitrogen partial gas flow can be used or stored.
- it can be pressed into rock layers of the subsurface without the risk of a negative influence on rock formations due to the action of nitrogen oxides.
- the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a carbon dioxide-rich main stream and a carbon dioxide-rich side stream, wherein the catalytic removal of at least a portion of the nitrogen oxides is carried out in the secondary stream and
- Main flow and secondary flow are fed to different uses.
- the by-pass stream can be used in the chemical industry or food industry while the mainstream is being pressed into the subsurface.
- the invention further relates to a device for treating a carbon dioxide-containing gas stream with a washing device for washing at least a portion of the carbon dioxide from the gas stream by means of a detergent and a detergent regenerating means for regenerating the detergent, wherein the detergent regenerating means a discharge for purified exhaust gas and a discharge for carbon dioxide having enriched partial gas stream.
- this object is achieved in that the derivation for the enriched with carbon dioxide partial gas flow is in communication with a gasification device downstream of a catalytic device for the catalytic removal of at least a portion of nitrogen oxides, and the catalyst means a derivative for the thus treated partial gas stream to a further use and / or storage.
- the gas compression device has at least two compressor stages, wherein the catalyst device is arranged in the gas flow direction after the first and before the last compressor stage.
- the catalyst device is arranged between the first and the second compressor stage, where typically a pressure of 2 to 5 bar prevails. It can also be e.g. be arranged at the end of a pre-compression in a range with a pressure of 10 to 30 bar.
- the catalyst device advantageously has a honeycomb-shaped carrier structure with a catalytic coating which contains at least one noble metal.
- the catalyst device may also have a bed of catalyst material or be formed as a radial or lateral reactor.
- a further development of the device according to the invention provides that the discharge for the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a main flow line and a bypass line and the gas compression device and the catalyst device are turned on in the bypass line.
- Main power line and bypass line can serve different uses.
- the bypass line can be provided for use of the gas in the chemical or food industry, while the main power line is used for the compression of the gas underground.
- the heat produced during the compression of the gas stream can usefully be used to achieve the temperatures required for nitrogen oxide reduction.
- the catalyst operates at an increased reaction rate.
- the pressure loss at the catalyst is less critical. Because of the flue gas desulphurisation remaining in the low-pressure range, the gas stream conducted for compression and subsequent catalytic denitrification is largely free of sulfur, which avoids corrosion problems.
- the invention is suitable for all conceivable large combustion systems in which carbon dioxide-containing gas flows incurred. These include e.g. Fossil-fueled power plants, industrial furnaces, steam boilers and similar large-scale thermal power and / or heat generation plants. With particular advantage, the invention can be used in large combustion plants, which are supplied with air as a fuel gas. In particular, the invention is suitable for coal-fired power plants in which the CO2 is washed out of the flue gas and compressed in the ground ("CO2 capture storage").
- Figure 1 is a comparison of block diagrams of a flue gas cleaning after
- Figure 2 is a detailed view of a flue gas cleaning with catalytic denitrification in the compressed CO 2 stream
- a conventional flue gas cleaning with carbon dioxide separation according to the prior art is shown as embodiment A.
- the flue gas flow of a combustion boiler, not shown, a large combustion plant, especially a coal power plant, for example, designed as a wash column flue gas scrubber 1 is supplied, in which a large part of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent from the flue gas.
- a detergent for example, amines can be used.
- the purified flue gas is deducted via line 3 and released to the environment.
- the loaded with the carbon dioxide detergent is regenerated in a detergent regenerating device 2.
- an enriched with carbon dioxide partial gas flow (CO2 stream) which is supplied via line 4 a gas compression and treatment device 5.
- CO2-stream thus treated becomes finally without further
- a flue gas cleaning according to the invention is shown for comparison, in which after a pre-compression of the CO2 stream in a gas compression stage 5a, a catalytic nitrogen oxide removal (DeNOx) in a catalyst device 7 is performed.
- the catalyst device operates on the principle of selective catalytic reduction (SCR). It is essential here that the catalytic reduction in the catalyst device 7 is not operated in the virtually pressureless region, but at an increased pressure after the compression of the CO 2 stream in the gas compression stage 5 a.
- the largely freed from nitrogen oxides CO2 stream is then post-compressed in a further gas compression stage 5b and withdrawn via line 6. Due to the catalytic treatment of the CO 2 stream can be obtained in this way a high-quality CO 2 stream, which can be used for a variety of recovery options, in particular for underground storage or use in the chemical or further treatment in the food industry ,
- FIG. 2 shows a detailed view of the compression and catalytic treatment of the CO 2 stream.
- the arrangement corresponds to the embodiment B shown in the block diagram of FIG. 1.
- the carbon dioxide-rich partial gas stream (CO 2 stream) formed in the flue gas scrubbing and detergent regeneration (not shown) is in a gas compression device 1 in FIG compressed two stages to the desired pressure of 15 to 25 bar.
- the CO 2 stream already preheated by the compression is further heated against the CO 2 stream treated in the catalyst unit 4 and then brought to the desired reaction temperature of 140 to 200 ° C. in the following electric heater 3.
- hydrogen is fed as reducing agent via line 5.
- the selective catalytic reduction finally takes place in the catalyst device 4.
- a noble metal catalyst is used in the present embodiment.
- Vanadium / titanium oxide catalysts in the approximately depressurized range in comparable reactions at a space velocity of 3000 - 10 000 h-1 and temperatures of 300 - 450 ° C.
- these can not be used with justifiable sales performances, since the NO reduction without oxygen takes place only at very low speed.
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Abstract
The invention relates to a method and a device for treating a gas flow containing carbon dioxide, wherein the gas flow is supplied to a washing apparatus (1), in which at least one portion of the carbon dioxide is washed out by means of a washing agent and the washing agent charged with the carbon dioxide is regenerated in a washing agent regeneration apparatus (2), so that a purified exhaust gas and a partial gas flow (CO2 flow) concentrated with carbon dioxide is formed. In order to improve the CO2 quality, it is proposed to compress the CO2 flow in a gas compression apparatus (5a) and subsequently expose the same to a catalytic removal of nitrogen oxide in a catalyst apparatus (7). The thus refined CO2 flow can, if necessary, after a final compression in another gas compression apparatus (5b/5c), be supplied to another use and/or storage. The invention is suitable in particular for CO2 separation from flue gases of power plants (Post Combustion Capture). The separated CO2 can finally be pressed underground in order to avoid the emission of climate-damaging gases.
Description
Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltiqen GasstromsProcess and apparatus for treating a carbon dioxide-containing gas stream
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms, wobei der Gasstrom einer Waschstufe zugeführt wird, in der mindestens ein Teil des Kohlendioxids mittels eines Waschmittels ausgewaschen und das mit dem Kohlendioxid beladene Waschmittel regeneriert wird, so dass ein gereinigtes Abgas und ein mit Kohlendioxid angereicherter Teilgasstrom (CO2-Strom) gebildet werden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a process for the treatment of a carbon dioxide-containing gas stream, wherein the gas stream is fed to a washing stage in which at least a portion of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent and the detergent loaded with the carbon dioxide is regenerated, so that a purified exhaust gas and a carbon dioxide-enriched Partial gas flow (CO2 stream) are formed, and a device for carrying out the method.
Zur Sicherstellung der Energieversorgung einer Volkswirtschaft sind Kraftwerke, also industrietechnische Anlagen zur Bereitstellung von insbesondere elektrischer und teilweise zusätzlicher thermischer Leistung, unverzichtbar. In solchen Kraftwerken wird Primärenergie eingesetzt, die nach entsprechender Umwandlung als Nutzenergie verfügbar gemacht wird. Dabei fallen in der Regel kohlendioxidhaltige Gasströme an, die üblicherweise an die Umwelt abgegeben werden. Insbesondere in kalorischen Kraftwerken, bei denen fossile Brennstoffe, z.B. Kohle, Erdöl oder Erdgas, verbrannt werden, fallen als Rauchgase bezeichnete Abgasströme an, die hohe Kohlendioxidgehalte aufweisen.In order to secure the energy supply of an economy, power plants, ie industrial installations for providing in particular electrical and partly additional thermal power, are indispensable. In such power plants primary energy is used, which is made available after appropriate conversion as useful energy. As a rule, carbon dioxide-containing gas streams accumulate which are usually released into the environment. Especially in caloric power plants where fossil fuels, e.g. Coal, petroleum or natural gas, burned, fall as flue gases referred to exhaust gas streams, which have high carbon dioxide contents.
In jüngster Zeit werden neue Kraftwerkskonzepte vorgeschlagen, bei denen das im Rauchgas enthaltene Kohlendioxid (CO2) in einer dem Kraftwerk nachgeschalteten Waschstufe aus dem Rauchgas ausgewaschen wird. Dabei muss das Kraftwerk nicht wie bei so genannten "Oxyfuel-Kraftwerken" auf Sauerstoffverbrennung umgestellt werden, sondern kann konventionell mit Luftverbrennung betrieben werden. Ziel dieser neuen Konzepte ist es, das bei der Verbrennung der fossilen Brennstoffe entstehende und im Rauchgas vorhandene Kohlendioxid in geeigneten Lagerstätten, insbesondere in bestimmten Gesteinsschichten oder salzwasserführenden Schichten, zu verpressen und somit den Kohlendioxidausstoß zur Atmosphäre zu begrenzen. Dadurch soll die klimaschädliche Wirkung von Treibhausgasen wie Kohlendioxid reduziert werden. Diese Technologie wird in der Fachwelt als so genannte "Post Combustion Capture" Technolgy (PCC)" bezeichnet.
Kohlendioxidhaltige Gasströme fallen auch bei sonstigen Großfeuerungsanlagen an, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Hierzu zählen z.B. Industrieöfen, Dampfkessel und ähnliche thermische Großanlagen zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung. Es ist denkbar, dass auch bei solchen Anlagen das Kohlendioxid aus den Gasströmen mittels einer Wäsche abgetrennt und einer Verwertung oder Speicherung (z.B. durch Verpressung im Untergrund) zugeführt wird.Recently, new power plant concepts have been proposed in which the carbon dioxide (CO 2) contained in the flue gas is washed out of the flue gas in a washing step downstream of the power plant. The power plant does not have to be converted to oxygen combustion as it is the case with so-called "oxyfuel power plants", but can be conventionally operated with air combustion. The aim of these new concepts is to compress the carbon dioxide produced during the combustion of fossil fuels and present in the flue gas in suitable deposits, in particular in certain rock strata or layers carrying salt water, and thus to limit the emission of carbon dioxide to the atmosphere. This is intended to reduce the climate-damaging effect of greenhouse gases such as carbon dioxide. This technology is referred to in the art as the so-called "Post Combustion Capture Technolgy (PCC)". Carbon dioxide-containing gas streams also accumulate in other large-scale combustion plants that are operated with fossil fuels. These include, for example, industrial furnaces, steam boilers and similar large-scale thermal plants for power and / or heat generation. It is conceivable that even in such systems, the carbon dioxide is separated from the gas streams by means of a wash and a recovery or storage (eg by compression in the ground) is supplied.
Bisher existieren keine verbindlichen Grenzwerte für Stickoxide in kohlendioxidreichen Gasen, die im Rahmen von PCC-Projekten einer Speicherung zugeführt werden sollen. Allerdings gibt es z.B. strenge Richtlinien für den Einsatz von Kohlendioxid inTo date, there are no binding limit values for nitrogen oxides in gases rich in carbon dioxide which are to be stored as part of PCC projects. However, there are e.g. strict guidelines for the use of carbon dioxide in
Lebensmitteln. Zukünftig dürften auch beim Transport von kohlendioxidreichen Gasen in Rohrleitungen zu einer weiteren Nutzung oder Lagerung sowie beim Einbringen in Gesteinsformationen bestimmte Höchstgrenzen für den Stickoxidgehalt zu beachten sein.Food. In the future, certain maximum limits for the nitrogen oxide content should also be taken into account when transporting carbon dioxide-rich gases in pipelines for further use or storage and when placing them in rock formations.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten, dass auf wirtschaftliche Weise eine effektive Stickoxidentfernung aus dem mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom ermöglicht wird.Object of the present invention is therefore to provide a method of the type mentioned above and an apparatus for performing the method in such a way that an effective removal of nitrogen oxides from the enriched with carbon dioxide partial gas flow is made possible in an economical manner.
Diese Aufgabe wird verfahrensseitig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der mit Kohlendioxid angereicherte Teilgasstrom (CO2-Strom) verdichtet und anschließend einer katalytischen Entfernung mindestens eines Teils von Stickoxiden unterzogen wird und der so aufbereitete Teilgasstrom (C02-Strom) einer weiteren Verwendung und/oder Speicherung zugeführt wird.According to the invention, this object is achieved in that the partial gas stream (CO2 stream) enriched with carbon dioxide is compressed and subsequently subjected to catalytic removal of at least part of nitrogen oxides and the partial gas stream (C02 stream) prepared in this way is sent for further use and / or storage becomes.
In erster Linie ist die vorliegende Erfindung für die Aufbereitung von Rauchgasen aus konventionellen Verbrennungsanlagen vorgesehen. Dabei wird der Gasstrom von einem kohlendioxidhaltigen Rauchgasstrom einer Großfeuerungsanlage gebildet, in der fossile Brennstoffe mit Verbrennungsluft verbrannt werden. Dieser Gasstrom wird einer Wäsche mit anschließender Waschmittelregenerierung zur Abscheidung von Kohlendioxid aus dem Gasstrom unterzogen. Durch Austreiben gasförmiger Komponenten bei der Waschmittelregenerierung wird zweckmäßigerweise der mit Kohlendioxid angereicherteTeilgasstrom (C02-Strom) gebildet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Waschmittelregenerierung einer Rauchgaswäsche ein Teilgasstrom (C02-Strom) mit einem sehr hohen Kohlendioxidgehalt (ca. 95 Vol-% CO2, Rest hauptsächlich Wasser) anfällt. Unerwünschte Verunreinigungen wie Waschmittelspuren (<5 ppm), N2 (< 300 ppmv), 02 (< 200 ppmv), NH3(< 20 ppmv) NOx (< 100 ppmv) SO2 (< 1 ppmv) können durch folgende Prozesse in das CO2 aus der Waschmittelregenerierung gelangen:In the first place, the present invention is intended for the treatment of flue gases from conventional incinerators. In this case, the gas stream is formed by a carbon dioxide-containing flue gas stream of a large combustion plant in which fossil fuels are burned with combustion air. This gas stream is subjected to a wash with subsequent detergent regeneration for the removal of carbon dioxide from the gas stream. By expelling gaseous components during detergent regeneration, the carbon dioxide-enriched partial gas stream (CO 2 stream) is expediently formed. The invention is based on the finding that in the detergent regeneration of a flue gas scrubbing a partial gas flow (CO 2 stream) with a very high carbon dioxide content (about 95% by volume of CO2, balance mainly water) is obtained. Undesirable impurities such as detergent traces (<5 ppm), N2 (<300 ppmv), O2 (<200 ppmv), NH3 (<20 ppmv) NOx (<100 ppmv) SO2 (<1 ppmv) can be converted to CO2 by the following processes get the detergent regeneration:
- durch Absorption (unzureichende Selektivität des Waschmittels)by absorption (insufficient selectivity of the detergent)
- durch Gasmitriss am Sumpf des Absorbers- By Gasmitriss at the bottom of the absorber
Die im Waschmittel mitgeführten Komponenten werden in der Waschmittelregenerierung ausgetrieben und gelangen so am Kopf der Regenerierkolonne in das CO2, welches der weiteren Verwendung zugeführt werden soll. Damit kann sich im CO2 ein höherer NOx-Gehalt einstellen, als in der späteren Nutzung gewünscht (CO2 zur Verpressung - Carbon Dioxide Capture and Storage (CCS), Lebensmittel-CO2, CO2 für chemische Prozesse).The entrained in the detergent components are expelled in the detergent regeneration and get so at the top of the regeneration in the CO2, which is to be supplied for further use. This can result in a higher NOx content in CO2 than desired in later use (CO2 for compression - Carbon Dioxide Capture and Storage (CCS), food CO2, CO2 for chemical processes).
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass der Stickoxidgehalt des kohlendioxidreichen Teilgasstroms (C02-Stroms) besonders effektiv reduziert werden kann, wenn die katalytische Behandlung (DeNOx) bei erhöhten Drücken, insbesondere im Bereich der CO2-Verpressung, direkt nach einer Verdichterstufe erfolgt.The invention is based on the consideration that the nitrogen oxide content of the carbon dioxide-rich partial gas stream (C02 stream) can be reduced particularly effectively if the catalytic treatment (DeNOx) takes place at elevated pressures, in particular in the area of CO2 compression, directly after a compressor stage.
Aufgrund der durch die Druckerhöhung erreichten Volumenstromminderung können an dieser Stelle deutlich kompaktere Reaktoren eingesetzt werden. Außerdem kann die Wärme, die bei der Verdichtung des CO2-Stroms anfällt, genutzt werden, wodurch die Energieeffizienz des Verfahrens verbessert werden kann.Due to the achieved by the pressure increase volume flow reduction significantly more compact reactors can be used at this point. In addition, the heat generated by the compression of the CO2 stream can be used, which can improve the energy efficiency of the process.
Der CO2-Strom ist bereits im Bereich der konventionellen Rauchgasbehandlung bei niedrigem Druck durch eine Entstaubung und Entschwefelung z.B. in einer Rauchgasentschwefelungsanlage vorgereinigt, so dass der CO2-Strom aus der Rauchgaswäsche staub- und weitgehend schwefelfrei ist, was den Einsatz von bei niedrigeren Temperaturen arbeitenden DeNOx-Katalysatoren erlaubt.The CO2 stream is already in the area of conventional flue gas treatment at low pressure by dedusting and desulfurization, e.g. pre-cleaned in a flue gas desulphurization plant, so that the CO2 stream from the flue gas scrubber is dust-free and largely free from sulfur, which allows the use of DeNOx catalysts operating at lower temperatures.
Daraus ergeben sich typische Betriebsbedingungen für die katalytische Behandlung.
Der CO2-Strom wird zur katalytischen Stickoxidentfernung bevorzugt auf einen Druck zwischen 2 und 40 bar, besonders bevorzugt zwischen 10 und 35 bar, verdichtet.This results in typical operating conditions for the catalytic treatment. The CO 2 stream is preferably compressed to a pressure of between 2 and 40 bar, more preferably between 10 and 35 bar, for catalytic nitrogen oxide removal.
Außerdem erfolgt die katalytische Behandlung vorteilhafterweise bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 35O0C, besonders bevorzugt im Bereich von 120 bis 2500C. Die erforderliche Wärme kann durch Nutzung der Kompressionswärme infolge der Verdichtung des Gasstroms, durch Wärmetausch im Gegenstrom, durch einen Elektroerhitzer, eine Integration in das Kraftwerk (z.B. mit Dampf) oder durch Kombinationen der genannten Methoden bereitgestellt werden.In addition, the catalytic treatment is advantageously carried out at a temperature in the range of 100 to 35O 0 C, more preferably in the range of 120 to 250 0 C. The required heat can be achieved by using the heat of compression due to the compression of the gas stream, by heat exchange in countercurrent, by a Electric heater, an integration into the power plant (eg with steam) or by combinations of the mentioned methods are provided.
Am Eintritt des C02-Stroms zur katalytischen Entstickung liegen die Konzentrationen an Stickoxiden vorzugsweise bei 10 bis 500 ppm, besonders bevorzugt bei weniger als 100 ppm. Dabei enthält der zu behandelnde CO2-Strom als Hauptbestandteil Kohlendioxid (typischerweise über 95 Vol%) und daneben noch Wasser sowie Spuren weiterer Gase.At the entry of the CO 2 stream for catalytic denitrification, the concentrations of nitrogen oxides are preferably from 10 to 500 ppm, more preferably less than 100 ppm. The CO2 stream to be treated contains carbon dioxide (typically more than 95% by volume) as the main constituent, along with water and traces of other gases.
Vorzugsweise wird zur katalytischen Stickoxidentfernung mindestens ein Edelmetall enthaltender Katalysator verwendet, der bereits bei Temperaturen von 100 bis 2500C eingesetzt werden kann. In diesem Fall kann mit Vorteil Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt werden.Preferably, at least one noble metal-containing catalyst is used for the catalytic removal of nitrogen oxides, which can be used already at temperatures of 100 to 250 0 C. In this case, hydrogen can be advantageously used as a reducing agent.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die katalytische Stickoxidentfernung zwischen einer Vorverdichtung und einer Nachverdichtung des kohlendioxidreichen Teilgassstroms durchgeführt wird.An advantageous embodiment of the invention provides that the catalytic nitrogen oxide removal is carried out between a pre-compression and a re-compression of the carbon dioxide-rich partial gas flow.
Die katalytische Stickoxidentfernung kann nach Rauchgaswäschen, die Amine als Waschmittel enthalten, geschaltet werden, aber auch nach Rauchgaswäschen die andere Waschmittel verwenden, wie z.B. physikalisch wirkende Waschmittel oder andere chemisch wirkende Waschmittel.The catalytic nitrogen oxide removal can be switched after flue gas scrubbing containing amines as a detergent, but also after flue gas scrubbing using the other scrubbing agents, e.g. physically acting detergents or other chemically acting detergents.
Nach der katalytischen Behandlung kann der verdichtete, kohlendioxidreiche und stickoxidarme Teilgasstrom einer Nutzung oder Speicherung zugeführt werden. Beispielsweise kann er in Gesteinsschichten des Untergrunds verpresst werden, ohne dass die Gefahr einer negativen Beeinflussung von Gesteinsformationen durch die Einwirkung von Stickoxiden besteht.
Gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird der mit Kohlendioxid angereicherte Teilgasstrom in einen kohlendioxidreichen Hauptstrom und einen kohlendioxidreichen Nebenstrom aufgeteilt, wobei die katalytische Entfernung mindestens eines Teils der Stickoxide im Nebenstrom durchgeführt wird undAfter the catalytic treatment, the compressed, carbon dioxide-rich and low-nitrogen partial gas flow can be used or stored. For example, it can be pressed into rock layers of the subsurface without the risk of a negative influence on rock formations due to the action of nitrogen oxides. According to one embodiment of the inventive concept, the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a carbon dioxide-rich main stream and a carbon dioxide-rich side stream, wherein the catalytic removal of at least a portion of the nitrogen oxides is carried out in the secondary stream and
Hauptstrom und Nebenstrom unterschiedlichen Verwendungen zugeführt werden. Beispielsweise kann der Nebenstrom in der chemischen Industrie oder Lebensmittelindustrie genutzt werden, während der Hauptstrom in den Untergrund verpresst wird.Main flow and secondary flow are fed to different uses. For example, the by-pass stream can be used in the chemical industry or food industry while the mainstream is being pressed into the subsurface.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms mit einer Wascheinrichtung zum Auswaschen mindestens eines Teils des Kohlendioxids aus dem Gasstrom mittels eines Waschmittels und einer Waschmittelregeneriereinrichtung zum Regenerieren des Waschmittels, wobei die Waschmittelregeneriereinrichtung eine Ableitung für gereinigtes Abgas und eine Ableitung für einen mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom aufweist.The invention further relates to a device for treating a carbon dioxide-containing gas stream with a washing device for washing at least a portion of the carbon dioxide from the gas stream by means of a detergent and a detergent regenerating means for regenerating the detergent, wherein the detergent regenerating means a discharge for purified exhaust gas and a discharge for carbon dioxide having enriched partial gas stream.
Vorrichtungsseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Ableitung für den mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom mit einer Gasverdichtungseinrichtung in Verbindung steht, der eine Katalysatoreinrichtung zur katalytischen Entfernung mindestens eines Teils von Stickoxiden nachgeschaltet ist, und die Katalysatoreinrichtung eine Ableitung für den so aufbereiteten Teilgasstrom zu einer weiteren Verwendung und/oder Speicherung aufweist.On the device side, this object is achieved in that the derivation for the enriched with carbon dioxide partial gas flow is in communication with a gasification device downstream of a catalytic device for the catalytic removal of at least a portion of nitrogen oxides, and the catalyst means a derivative for the thus treated partial gas stream to a further use and / or storage.
Vorzugsweise weist die Gasverdichtungseinrichtung mindestens zwei Verdichterstufen auf, wobei die Katalysatoreinrichtung in Gasströmungsrichtung nach der ersten und vor der letzten Verdichterstufe angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Katalysatoreinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Verdichterstufe angeordnet, wo typischerweise ein Druck von 2 bis 5 bar herrscht. Sie kann auch z.B. am Ende einer Vorverdichtung in einem Bereich mit einem Druck von 10 bis 30 bar angeordnet sein.Preferably, the gas compression device has at least two compressor stages, wherein the catalyst device is arranged in the gas flow direction after the first and before the last compressor stage. Particularly preferably, the catalyst device is arranged between the first and the second compressor stage, where typically a pressure of 2 to 5 bar prevails. It can also be e.g. be arranged at the end of a pre-compression in a range with a pressure of 10 to 30 bar.
Die Katalysatoreinrichtung weist vorteilhafterweise eine wabenförmige Trägerstruktur mit einer katalytischen Beschichtung auf, die mindestens ein Edelmetall enthält.
Alternativ kann die Katalysatoreinrichtung auch eine Schüttung aus Katalysatormaterial aufweisen oder als Radial- oder Lateralreaktor ausgebildet sein.The catalyst device advantageously has a honeycomb-shaped carrier structure with a catalytic coating which contains at least one noble metal. Alternatively, the catalyst device may also have a bed of catalyst material or be formed as a radial or lateral reactor.
Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Ableitung für den mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom in eine Hauptstromleitung und eine Nebenstromleitung aufgeteilt ist und die Gasverdichtungseinrichtung und die Katalysatoreinrichtung in die Nebenstromleitung eingeschaltet sind. Hauptstromleitung und Nebenstromleitung können verschiedenen Verwendungen dienen. Beispielsweise kann die Nebenstromleitung für einen Einsatz des Gases in der chemischen Industrie oder Lebensmittelindustrie vorgesehen sein, während die Hauptstromleitung für die Verpressung des Gases im Untergrund dient.A further development of the device according to the invention provides that the discharge for the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a main flow line and a bypass line and the gas compression device and the catalyst device are turned on in the bypass line. Main power line and bypass line can serve different uses. For example, the bypass line can be provided for use of the gas in the chemical or food industry, while the main power line is used for the compression of the gas underground.
Die Erfindung bietet eine ganze Reihe von Vorteilen:The invention offers a whole series of advantages:
Aufgrund der Verdichtung des Gasstroms ist der zur katalytischen Stickoxidentfernung führende Volumenstrom verringert, wodurch eine geringere Baugröße der Apparate ermöglicht wird.Due to the compression of the gas stream, the volume flow leading to the removal of catalytic nitrogen oxides is reduced, which allows a smaller size of the apparatuses.
Da der Katalysator einer geringeren Staub- und Giftlast ausgesetzt ist, ist seine Lebensdauer länger.Since the catalyst is exposed to a lower dust and poison load, its life is longer.
Die bei der Verdichtung des Gasstroms entstehende Wärme kann sinnvoll zur Erreichung der für die Stickoxidreduktion erforderlichen Temperaturen genutzt werden.The heat produced during the compression of the gas stream can usefully be used to achieve the temperatures required for nitrogen oxide reduction.
Aufgrund des geringen Schwefeldioxidrestgehalts im Gasstrom ist der Einsatz von Niedertemperaturkatalysatoren möglich, was zu einer weiteren Energieeinsparung führt.Due to the low residual sulfur dioxide content in the gas stream, the use of low-temperature catalysts is possible, which leads to a further energy saving.
Infolge des hohen Stickoxid-Eintrittspartialdrucks arbeitet der Katalysator mit einer erhöhten Reaktionsrate.Due to the high nitrogen oxide inlet partial pressure, the catalyst operates at an increased reaction rate.
Wegen der Gasstromverdichtung vor der katalytischen Behandlung ist der Druckverlust am Katalysator weniger kritisch.
Aufgrund der im Niederdruckbereich verbliebenen Rauchgasentschwefelung ist der zur Verdichtung und anschließenden katalytischen Entstickung geführte Gasstrom weitgehend schwefelfrei, wodurch Korrosionsprobleme vermieden werden.Because of the gas stream compression before the catalytic treatment, the pressure loss at the catalyst is less critical. Because of the flue gas desulphurisation remaining in the low-pressure range, the gas stream conducted for compression and subsequent catalytic denitrification is largely free of sulfur, which avoids corrosion problems.
Schließlich ergibt sich noch ein wesentlicher Vorteil der Erfindung dadurch, dass nur gasförmige Produkte, insbesondere Stickstoff und Wasserdampf, entstehen, so dass keine Entsorgungsprobleme auftreten. Außerdem steigt die CO2-Qualität.Finally, there is still a significant advantage of the invention in that only gaseous products, in particular nitrogen and water vapor arise, so that no disposal problems occur. In addition, the CO2 quality increases.
Die Erfindung eignet sich für alle denkbaren Großfeuerungsanlagen, bei denen kohlendioxidhaltige Gasströme anfallen. Hierzu zählen z.B. mit fossilen Brennstoffen betriebene Kraftwerke, Industrieöfen, Dampfkessel und ähnliche thermische Großanlagen zur Strom- und/oder Wärmeerzeugung. Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung bei Großfeuerungsanlagen eingesetzt werden, die mit Luft als Brenngas versorgt werden. Insbesondere eignet sich die Erfindung für Kohlekraftwerke, bei denen das CO2 aus dem Rauchgas ausgewaschen und im Untergrund verpresst wird ("CO2- Capture- Storage").The invention is suitable for all conceivable large combustion systems in which carbon dioxide-containing gas flows incurred. These include e.g. Fossil-fueled power plants, industrial furnaces, steam boilers and similar large-scale thermal power and / or heat generation plants. With particular advantage, the invention can be used in large combustion plants, which are supplied with air as a fuel gas. In particular, the invention is suitable for coal-fired power plants in which the CO2 is washed out of the flue gas and compressed in the ground ("CO2 capture storage").
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:In the following, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the figures:
Es zeigenShow it
Figur 1 einen Vergleich von Blockschaltbildern einer Rauchgasreinigung nach demFigure 1 is a comparison of block diagrams of a flue gas cleaning after
Stand der Technik (A) mit zwei Varianten der Erfindung (B und C)Prior art (A) with two variants of the invention (B and C)
Figur 2 eine Detailansicht einer Rauchgasreinigung mit katalytischer Entstickung im verdichteten C02-StromFigure 2 is a detailed view of a flue gas cleaning with catalytic denitrification in the compressed CO 2 stream
In Figur 1 ist als Ausführung A eine herkömmliche Rauchgasreinigung mit Kohlendioxidabscheidung nach dem Stand der Technik dargestellt. Dabei wird der Rauchgasstrom eines nicht dargestellten Verbrennungskessels einer Großfeuerungsanlage, insbesondere eines Kohlekraftwerks, einer z.B. als Waschkolonne ausgebildeten Rauchgaswäsche 1 zugeführt, in der ein Großteil des Kohlendioxids mittels eines Waschmittels aus dem Rauchgas ausgewaschen wird. Als Waschmittel können z.B. Amine verwendet werden. Das gereinigte Rauchgas wird
über Leitung 3 abgezogen und an die Umwelt abgegeben. Das mit dem Kohlendioxid beladene Waschmittel wird in einer Waschmittelregenerierungseinrichtung 2 regeneriert. Dabei fällt ein mit Kohlendioxid angereicherter Teilgasstrom (CO2-Strom) an, der über Leitung 4 einer Gasverdichtungs- und Aufbereitungseinrichtung 5 zugeführt wird. Der so behandelte CO2-Strom wird schließlich ohne weitereIn Figure 1, a conventional flue gas cleaning with carbon dioxide separation according to the prior art is shown as embodiment A. In this case, the flue gas flow of a combustion boiler, not shown, a large combustion plant, especially a coal power plant, for example, designed as a wash column flue gas scrubber 1 is supplied, in which a large part of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent from the flue gas. As a detergent, for example, amines can be used. The purified flue gas is deducted via line 3 and released to the environment. The loaded with the carbon dioxide detergent is regenerated in a detergent regenerating device 2. In this case, an enriched with carbon dioxide partial gas flow (CO2 stream), which is supplied via line 4 a gas compression and treatment device 5. The CO2-stream thus treated becomes finally without further
Reinigungsschritte, insbesondere ohne Stickoxidentfernung, über Leitung 6 abgezogen und einer weiteren Verwendung, z.B. einer Verpressung im Untergrund, zugeführt. Aufgrund der im CO2-Strom neben dem Kohlendioxid enthaltenen Begleitstoffe, insbesondere der Stickoxide, weist der CO2-Strom nur eine niedrige Qualität auf.Purification steps, in particular without removal of nitrogen oxides, withdrawn via line 6 and a further use, e.g. a compression in the underground, supplied. Due to the accompanying substances contained in the CO2 stream in addition to the carbon dioxide, in particular the nitrogen oxides, the CO2 stream has only a low quality.
In Ausführung B ist zum Vergleich eine Rauchgasreinigung nach der Erfindung gezeigt, bei der nach einer Vorverdichtung des CO2-Stroms in einer Gasverdichtungsstufe 5a eine katalytische Stickoxidentfernung (DeNOx) in einer Katalysatoreinrichtung 7 durchgeführt wird. Dabei arbeitet die Katalysatoreinrichtung nach dem Prinzip der selektiven katalytischen Reduktion (SCR). Wesentlich ist hierbei, dass die katalytische Reduktion in der Katalysatoreinrichtung 7 nicht im nahezu drucklosen Bereich, sondern bei einem erhöhten Druck nach der Kompression des C02-Stroms in der Gasverdichtungsstufe 5a betrieben wird. Der weitgehend von Stickoxiden befreite CO2-Strom wird anschließend in einer weiteren Gasverdichtungsstufe 5b nachverdichtet und über Leitung 6 abgezogen. Aufgrund der katalytischen Behandlung des C02-Stroms kann auf diese Weise ein C02-Strom mit hoher Qualität gewonnen werden, der für eine Vielzahl von Verwertungsmöglichkeiten, insbesondere zur Speicherung im Untergrund oder Verwendung in der chemischen oder nach weiterer Behandlung in der Lebensmittelindustrie, eingesetzt werden kann.In version B, a flue gas cleaning according to the invention is shown for comparison, in which after a pre-compression of the CO2 stream in a gas compression stage 5a, a catalytic nitrogen oxide removal (DeNOx) in a catalyst device 7 is performed. In this case, the catalyst device operates on the principle of selective catalytic reduction (SCR). It is essential here that the catalytic reduction in the catalyst device 7 is not operated in the virtually pressureless region, but at an increased pressure after the compression of the CO 2 stream in the gas compression stage 5 a. The largely freed from nitrogen oxides CO2 stream is then post-compressed in a further gas compression stage 5b and withdrawn via line 6. Due to the catalytic treatment of the CO 2 stream can be obtained in this way a high-quality CO 2 stream, which can be used for a variety of recovery options, in particular for underground storage or use in the chemical or further treatment in the food industry ,
In Ausführung C ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei der der weitgehend von Stickoxiden befreite C02-Strom in der Verfahrensstufe 5c nicht nur nachverdichtet, sondern auch verflüssigt wird. Somit kann ein flüssiges CO2-Produkt für die weitere Verwendung gewonnen werden.In embodiment C, a variant of the invention is shown in which the largely freed from nitrogen oxides C02 stream in the process step 5c not only post-compacted, but also liquefied. Thus, a liquid CO2 product can be obtained for further use.
In Figur 2 ist eine Detailansicht der Verdichtung und katalytischen Behandlung des C02-Stroms gezeigt. Dabei entspricht die Anordnung der im Blockschaltbild von Figur 1 gezeigten Ausführung B. Der in der nicht dargestellten Rauchgaswäsche und Waschmittelregenerierung gebildete kohlendioxidreiche Teilgasstrom (CO2-Strom) wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in einer Gasverdichtungseinrichtung 1 in
zwei Stufen auf den gewünschten Druck von 15 bis 25 bar komprimiert. In einem nachgeschalteten Gegenstromwärmetauscher 2 wird der durch die Kompression bereits vorgewärmte C02-Strom gegen den in der Katalysatoreinrichtung 4 behandelten C02-Strom weiter erwärmt, um anschließend im folgenden Elektroerhitzer 3 auf die gewünschte Reaktionstemperatur von 140 bis 2000C gebracht zu werden. Nach der Verdichtung des C02-Stroms wird Wasserstoff als Reduktionsmittel über Leitung 5 zugeführt. Die selektive katalytische Reduktion findet schließlich in der Katalysatoreinrichtung 4 statt. Hierzu wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Edelmetallkatalysator verwendet.FIG. 2 shows a detailed view of the compression and catalytic treatment of the CO 2 stream. In this case, the arrangement corresponds to the embodiment B shown in the block diagram of FIG. 1. The carbon dioxide-rich partial gas stream (CO 2 stream) formed in the flue gas scrubbing and detergent regeneration (not shown) is in a gas compression device 1 in FIG compressed two stages to the desired pressure of 15 to 25 bar. In a downstream countercurrent heat exchanger 2, the CO 2 stream already preheated by the compression is further heated against the CO 2 stream treated in the catalyst unit 4 and then brought to the desired reaction temperature of 140 to 200 ° C. in the following electric heater 3. After the compression of the CO 2 stream, hydrogen is fed as reducing agent via line 5. The selective catalytic reduction finally takes place in the catalyst device 4. For this purpose, a noble metal catalyst is used in the present embodiment.
Beispiel: Edelmetallkatalysator mit Wasserstoff als ReduktionsmittelExample: noble metal catalyst with hydrogen as reducing agent
Pt-Mischoxid-Katalysator ca. 500 ppm NOx, 0% 02 T ca. 1500C p ca. 10 barg GHSV ca. 100 000 h-1 U-NOx ca. 60%Pt mixed oxide catalyst approx. 500 ppm NOx, 0% 02 T approx. 150 0 C p approx. 10 barg GHSV approx. 100 000 h-1 U-NOx approx. 60%
Zum Vergleich liegen klassische DeNOx-Anwendungen mitFor comparison, classic DeNOx applications are included
Vanadium/Titanoxidkatalysatoren im näherungsweise drucklosen Bereich bei vergleichbaren Umsetzungen bei einer Raumgeschwindigkeit von 3000 - 10 000 h-1 und Temperaturen von 300 - 450°C. Diese lassen sich in einem näherungsweise sauerstofffreien Strom jedoch nicht mit vertretbaren Umsatzleistungen einsetzen, da die NO-Reduktion ohne Sauerstoff nur mit sehr geringer Geschwindigkeit erfolgt.
Vanadium / titanium oxide catalysts in the approximately depressurized range in comparable reactions at a space velocity of 3000 - 10 000 h-1 and temperatures of 300 - 450 ° C. However, in an approximately oxygen-free stream, these can not be used with justifiable sales performances, since the NO reduction without oxygen takes place only at very low speed.
Claims
Patentansprücheclaims
1. Verfahren zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms, wobei der Gasstrom einer Waschstufe zugeführt wird, in der mindestens ein Teil des Kohlendioxids mittels eines Waschmittels ausgewaschen und das mit dem Kohlendioxid beladene Waschmittel regeneriert wird, so dass ein gereinigtesA process for treating a carbon dioxide-containing gas stream, wherein the gas stream is fed to a washing stage in which at least a portion of the carbon dioxide is washed out by means of a detergent and the carbon dioxide-laden detergent is regenerated, so that a purified
Abgas und ein mit Kohlendioxid angereicherter Teilgasstrom (CO2-Strom) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstroms verdichtet und anschließend einer katalytischen Entfernung mindestens eines Teils von Stickoxiden unterzogen wird und der so aufbereitete Teilgasstrom einer weiteren Verwendung und/oder Speicherung zugeführt wird.Exhaust gas and a carbon dioxide-enriched partial gas stream (CO2 stream) are formed, characterized in that at least part of the enriched with carbon dioxide partial gas stream is compressed and then subjected to a catalytic removal of at least a portion of nitrogen oxides and the thus treated partial gas stream of another use and / or storage is supplied.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Gasstrom von einem kohlendioxidhaltigen Rauchgasstrom einer Großfeuerungsanlage gebildet wird, in der fossile Brennstoffe mit Verbrennungsluft verbrannt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas stream is formed by a carbon dioxide-containing flue gas stream of a large combustion plant, are burned in the fossil fuels combustion air.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Kohlendioxid angereicherteTeilgasstrom durch Austreiben gasförmiger Komponenten bei der Waschmittelregenerierung gebildet wird.A process according to claim 1 or 2, characterized in that the carbon dioxide-enriched partial gas stream is formed by gaseous component gaseous removal during detergent regeneration.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Entfernung der Stickoxide in einem auf einen Druck von 2 bis 40 bar, bevorzugt von 10 und 35 bar, verdichteten Gasstrom durchgeführt wird.4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the catalytic removal of the nitrogen oxides in a to a pressure of 2 to 40 bar, preferably from 10 and 35 bar, compressed gas stream is performed.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Kohlendioxid angereicherte Teilgasstrom in einen kohlendioxidreichen Hauptstrom und einen kohlendioxidreichen Nebenstrom aufgeteilt wird, wobei die katalytische Entfernung mindestens eines Teils der Stickoxide im Nebenstrom durchgeführt wird und Hauptstrom und Nebenstrom unterschiedlichen Verwendungen zugeführt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a carbon dioxide-rich main stream and a carbon dioxide-rich side stream, wherein the catalytic removal of at least a portion of the nitrogen oxides is carried out in the secondary stream and main stream and secondary stream different uses be supplied.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur katalytischen Stickoxidentfernung ein mindestens ein Edelmetall enthaltender Katalysator verwendet wird.
6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that for the catalytic removal of nitric oxide, a catalyst containing at least one noble metal is used.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Stickoxidentfernung bei einer Temperatur von 100 bis 350°C, insbesondere 120 bis 2500C, durchgeführt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the catalytic nitrogen oxide removal at a temperature of 100 to 350 ° C, in particular 120 to 250 0 C, is performed.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur katalytischen Stickoxidentfernung ein Reduktionsmittel, insbesondere Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxid und/oder ein Kohlenwasserstoff, verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the catalytic nitrogen oxide removal, a reducing agent, in particular hydrogen and / or carbon monoxide and / or a hydrocarbon is used.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die katalytische Stickoxidentfernung zwischen einer Vorverdichtung und einer Nachverdichtung des Teilgassstroms durchgeführt wird.10. The method according to any one of claims 2 to 9, characterized in that the catalytic nitrogen oxide removal is carried out between a pre-compression and a recompression of the partial gas flow.
11. Vorrichtung zur Behandlung eines kohlendioxidhaltigen Gasstroms mit einer Wascheinrichtung zum Auswaschen mindestens eines Teils des Kohlendioxids aus dem Gasstrom mittels eines Waschmittels und einer11. An apparatus for treating a carbon dioxide-containing gas stream with a washing device for washing at least a portion of the carbon dioxide from the gas stream by means of a detergent and a
Waschmittelregeneriereinrichtung zum Regenerieren des Waschmittels, wobei die Waschmittelregeneriereinrichtung eine Ableitung für gereinigtes Abgas und eine Ableitung für einen mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ableitung für den mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom mit einer Gasverdichtungseinrichtung in Verbindung steht, der eine Katalysatoreinrichtung zur katalytischen Entfernung mindestens eines Teils von Stickoxiden nachgeschaltet ist, und die Katalysatoreinrichtung eine Ableitung für den so aufbereiteten Teilgasstrom zu einer weiteren Verwendung und/oder Speicherung aufweist.A detergent regenerator for regenerating the detergent, the detergent regenerator having a purified exhaust effluent discharge and a carbon dioxide-enriched partial gas effluent, characterized in that the carbon dioxide-enriched partial gas effluent discharge communicates with gas compression means comprising a catalytic removal catalyst means at least part of nitrogen oxides is connected downstream, and the catalyst device has a derivative for the thus processed partial gas stream for further use and / or storage.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gasverdichtungseinrichtung mindestens zwei Verdichterstufen aufweist, wobei die Katalysatoreinrichtung in Gasströmungsrichtung nach der ersten und vor der letzten Verdichterstufe angeordnet ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the gas compression device has at least two compressor stages, wherein the catalyst device is arranged in the gas flow direction after the first and before the last compressor stage.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenzeichnet, dass die Ableitung für den mit Kohlendioxid angereicherten Teilgasstrom in eine Hauptstromleitung und eine Nebenstromleitung aufgeteilt ist und die Gasverdichtungseinrichtung und die Katalysatoreinrichtung in die Nebenstromleitung eingeschaltet sind.
13. The apparatus of claim 11 or 12, characterized thereby that the discharge for the enriched with carbon dioxide partial gas stream is divided into a main flow line and a bypass line and the gas compression device and the catalyst device are turned on in the bypass line.
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Legal Events
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10713315 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
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NENP | Non-entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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