[發明專利]用于恢復被熱穩定鹽污染的吸附劑上的功能位置的方法和系統

有效

• 申請號: 201380059240.2
• 申請日: 2013-09-19
• 公開（公告）號: CN104812467B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: H.克魯特卡;S.肖斯特羅姆;W.J.莫里斯
• 申請（專利權）人: ADA-ES股份有限公司
• 主分類號: B01D53/62
• 分類號: B01D53/62
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 宋莉

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年9月20日申請的名稱為"用于恢復與酸性氣體形成了熱穩定鹽的CO₂吸附劑上的功能位置的方法(Method to Reclaim Functional Sites on a CO2 Sorbent That Have Formed Heat Stable Salts with an Acid Gas)"的美國臨時申請序列號61/703,591的優先權，將其通過引用方式全部并入本文。

交叉引用2012年4月11日申請的序列號為13/441,119、2013年4月11日申請的序列號為13/861,183的美國申請，將其通過引用方式全部并入本文。

關于聯邦政府資助研發的聲明

美國政府在本發明中具有已付許可，并有權在有限條件下要求專利所有人以美國能源部授予的合同編號DE-FE0004343的條款設定的合理的條件許可他人。

技術領域

本發明總的來講涉及廢氣處理，特別地涉及在廢氣處理中所用的吸附劑的循環。

背景技術

CO₂捕集和隔離(sequestration)是顯著降低燃煤電廠的CO₂排放的唯一可行方法。一種有前途的進行CO₂捕集的方法是在變溫方法中使用干吸附劑。工業中正在廣泛地發明和評價潛在的吸附劑。最常見類型的固體吸附劑之一是用胺官能化的那些。

盡管使用胺的吸附劑證實具有與CO₂捕集相關的有前景的特性，但胺通常將會與煙氣中常見的SO₂或其他酸性氣體反應生成熱穩定鹽。如果該熱穩定鹽位置不能得到恢復或再生，那么商業方法中所用的吸附劑將由于功能的喪失而需要過早更換。這樣能夠導致CO₂捕集系統操作成本的顯著提高。僅更換形成顯著量的熱穩定鹽的吸附劑通常也是不可行的。

因此現有技術中存在對具有較長工作壽命周期、較好的降解特征和/或較好的功能位置再生特征的基于胺的吸附劑的需求。

發明概述

通過本發明的各個方面、實施方案和構造解決了這些和其他需求。本發明涉及一種方法和系統，通過其能夠從吸附劑(特別是基于胺的吸附劑)中除去熱穩定鹽，而不會對吸附劑結構或其功能位置的效用產生相反的或不利的影響。

本發明涉及一種方法，其能夠包括以下步驟：

(a)接收氣流，該氣流包括目標氣體組分和與該目標氣體組分不同的至少一種酸性氣體；

(b)將該氣流與吸附劑接觸以除去至少一部分該目標氣體組分以形成凈化氣流和載荷吸附劑，該吸附劑還除去一部分該酸性氣體；

(c)從該載荷吸附劑上除去大部分或全部的該目標氣體組分以形成貧吸附劑，該貧吸附劑包括大部分或全部的被吸附劑從該氣流中收集的該酸性氣體和/或其鹽；和

(d)將該貧吸附劑與再生溶液接觸以除去大部分或全部的該酸性氣體和/或其鹽并形成經完全處理的吸附劑用于循環。

本發明涉及一種系統，其能夠包括：

(a)氣體組分分離器，經配置以(a)接收氣流，該氣流包括目標氣體組分和一種或多種與該目標氣體組分不同的酸性氣體；和(b)將該氣流與吸附劑接觸以除去一些或全部該目標氣體組分以形成凈化氣流和載荷吸附劑，該載荷吸附劑還除去一些或全部該酸性氣體；

(b)吸附劑再生器，經配置以從該載荷吸附劑上除去大部分或全部該目標氣體組分以形成貧吸附劑，該貧吸附劑仍包括大部分或全部該酸性氣體和/或其鹽；和

(c)再生容器，經配置以將該貧吸附劑與再生溶液接觸以除去大部分或全部該酸性氣體和/或其鹽并形成經完全處理的吸附劑用于循環到該氣體組分分離器。

該目標氣體組分能夠是碳氧化物。

該酸性氣體能夠是一種或多種硫氧化物、氮氧化物和硫化氫。

該吸附劑能夠是固體的形式。

該吸附劑能夠是基于胺的吸附劑。

該再生溶液能夠包括堿。

該堿是一種或多種堿金屬的或堿土金屬的碳酸鹽、堿金屬的或堿土金屬的氫氧化物、醇鹽、金屬氧化物、氨、金屬胺、羧酸鹽、膦、醚、酮、烯烴和CH₃^-。

該再生溶液通常具有至少約pH 10的pH值。

該酸性氣體能夠包括SO₂。