[發明專利]氣體處理方法以及氣體處理裝置

有效

• 申請號: 201810359946.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108786380B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 岸本啟;松岡亮;秋山勝哉;西村真;町田洋;山口毅;江崎丈裕;堀添浩俊
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所;國立大學法人名古屋大學
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D53/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳克鵬

本發明提供一種氣體處理方法以及氣體處理裝置。氣體處理裝置使用包含溶解于水而生成酸的酸性化合物的被處理氣體和通過吸收酸性化合物而相分離的處理液，從被處理氣體分離酸性化合物。氣體處理裝置包括：使被處理氣體接觸于處理液的吸收器；加熱與被處理氣體接觸后的處理液，使酸性化合物分離的再生器；以及將在吸收器與被處理氣體接觸后的處理液輸送到再生器的送液部。在吸收器，與被處理氣體接觸后的處理液相分離為酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分。送液部在相分離的第一相部分和第二相部分被混合的狀態下將處理液導入到再生器內。據此，能夠進一步降低分離回收酸性化合物所需的能量。

技術領域

本發明涉及一種氣體處理方法以及氣體處理裝置。

背景技術

以往，已知有使包含在被處理氣體中的酸性化合物與處理液接觸來分離酸性化合物的氣體處理方法。作為此種氣體處理方法，例如，文獻1(富川隆志，另外2名，“二液相分離的二氧化碳吸收劑的探索研究”，化學工學會年度大會，福岡，2004)以及文獻2(Raynal，L.,et al.，The DMXTM process：an original solution for lowering the cost of post-combustion carbon capture，Energy Procedia，4，779-786，2011)所公開，已知有使用液相分離為酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分的處理液(吸收劑)的方法。

實施文獻1所公開的方法的氣體處理裝置如圖10所示具備吸收器71、液分離器72、換熱器73以及再生器74。在吸收器71，包含二氧化碳的排出氣體(被處理氣體)與由MEA(單乙醇胺)、添加劑及水形成的吸收劑接觸。吸收劑液相分離為二氧化碳的含有率高的第一相部分(CO₂富相)和CO₂的含有率低的第二相部分(CO₂貧相)。在該狀態下，吸收劑被輸送到液分離器72。被貯存在液分離器72內的吸收劑具有第一相部分存在的下側的區域和第二相部分存在的上側的區域。下側的區域的吸收劑由于二氧化碳的含有率高而被輸送到再生器74。此時，吸收劑在換熱器73被預熱。另一方面，上側的區域的吸收劑由于二氧化碳的含有率低而被返送到吸收器71。吸收劑通過在再生器74被加熱而分離二氧化碳。從吸收劑分離的二氧化碳通過回收通道而被回收，另一方面，釋放了二氧化碳的吸收劑經由換熱器73而被返送到吸收器71。文獻1示出了使用2-(甲胺)乙醇(MAE)作為胺化合物的情況下的單位能耗為2.7GJ/t－CO₂。

文獻2公開的氣體處理裝置如圖11所示液分離器72的位置配置在換熱器73與再生器74之間，雖然與圖10所示的裝置不同，但是其以外的結構與圖10所示的裝置一樣。

作為實施所述氣體處理方法的裝置，還已知不使用液相分離為第一相部分和第二相部分的處理液(吸收劑)，而如文獻3(日本專利公開公報特開2011-213494號)所公開的那樣具備熱泵的結構。通過使用熱泵，能夠將在吸收器的發熱反應中產生的熱作為再生器中的吸熱反應的熱源而利用。因此，能夠抑制從外部的熱輸入量。

在所述文獻1及2公開的氣體處理方法中，包含二氧化碳的含有率高的第一相部分的吸收劑被輸送到再生器，另一方面，包含二氧化碳的含有率低的第二相部分的吸收劑被返送到吸收器。這基于如下技術構思：通過去除二氧化碳的含有率低的第二相部分，從而在被導入到再生器的處理液中所占的水的比例降低，則用于在再生器中加熱處理液所需的能量降低。另一方面，要求使分離回收酸性化合物所需的能量進一步降低。

發明內容

本發明的目的在于，在使用相分離為酸性化合物的含有率高的第一相部分和酸性化合物的含有率低的第二相部分的處理液使酸性化合物分離的方法及裝置中，進一步降低用于分離回收酸性化合物所需的能量。