Способ и устройство для удаления диоксида углерода из дымового газа - RU2018130098A
Код документа: RU2018130098A
Формула
1. Способ удаления диоксида углерода из дымового газа, включающий:
а) смешивание дымового газа с аммиаком; и
b) диффундирование газовой смеси со стадии а) в раствор, содержащий нитрат кальция, нитрат натрия или сульфат кальция, для образования карбонатных и/или бикарбонатных осадков в растворе нитрата аммония или сульфата аммония посредством газожидкостного контактора, причем газожидкостный контактор расположен в сосуде, имеющем тяговую трубу и импеллер, концентрически расположенный внутри тяговой трубы, при этом газожидкостный контактор расположен в верхней части над тяговой трубой, газожидкостный контактор содержит перфорированную кольцевую трубу, оснащенную скользящим фартуком, который находится внутри тяговой трубы, при этом конструкция является такой, что внешний диаметр перфорированной кольцевой трубы находится на расстоянии от боковых стенок тяговой трубы и импеллер создает циркуляционный канал потока для пузырьков газовой смеси в указанном растворе в течение периода времени, достаточного для образования карбонатных и/или бикарбонатных осадков.
2. Способ по п. 1, дополнительно включающий стадию извлечения карбонатных/бикарбонатных осадков.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором раствор нитрата кальция или раствор нитрата натрия имеет концентрацию растворенных солей по меньшей мере 230 г/л.
4. Способ по п. 1 или 2, в котором раствор сульфата кальция имеет концентрацию растворенных солей по меньшей мере 500 г/л.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором рН раствора нитрата кальция, раствора нитрата натрия или раствора сульфата кальция находится в диапазоне от примерно 7 до примерно 10.
6. Способ по п. 5, в котором рН раствора нитрата кальция, нитрата натрия или сульфата кальция находится в диапазоне от 7,5 до 9,6.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором температура раствора нитрата кальция, раствора нитрата натрия или раствора сульфата кальция составляет менее примерно 35°С.
8. Способ по п. 7, в котором температура раствора нитрата кальция, раствора нитрата натрия или раствора сульфата кальция находится в диапазоне от примерно 20°С до примерно 35°С.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором аммиак составляет от примерно 20% об./об. до примерно 40% об./об. смеси дымовой газ/аммиак.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором дымовой газ сжимается до давления в диапазоне от примерно 5 фунт/кв. дюйм (0,03 МПа) до примерно от 15 фунт/кв. дюйм (0,10 МПа).
11. Устройство для удаления диоксида углерода из дымового газа, содержащее:
сосуд, имеющий вход для приема раствора, содержащего нитрат кальция, нитрат натрия или сульфат кальция, и вход для приема смеси дымового газа и аммиака; и
газожидкостный контактор, выполненный с возможностью диффузии указанной газовой смеси в раствор нитрата кальция, раствор нитрата натрия или раствор сульфата кальция, поступивший в сосуд;
причем сосуд дополнительно оснащен тяговой трубой и импеллером, концентрически расположенным внутри тяговой трубы,
при этом газожидкостный контактор расположен в верхней части над тяговой трубой, газожидкостный контактор содержит перфорированную кольцевую трубу, оснащенную скользящим фартуком, который находится внутри тяговой трубы, при этом конструкция является такой, что внешний диаметр перфорированной кольцевой трубы находится на расстоянии от боковых стенок тяговой трубы и импеллер создает циркуляционный канал потока для пузырьков газовой смеси, находящийся около боковых стенок тяговой трубы.
12. Устройство по п. 11, где устройство дополнительно содержит сепаратор для отделения осадков карбоната кальция или осадков карбонатов/бикарбонатов натрия.
13. Устройство по п. 11 или 12, дополнительно содержащее средство охлаждения, выполненное с возможностью охлаждать дымовой газ до температуры менее 35°C.
14. Устройство по п. 13, в котором средство охлаждения содержит теплообменник, расположенный выше по потоку от входа газовой смеси реакционного сосуда.
15. Устройство по любому из пп. 11-14, дополнительно содержащее систему извлечения аммиака, находящуюся в сообщении по текучей среде с реакционным сосудом и выполненную с возможностью приема и извлечения аммиака из отходящих газов в головном пространстве реакционного сосуда.
16. Способ образования финансового инструмента, предназначенного для торговли в рамках системы торговли квотами на выбросы парниковых газов (ETS), причем способ включает стадию применения способа удаления диоксида углерода из дымового газа, определенного в любом из пп. 1-10, или устройства, определенного в любом из пп. 11-15.
17. Способ по п. 16, в котором финансовый инструмент включает одно из перечисленного: квоту на выброс углерода, компенсацию выбросов углерода или сертификат, подтверждающий выработку возобновляемой энергии.
