專利名稱：高溫高壓氣體提純系統(tǒng)的制作方法
高溫高壓氣體提純系統(tǒng)[相關(guān)申請(qǐng)]本申請(qǐng)要求2012年I月13日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-2012-0004452的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部公開內(nèi)容并入本文中。[發(fā)明背景]
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，更具體而言，涉及一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于通過再使用通過二氧化碳重復(fù)脫除而消耗的干二氧化碳吸收劑從原料氣體中除去鹵素化合物的脫鹵方法。2.相關(guān)技術(shù)描述目前煤氣通過將含碳的固體燃料如固體化石燃料、精油和工業(yè)廢物(例如石油焦、塔底殘?jiān)?、廢輪胎和固體廢物如廢料衍生燃料(RDF))氣化而產(chǎn)生。聚焦煤氣化混合發(fā)電，進(jìn)行該方法以由煤氣或合成氣產(chǎn)生電功率、氫氣、化學(xué)原料和運(yùn)輸燃料如汽油。此時(shí)，氣化煤氣或合成氣含有各種有害物質(zhì)如硫化合物、氧化氮、氯化氫和氰。因此，應(yīng)除去這些有害物質(zhì)以產(chǎn)生電功率、氫氣、化學(xué)原料和運(yùn)輸燃料如汽油。在這些中，仍未建立工業(yè)規(guī)模上除去氯化氫的方法，且如下方法是眾所周知的。作為通過燃燒脫除的方法，存在一種方法，由此通過將燃燒溫度提高至1000°C或更高并通過高熱使氣體中所含氯化氫熱反應(yīng)而將氯化氫從燃燒廢氣中除去。然而，由于燃燒溫度通常在約800-900°C，需要重新塑造燃燒系統(tǒng)以將溫度提高至1000°C或更高。另外，作為通過吸附脫除方法，存在一種方法，由此通過使氣體通過吸附劑如活性炭而將燃燒廢氣中所含氯化氫吸附在吸附劑上。然而，該方法的問題是需要處理以使吸附劑如活性炭在吸附氯化氫以后再循環(huán)。另外，存在通過液體溶液除去氣體中的氯化氫的方法。然而，該方法要求另外的處理以除去已用于處理氯氣的廢液的毒性。如韓國(guó)專利申請(qǐng)N0.10-1992-0701055所公開，存在通過催化接觸除去氯化氫的方法。然而，該方法的問題是催化劑非常昂貴并應(yīng)提供額外的再循環(huán)設(shè)備以使其再循環(huán)。[發(fā)明概述]本發(fā)明要解決上述問題以提供一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括用于通過再使用通過二氧化碳重復(fù)脫除而消耗的干二氧化碳吸收劑而從原料氣體中除去鹵素化合物的脫鹵方法。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)可通過將脫鹵設(shè)備的多個(gè)脫鹵反應(yīng)器選擇性連接在脫硫設(shè)備上而進(jìn)行脫鹵方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含:從原料氣體中除去硫化合物的脫硫設(shè)備；和置于脫硫設(shè)備前面或后面以除去鹵素化合物的脫鹵設(shè)備，其中脫鹵設(shè)備包括向其中引入干二氧化碳吸收劑的脫鹵反應(yīng)器，和將干二氧化碳吸收劑從由脫鹵反應(yīng)器排出的脫鹵氣體和干二氧化碳吸收劑的混合物中分離并僅排出脫鹵氣體的脫鹵旋風(fēng)分離器。當(dāng)脫鹵設(shè)備置于脫硫設(shè)備前面時(shí)，可將預(yù)熱器安裝在脫鹵設(shè)備與脫硫設(shè)備之間。另一方面，當(dāng)脫鹵設(shè)備置于脫硫設(shè)備后面時(shí)，可將冷卻器安裝在脫鹵設(shè)備與脫硫設(shè)備之間。另外，干二氧化碳吸收劑可包括在干二氧化碳脫除設(shè)備中消耗的干二氧化碳吸收齊U。因此，可通過再使用不再吸附二氧化碳的廢干吸附劑而節(jié)省資源。特別是，由于干二氧化碳吸收劑在脫鹵方法以后不可再生，脫鹵設(shè)備的至少兩個(gè)脫鹵反應(yīng)器選擇性地連接在脫硫設(shè)備上，由此可置換未連接在脫硫設(shè)備上的一個(gè)脫鹵反應(yīng)器中的干二氧化碳吸收劑，同時(shí)脫鹵方法在連接在脫硫設(shè)備上的另一脫硫反應(yīng)器中連續(xù)地進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明，可通過再使用已通過二氧化碳的重復(fù)脫除而消耗的干二氧化碳吸收劑從原料氣體中除去鹵素化合物。因此，不需要另外制備用于除去氯化氫的吸收劑，因?yàn)榭墒褂糜啥趸际占b置得到的廢物。另外，不需要考慮在除去氯化氫以后吸收劑的再生，并且因?yàn)榭墒∪ピ傺h(huán)設(shè)備，它在費(fèi)用方面是非常經(jīng)濟(jì)的。尤其是，在脫鹵設(shè)備置于脫硫設(shè)備后面的情況下，氣體的溫度以規(guī)則順序降低。因此，本發(fā)明用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)在總能量效率方面也是有利的。[附圖簡(jiǎn)述]本發(fā)明的以上和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)說明連同附圖一起更清楚地理解，其中:

圖1為闡述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)的示意圖；和圖2為闡述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)的示意圖。[發(fā)明詳述]在下文中，參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案。參考圖，在幾個(gè)圖中，其中類似的參考符號(hào)指明類似或相應(yīng)的部件。在本發(fā)明的實(shí)施方案中，省去詳細(xì)說明判斷未必能使本發(fā)明意義含糊的眾所周知的功能和構(gòu)型。圖1闡述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)(下文也稱為“氣體提純系統(tǒng)” )10。污染氣體提純系統(tǒng)10 —般性地包括脫硫設(shè)備200和置于脫硫設(shè)備200前面的脫鹵設(shè)備100。脫硫設(shè)備200是本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域中眾所周知的，通常包括脫硫反應(yīng)器202、再生反應(yīng)器206和脫硫旋風(fēng)分離器204，所述脫硫旋風(fēng)分離器204分離含有吸收于其中的硫組分的固體吸收劑和剩余氣體。脫硫反應(yīng)器202可以為眾所周知的流化床反應(yīng)器。固體脫硫劑由于提高壓力和原料氣體的流量而在脫硫反應(yīng)器202中流動(dòng)。由此，固體脫硫劑與原料氣體的接觸頻率提高。其間，脫硫反應(yīng)器202的內(nèi)部應(yīng)保持在450-500°C的脫硫溫度。但考慮脫鹵設(shè)備100中的反應(yīng)溫度為350-400°C，引入脫硫設(shè)備200中的氣體的溫度應(yīng)提高。為此，將預(yù)熱器12置于脫鹵設(shè)備100與脫硫設(shè)備200之間。安裝在脫硫反應(yīng)器202的內(nèi)部下段上的分散板(未顯示)使原料氣體均勻地分布于整個(gè)分散板上，同時(shí)防止原料氣體的流入被固體脫硫劑阻礙。因此，可提高固體脫硫劑與原料氣體之間的接觸速率。
作為固體吸收劑，使用固體型氧化鋅吸收劑，且這種固體型氧化鋅吸收劑可使用公共領(lǐng)域中的一種，如韓國(guó)專利公開N0.10-2003-0035441所述。因此，在本發(fā)明中省去其詳細(xì)描述。另外，脫硫旋風(fēng)分離器204置于脫硫反應(yīng)器202的上部以將固體吸收劑與含有吸收于其中的硫化合物的固體吸收劑與剩余氣體的混合氣體分離。當(dāng)將混合氣體引入脫硫旋風(fēng)分離器204中時(shí)，脫硫旋風(fēng)分離器204形成內(nèi)部循環(huán)流以導(dǎo)致重固體吸收劑通過自重落下并排出剩余氣體。將從脫硫旋風(fēng)分離器204中分離的固體吸收劑引入再生反應(yīng)器206的上部中。其間，再生氣體入口 210在再生反應(yīng)器206的下部形成。引入再生氣體入口 210中的再生氣體通過在再生反應(yīng)器206下部上形成的分散板(未顯示)均勻地分布于再生反應(yīng)器206中。此時(shí)，氣體二氧化硫通過再生氣體與固體吸收劑之間的接觸而由固體吸收劑產(chǎn)生。將產(chǎn)生的二氧化硫氣體通過在再生反應(yīng)器206頂端形成的二氧化硫出口 208供入連接其上用于另一方法的設(shè)備中。再生氣體為氧化氣體并可例如使用大氣中的空氣。將通過再生氣體產(chǎn)生的固體吸收劑再次由再生反應(yīng)器206供入脫硫反應(yīng)器202中。此處，固體吸收劑通過再生氣體再生的方法通過放熱反應(yīng)實(shí)現(xiàn)。因此，再生反應(yīng)器206的內(nèi)部溫度上升，所以在常規(guī)技術(shù)中，使用額外的冷卻設(shè)備將再生反應(yīng)器206冷卻。脫鹵設(shè)備100包括脫鹵反應(yīng)器104和108，向所述脫鹵反應(yīng)器弓I入干二氧化碳吸收齊U，和脫鹵旋風(fēng)分離器106和110，所述脫鹵旋風(fēng)分離器將干二氧化碳吸收劑從由脫鹵反應(yīng)器104和108排出的脫鹵氣體和干二氧化碳吸收劑的混合物中分離并僅排出脫鹵氣體。如上所述，在脫鹵設(shè)備100置于脫硫設(shè)備前面的情況下，可將預(yù)熱器12安裝在脫鹵設(shè)備100與脫硫設(shè)備200之間。另外，作為干二氧化碳吸收劑，可使用已在干二氧化碳脫除設(shè)備中消耗的干二氧化碳吸收劑。此時(shí)，K2CO3可用作干二氧化碳吸收劑。如果干二氧化碳吸收劑連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間使用，則二氧化碳的吸著能力降低。將這種廢干吸收劑引入脫鹵反應(yīng)器104和108中以用作脫鹵干吸收劑。然而，由于如果干二氧化碳吸收劑吸收鹵素化合物的話，再使用是不可能的，在它使用特定期間以后應(yīng)將干二氧化碳吸收劑拋棄。因此，在本發(fā)明中，使用多個(gè)脫鹵反應(yīng)器104和108以保持脫鹵方法的連續(xù)性。此時(shí)，可使用多個(gè)脫鹵旋風(fēng)分離器106和110，以及輪流使用連接在兩個(gè)脫鹵反應(yīng)器的一個(gè)上的一個(gè)脫鹵旋風(fēng)分離器。在本發(fā)明第一實(shí)施方案中，使用多個(gè)脫鹵反應(yīng)器104和108和多個(gè)脫鹵旋風(fēng)分離器106和110。對(duì)于連續(xù)脫鹵方法，將流入換向閥102安裝在脫鹵反應(yīng)器104與108之間，并將流出換向閥112安裝在脫鹵旋風(fēng)分離器106與110之間。流出換向閥112的入口選擇性地連接在脫鹵旋風(fēng)分離器106和110的出口上，且流出換向閥112的出口連接在預(yù)熱器12的入口上。另外，流入換向閥102的入口連接在原料氣體供應(yīng)源(未顯示)上，且流入換向閥102的出口選擇性地連接在脫鹵反應(yīng)器104和108的入口上。因此，通過通過流入換向閥102和流出換向閥112改變流動(dòng)通道，可置換未連接在脫硫設(shè)備200上的脫鹵反應(yīng)器104和108中一個(gè)中的干二氧化碳吸收劑，同時(shí)脫鹵方法在連接在脫硫設(shè)備200上的另一脫鹵反應(yīng)器104或108中連續(xù)地進(jìn)行。接著，參考圖2描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的氣體提純系統(tǒng)。圖2闡述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方案的用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)20。氣體提純系統(tǒng)20包括脫硫系統(tǒng)200和置于脫硫設(shè)備200后面的脫鹵設(shè)備100。與第一實(shí)施方案的氣體提純系統(tǒng)10相t匕，根據(jù)第二實(shí)施方案的氣體提純系統(tǒng)20的不同之處在于脫硫設(shè)備200和脫鹵設(shè)備100的位置相互交換。因此，與第一實(shí)施方案相反，從脫硫設(shè)備200中排出的氣體的溫度為450-500°C，所以考慮反應(yīng)在脫鹵設(shè)備100中在350-400°C的溫度下進(jìn)行，氣體的溫度應(yīng)降低。為降低從脫硫設(shè)備200中排出的氣體的溫度，將冷卻器22安裝在脫硫設(shè)備200與脫鹵設(shè)備100之間。因此，可通過合適地選擇設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)情形生產(chǎn)和使用第一實(shí)施方案和第二實(shí)施方案的氣體提純系統(tǒng)10和20。盡管已參考優(yōu)選的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解可不偏離如所附權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明范圍而做出其中的各種改進(jìn)和變化方案。*圖的主要部件的參考數(shù)字解釋10,20:用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，12:預(yù)熱器，22:冷卻器，100:脫鹵設(shè)備，102:流入換向閥，104、108:脫鹵反應(yīng)器，106、110:脫鹵旋風(fēng)分離器，112:流出換向閥，200:脫硫設(shè)備，202:脫硫反應(yīng)器，204:脫硫旋風(fēng)分離器，206:再生反應(yīng)器，208: 二氧化硫出 口，210:再生氣體入口，
權(quán)利要求
1.一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，其包含: 從原料氣體中除去硫化合物的脫硫設(shè)備；和 置于脫硫設(shè)備前面或后面以除去鹵素化合物的脫鹵設(shè)備， 其中脫鹵設(shè)備包括向其中引入干二氧化碳吸收劑的脫鹵反應(yīng)器，和將干二氧化碳吸收劑從由脫鹵反應(yīng)器排出的脫鹵氣體和干二氧化碳吸收劑的混合物中分離并僅排出脫鹵氣體的脫鹵旋風(fēng)分離器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當(dāng)脫鹵設(shè)備置于脫硫設(shè)備前面時(shí)，將預(yù)熱器安裝在脫鹵設(shè)備與脫硫設(shè)備之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中當(dāng)脫鹵設(shè)備置于脫硫設(shè)備后面時(shí)，將冷卻器安裝在脫鹵設(shè)備與脫硫設(shè)備之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中干二氧化碳吸收劑包括在干二氧化碳脫除設(shè)備中消耗的干二氧化碳吸收劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中脫鹵設(shè)備的至少兩個(gè)脫鹵反應(yīng)器選擇性地連接在脫硫設(shè)備上。
全文摘要
公開一種用于提純高溫高壓污染氣體的系統(tǒng)，其包括用于通過使通過二氧化碳重復(fù)脫除而消耗的干二氧化碳吸收劑再循環(huán)而從原料氣體中除去鹵素化合物的脫鹵方法。系統(tǒng)10包括從原料氣體中除去硫化合物的脫硫設(shè)備200；和置于脫硫設(shè)備200的前面或后面以除去鹵素化合物的脫鹵設(shè)備100。脫鹵設(shè)備100包括向其中引入干二氧化碳吸收劑的脫鹵反應(yīng)器104和108，和將干二氧化碳吸收劑從由脫鹵反應(yīng)器100排出的脫鹵氣體和干二氧化碳吸收劑的混合物中分離并僅排出脫鹵氣體的脫鹵旋風(fēng)分離器106和110。
文檔編號(hào)B01D53/68GK103203178SQ20131000905
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者李昌根, 樸玲徹, 趙盛鎬, 柳浩正, 陣京泰, 宣道元, 裴達(dá)熙, 樸宰賢, 李承龍, 文鐘浩, 李東昊 申請(qǐng)人:韓國(guó)能量技術(shù)研究院