(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素含有燃料を燃焼させるためのプロセスであって、二酸化炭素（ＣＯ２）に加えて、固体粒子と、水、窒素、酸素、アルゴン、一酸化窒素および二酸化窒素などの窒素酸化物（ＮＯｘ）、ならびに二酸化硫黄などの硫黄酸化物（ＳＯｘ）より選択される不純物のうちの少なくとも１つとを含む煙道ガスを生成する燃焼ユニットを使用し、以下の、
a) 前記煙道ガスを濾過して１ｍｇ／ｍ３未満の固体粒子濃度を得る工程と、
b) 工程a)で濾過された煙道ガスを圧縮する工程と、
c) 工程b)で圧縮された煙道ガスを精製し、前記不純物のうちの1つを少なくとも部分的に除去する工程と、
d) ＣＯ２を富化されたガス流を回収する工程とを実行し、かつ
前記工程a)が、前記煙道ガスの第１の圧縮の後に実行されることを特徴とするプロセス。
【請求項２】
前記煙道ガスを工程a)で濾過し、１００μｇ／ｍ３未満の固体粒子濃度を得ることを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記工程a)での濾過が、カートリッジフィルタを使用して実行されることを特徴とする請求項１および２のいずれかに記載のプロセス。
【請求項４】
前記複数の煙道ガスは工程a)の前に水で飽和されていないか、または、煙道ガスの脱飽和工程が濾過工程a)の前に実行されることを特徴とする請求項１〜３のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項５】
少なくとも１つの熱交換器が、濾過工程a)の下流かつ工程c)の上流で使用されることを特徴とする請求項１〜４のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記燃焼ユニットが酸化剤として空気を使用するユニットであり、ここで前記ユニットのＣＯ２捕捉が前記煙道ガス中のＣＯ２を吸収することによって実行されることを特徴とする請求項１〜５のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記燃焼ユニットが、空気と比べて窒素が欠乏したガスを酸化剤として使用するオキシ燃料燃焼ユニットであることを特徴とする請求項１〜５のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記工程a)の濾過が、工程a)と工程c)との間に、静的濾過によって完遂されることを特徴とする請求項１〜７のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記静的濾過からの煙道ガスのアウトプットが、１０μｇ／ｍ３未満の固体粒子濃度を有することを特徴とする請求項８に記載のプロセス。
【請求項１０】
煙道ガスの温度が１００℃超である場合に、プレート熱交換器、フィン-チューブ熱交換器およびロウ付けアルミニウム熱交換器より選択される少なくとも１つの熱交換器が、濾過工程a)の下流で使用されることを特徴とする請求項１〜９のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項１１】
煙道ガスの温度が１００℃未満である場合に、プラスチック熱交換器が濾過工程a)の下流で使用されることを特徴とする請求項１〜９のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項１２】
コンパクト熱交換器が濾過工程a)の下流で使用されることを特徴とする請求項１〜１１のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項１３】
ＳＯ２、ＮＯ２、Ｎ２、Ｏ２、ＡｒおよびＮ２Ｏ４より選択される不純物のうちの少なくとも1つを少なくとも部分的に除去するために、充填スクラバー塔および／または充填蒸留カラムが、濾過工程a)の下流で使用されることを特徴とする請求項１〜１２のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項１４】
濾過工程a)の上流および／または濾過工程a)の下流で、脱硫工程および／または凝縮によって水を除去するために冷却工程が使用されることを特徴とする請求項７〜１３のうちの１項に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記オキシ燃料燃焼の煙道ガスが少なくとも２つの部分に分けられ、第1の部分は前記燃焼ユニットにリサイクルされ、第２の部分は工程b)、c)およびd)を受け、前記第２の部分のみが、脱硫工程および／または凝縮により水を除去するために冷却工程を受けること特徴とする請求項７に記載のプロセス。
【請求項１６】
前記脱硫された煙道ガスがボイラーへとリサイクルされる前に前記煙道ガスの全てが少なくとも1つの脱硫工程を受ける一方で、前記脱硫された煙道ガスの第２の部分が工程a)、b)、c)およびd)を受けることを特徴とする請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１７】
前記炭素含有燃料が石炭であり、前記第１の煙道ガスの部分が、前記ボイラーに戻される前に第２の脱硫工程を受けることを特徴とする請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
２つの部分に分けられる前に、前記煙道ガスの全てが濾過工程a)の前に第1の脱硫工程を受け、その後、工程a)の後に第２の脱硫工程を受け、前記第1の煙道ガスの部分が前記ボイラーへとリサイクルされ、第２の煙道ガスの部分が工程b)、c)およびd)を受けることを特徴とする請求項１６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は炭素含有燃料の燃焼のためのプロセスであって、圧縮、精製および隔離または輸送の前に煙道ガスを濾過し、1 mg/m3未満の固体粒子濃度を達成することを特徴とするプロセスに関する。
【０００２】
気候変動は最大の環境課題の一つである。大気中の二酸化炭素濃度の上昇は、地球温暖化の原因の極めて大きな部分である。人類由来のCO2は、主に火力発電所における化石燃料の燃焼を通じて大気中に放出される。
【０００３】
火力発電所は、燃料を燃やすことによって、蒸気を発生させるために使用され得る熱と、任意に機械的または電気的エネルギーとを放出する。煙道ガスは、大気中に大量のCO2を放出する。
【０００４】
CO2放出に対抗するための一つの技術は、炭素含有燃料の燃焼の間に放出されるCO2を捕捉し、それを地中に輸送および/または隔離することを目的としている。しかしながら、このようなCO2捕捉を可能にするためには、煙道ガスのいくらかを、精製の前に典型的には4〜60 bar absの圧力まで圧縮し、その後、隔離するために典型的には100〜200 bar absの圧力までさらに圧縮する必要がある。
【０００５】
このように大きな体積のガスを、このような圧縮レベルまで圧縮するための技術は、現在のところ、ブレードホイールがガスを遠心的に噴出する遠心圧縮器の使用を要する。エネルギー消費を下げるために、これらの圧縮器は多段階であり、各段階でガスを周囲温度まで降下させるために冷媒が使用される。
【０００６】
圧縮ホイールおよび中間熱交換器の両方は、燃焼から生じる固体粒子による汚染に晒される。粒子は熱交換器を詰まらせ、それらの熱性能を減じ得る。圧縮ホイールに関して、それらは、ホイール上に不均一に蓄積された塊によって平衡を失い得る。これは、メカニカルシャフトの不均衡、振動および場合によっては装置の破壊をもたらす。
【０００７】
大きな体積のガスを圧縮するための他の技術は、「軸流(axiale)」技術と呼ばれるものであって、そこでは、高速で回転し、固定されたステーターフィンと交互に配置されたローターフィンが、装置のローターの軸に沿ってガスを圧縮する。このような技術において、固体粒子の存在は、特に腐食によるフィン表面の材料の損失をもたらす。
【０００８】
この状況は、それ故に、集塵の問題に直面している。「集塵」という用語は、煙またはガスが、当該煙またはガスが含んでいる固体の大部分のフラクションを、気/固分離によって取除かれる任意の操作またはプロセスを意味すると理解される。このタスクを実行する装置または設備のアイテムは、集塵機またはダストセパレータと呼ばれる。
【０００９】
B. Siretによる文献「"Depoussierage et devesiculage [Dust and mist collection]", Techniques de l’Ingenieur, J 3580, pages 1 to 26」において言及されるように、炭素含有燃料が燃やされるときの集塵の問題を解決するために伝統的に導入される技術には種々のタイプのものがあり、その中で、以下のものが有名であろう：
-  荷電粒子を煙道ガス流から除去する静電フィルタ、
-  煙道ガスがフィルタクロスを通過するバグフィルタ、
-  粒子を遠心分離および加速によって分離するサイクロン、および
-  煙道ガスを液体シャワーと接触させるスクラバー。
【００１０】
これらの技術は、塵の含有率を、ボイラー出口で立方メートルあたり数グラム乃至数十グラムの一般的なレベルから数千倍低いレベルまで下げることに役立ち、大気への排出の一般的基準に沿うが、常に1 mg/m3よりも大きい。
【００１１】
しかしながら、1 mg/m3以上の塵含有率を有する煙道ガスについては、圧縮操作は特に中間冷媒中での目詰まりを蒙り、頻繁なメンテナンスのための停止を要する。さらに、これは圧縮性能を損なう。
【００１２】
この状況から出発して、生じる問題は、改良された煙道ガス処理、特には遠心圧縮技術に適切な処理を伴う、炭素含有燃料を燃焼させるためのプロセスを如何にして提供するかということである。
【００１３】
本発明による一つの解決策は、炭素含有燃料を燃焼させるためのプロセスであって、二酸化炭素(CO2)に加えて、固体粒子と、水、窒素、酸素、アルゴン、一酸化窒素および二酸化窒素などの窒素酸化物(NOx)、ならびに二酸化硫黄などの硫黄酸化物(SOx)より選択される少なくとも1つの不純物とを含む煙道ガスを生成する燃焼ユニットを用い、以下の、
a) 前記煙道ガスを濾過して1 mg/m3未満の固体粒子濃度を得る工程と、
b) 工程a)で濾過された煙道ガスを圧縮する工程と、
c) 工程b)で圧縮された煙道ガスを精製し、前記不純物のうちの1つを少なくとも部分的に除去する工程と、
d) CO2を富化されたガス流を回収する工程と
を実行することを特徴とするプロセスである。
【００１４】
好ましくは、前記煙道ガスは、工程b)にて4 bar超の圧力まで圧縮される。
【００１５】
好ましくは、工程b)で使用される圧縮は、遠心圧縮器によって生みだされる。
【００１６】
500 μg/m3未満、より好ましくは300 μg/m3未満の固体粒子濃度が、好ましくは工程a)で得られる。
【００１７】
場合により、本発明によるプロセスは以下の特徴のうちの1つを有し得る：
-  煙道ガスを工程a)で濾過し、100 μg/m3未満の固体粒子濃度を得ること、
-  工程a)での濾過を、カートリッジフィルタを用いて実行すること、
-  前記煙道ガスが工程a)の前に水で飽和されていないか、または煙道ガスの脱飽和工程が濾過工程a)の前に実行されるかのいずれかであること、
-  工程a)が前記煙道ガスの第1の圧縮の後に実行されること、
-  少なくとも1つの熱交換器が、濾過工程a)の下流かつ工程c)の上流で使用されること、
-  前記燃焼ユニットが空気を酸化剤として用いるユニットであり、ユニットのCO2捕捉は、前記煙道ガス中のCO2を吸収することによって実行され、これは「ポスト燃焼(post-combustion)」捕捉と呼ばれるものであること、
-  前記燃焼ユニットは、空気と比べて窒素が欠乏したガスを酸化剤として使用するオキシ燃料燃焼ユニットであること、
-  前記工程a)の濾過が工程a)と工程c)との間に静的濾過(filtration statique)によって完遂されること、
-  前記静的濾過からの煙道ガスのアウトプットが10 μg/m3未満の固体粒子濃度を有すること、
-  煙道ガスの温度が100℃を超える場合、プレート熱交換器、フィン-チューブ熱交換器およびロウ付けアルミニウム熱交換器より選択される少なくとも1つの熱交換器が濾過工程a)の下流で使用されること、
-  煙道ガスの温度が100℃未満の場合、プラスチック熱交換器が濾過工程a)の下流で使用されること、
-  コンパクト熱交換器が濾過工程a)の下流で使用されること、
-  充填スクラバー塔および/または充填蒸留塔が、SO2、NO2、N2、O2、ArおよびN2O４より選択される不純物のうちの少なくとも1つを少なくとも部分的に除去するために、濾過工程a)の下流で使用されること、
-  濾過工程a)の上流および/または濾過工程a)の下流で、脱硫工程および/または水を凝縮させることによって水を除去するための冷却工程が使用されること、
-  前記オキシ燃料燃焼の煙道ガスが少なくとも2つの部分に分けられ、第1の部分は前記燃焼ユニット中にリサイクルされ、第2の部分は工程b)、c)およびd)を受け、前記第2の部分だけが脱硫工程および/または水を凝縮させることによって水を除去するための冷却工程を受けること、
-  前記脱硫された煙道ガスの第1の部分がボイラーにリサイクルされる前に、前記煙道ガスの全てが少なくとも1つの脱硫工程を受ける一方で、前記脱硫された煙道ガスの第2の部分が工程a)、b)、c)およびd)を受けること、
-  前記炭素含有燃料が石炭であり、前記第1の煙道ガスの部分が、前記ボイラーに戻される前に第2の脱硫工程を受けること、
-  2つの部分に分けられる前の前記煙道ガスの全てが、濾過工程a)の前に第1の脱硫工程を受け、その後、濾過工程a)の後に第2の脱硫工程を受け、第1の煙道ガスの部分は前記ボイラーにリサイクルされ、第2の煙道ガスの部分は工程b)、c)およびd)を受けること。
【００１８】
オキシ燃料燃焼の文脈において、前記煙道ガスのリサイクルされた部分は、前記煙道ガスの80 %以下を示し得ることに注意すべきである。
【００１９】
「ポスト燃焼」という用語は、空気中での通常の燃焼プロセスの後に、例えばアミン吸収またはアンモニア吸収による煙道ガスからのCO2の分離が続くことを意味すると理解される。
【００２０】
脱硫工程は、例えば、石灰または水酸化ナトリウムを含む溶液を使用したスクラビングによって実行され得る。
【００２１】
「精密濾過」と呼ばれる濾過工程a)は、カートリッジフィルタを使用して実行され得る。それは、0〜300℃、好ましくは100〜200℃の温度で実行される。「カートリッジフィルタ」という用語は、シリンダー形状で使用される、ひだ付けされた繊維状媒体で構成されたフィルタカートリッジを指す。この濾過技術は、小さな占有体積について大きな濾過面積を、および、処理される同じ流量のガスについてより低い圧力降下を与える。これは、ひだ付け操作が、所定の断面のラインにおいて使用される濾過面積を増大させ、このようにしてフィルタ中でのガスの流通速度を減じることを可能とし、これにより、圧力降下を減少させるからである。
【００２２】
濾過の後、カートリッジフィルタは、CO2リッチな流体または空気を用いて詰まりを解消される。このCO2リッチな流体は、工程b)および/または工程d)から得ることができる。
【００２３】
「コンパクト熱交換器」という用語は、熱交換器の体積に対する交換表面積の比として定義される、700 m2/m3を超えるコンパクト性を有する熱交換器を意味すると理解される。
【００２４】
フィン付きチューブ熱交換器は、熱交換効率の向上を可能にするチューブで構成される。種々のタイプのフィン付きチューブ熱交換器が存在する。本発明の文脈において、列またはシート状で分布するチューブの束で構成されるフィン付きバッテリー(batterie)を使用することが可能であり、これを通って、良好な交換効率を有する熱伝導流体が流れる。
【００２５】
「プレート熱交換器」は、一次表面(surface primaire)または二次表面(surface secondaire)熱交換器を意味すると理解される。一次表面熱交換器は、コルゲート、リブまたはスタッドプレートから構成される。プレート形状の設計は極めて多様であり得るが、それは常に2つの役割、すなわち接点の増大による熱交換の強化および圧力保持を有する。一次表面熱交換器のうちでは、溶接またはロウ付けされたプレートを有し、これらの一次熱交換表面を150℃超の温度で使用することを可能にするものである。本発明の文脈においては、濾過工程a)を先に使用するので、汚染の心配をせずにこれらの熱交換器を使用することができる。二次表面熱交換器は、プレートフィンまたはコルゲートフィンを使用する。
【００２６】
A. Bontempsらによる文献「"Echangeurs de chaleur [Heat exchangers]", Techniques de l’Ingenieur, B 2 3241, pages 3-4 and 7 to 13」には、種々のタイプのフィン-チューブ熱交換器およびプレート熱交換器が記載されている。
【００２７】
濾過工程a)において使用され得る他の技術は、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリエステルおよびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)のような、プラスチック製の媒体による濾過に基づいている。これらのプラスチックは、サブミクロンの濾過レベルを達成しながら、場合により、同時に50〜200℃の温度に耐えることができる。
【００２８】
「静的フィルタ」という用語は、粗いフィルタおよび/または細かいフィルタを意味し、好ましくは細かいフィルタ、または粗いフィルタとその後の細かいフィルタとの組合せを意味すると理解される。「細かいフィルタ」は、欧州基準EN 779 (2002)による分類F5〜F9のフィルタを意味すると理解される。これは、例えば、典型的に24インチ×24インチ(およそ610 mm×610 mm)の寸法のポケット静的フィルタまたはカセット静的フィルタであり得る。「粗いフィルタ」という用語は、分類G1〜G4のフィルタを意味するように理解される。
【００２９】
本発明による静的フィルタの後に、HEPAまたはULPAフィルタが続いてもよい。欧州基準EN 1822-1 (1998)、1822-2 (1998)および1822-3 (1998)によれば、HEPAフィルタは分類H10〜H14のフィルタであり、ULPAフィルタは分類U15〜U17のフィルタである。
【００３０】
本発明によるプロセスは、炭素含有燃料を供給される燃焼ユニットを使用する。好ましくは、この燃料は石炭であるが、炭素原子をベースとする任意の燃料、すなわち石油残渣、炭化水素、天然ガス、バイオマス、家庭廃棄物などでもよい。
【００３１】
当該燃焼は好ましくはオキシ燃料燃焼、すなわち、酸化剤が、空気に比べて窒素が欠乏しかつCO2を富化されたガスである燃焼のことである。この窒素の欠乏は、例えば深冷空気ガス分離ユニット中で、空気を、酸素富化フラクションと、窒素富化フラクションとに分けることによって得られる。酸素富化フラクションは、CO2リッチな煙道ガスのリサイクルされた部分と混合され、酸化剤を生成する。このフラクションは、一般に、空気よりも高い酸素濃度を有する。オキシ燃料燃焼は純酸素中で、すなわちCO2リッチな煙道ガスの部分で希釈することなく実行されてもよいことに注意すべきである。その含有率は、したがって、典型的に85〜99.9 %である。
【００３２】
本発明は、図１および２の助けによってより詳細に記述されるであろう。
【００３３】
図１は、空気よりも窒素が希薄な酸化剤で稼動する微粉炭ボイラーを用い、煙道ガスの全てが脱硫工程を受けることを特徴とする、本発明による一般的プロセスを説明する。
【００３４】
空気1が空気ガス分離ユニット2に供給され、そのようにして酸素3を生成する。酸素3はミキサー4に送られ、そこでCO2リサイクルラインを介したCO2リッチなリサイクルガス6と混合され得る。ミキサー4から来る酸化剤5は、その後、空気よりも窒素が希薄な酸化剤で稼動する微粉炭ボイラー7中に供給される。
【００３５】
ここでは粗炭である燃料8は、微粉炭ボイラーに供給される前に、初めに粉砕機10に送られる。
【００３６】
ボイラーから来る蒸気は、蒸気タービン11中で膨張され、それは機械仕事を提供する。この仕事は、交流発電機12によってエネルギーに変換される。
【００３７】
煙道ガス13は、種々の処理、すなわち水銀の除去(図示せず)および窒素酸化物の除去19、集塵14および脱硫および/または冷却15に供することができる。
【００３８】
これらのオキシ燃料燃焼の煙道ガスの第1の部分はボイラー中にリサイクルされ、燃焼中の酸素含有率を下げ、その結果燃焼温度を下げることができる。
【００３９】
リサイクルされない煙道ガス(すなわち、第2の煙道ガス部分)は、CO2圧縮精製ユニット(CPU)16に送られる前に、カートリッジフィルタ20によって濾過される。圧縮工程16に先立って、煙道ガスは、SOxおよび/またはNOxを除去し、および/または直接接触より冷却し、凝縮によってそこからいくらかの水を除去する目的でスクラビング9に供することができる。
【００４０】
CPUユニット16から来る精製されたCO2 17は、その後、ボトリングおよび/または輸送および/または貯蔵され得る。
【００４１】
集塵14は、例えば、静電フィルタまたはバグフィルタによる集塵のような通常の技術を使用した集塵を意味すると理解される。
【００４２】
図２は、微粉炭ボイラーを使用し、空気よりも窒素が希薄な酸化剤で稼動する、本発明によるプロセスを示し、煙道ガスの全ては、濾過工程a)の前に第1の脱硫工程を受け、その後、2つの部分に分けられる前に第2の脱硫工程を受け、第1の煙道ガスの部分は前記ボイラー中にリサイクルされ、第2の煙道ガスの部分は工程b)、c)およびd)を受ける。
【００４３】
このプロセスは、
-  煙道ガスの全ては、SOxおよび/またはNOxを除くためにスクラバー9に送られる前に、および/または、凝縮によっていくらかの水を除くために直接接触により冷却する前に、カートリッジフィルタ20により濾過されること、
-  第1の煙道ガスの部分6は、スクラバー9の後にボイラー中にリサイクルされ得ること、および
-  リサイクルされない煙道ガス(第2の煙道ガスの部分)は、CO2圧縮精製ユニット(CPU)16に送られること
において、先のものとは異なる。
【００４４】
中間の解決策、すなわち、図１の場合に記載されたものと、図２の場合に記載されたものとの中間が考えられることに注意すべきである。例えば、破砕機に向う酸化剤のフラクションは、石炭中に含まれる水を気化させるための脱水工程を必要とすることがあるが、酸化剤の他の部分5はこれを必要とせず、それ故に、図１のようにリサイクルされる。
【００４５】
図３は、本発明によるプロセスの工程a)、b)、c)およびd)の、より詳細な記述を与える。
【００４６】
記述を単純化するために、煙道ガスの濾過は「精密濾過」であり、1 mg/m3未満の固体粒子濃度を達成することとする。
【００４７】
オキシ燃料燃焼の煙道ガス101は、精密濾過103、および直接接触塔105中でのスクラビング/冷却を受ける。SOxおよび/またはNOxは、この塔の中で除去され得る。当該低圧スクラバー塔は、精密濾過のおかげで充填塔でもよいが、通常の濾過は充填材の汚染をもたらし得る。したがって、塔をごく頻繁に清掃する必要があるか、または汚染されにくいが大きな圧力降下をもたらすトレイを使用する必要があるであろう。冷却された煙道ガス107は、熱交換器111中で冷却される前に第1の圧縮段階109に入り、その後、熱交換器115中で冷却される前に第2の圧縮段階113に入る。これらの熱交換器111および115は、精密濾過のおかげで、フィンまたはプレートまたはコンパクト熱交換器でもよい。流体117の圧力は、典型的に4〜60 bar abs、好ましくは15〜35 bar absである。圧縮段階の数は、圧力により適合される。各圧縮段階は、1つ以上の遠心ホイールで構成され得る。流体117は、その後、高圧スクラバー/冷却塔119に入り、その後、吸着器123中で吸着脱鉛工程を受ける前に、吸着器121中で乾燥される。高圧スクラバー塔は、精密濾過のおかげで充填材を有し得る。得られた流体125は、その後、熱交換器127および128中で部分的な凝縮を受ける。これらの熱交換器は、精密濾過のおかげで、ロウ付けアルミニウム製であってもよい。或る状況下においては、圧縮器の汚染を防止するためには十分であるこの精密濾過は、このような熱交換器の使用のためには不十分であり得る。さらに、乾燥および吸着脱鉛工程は、固体粒子を流体中に導入し得る。例えば焼結金属カートリッジを使用した補助的な濾過が、流体125について実行され得る。部分的に凝縮された流体は、CO2を富化された液体フラクションと、典型的にN2、Ar、O2を富化された蒸気フラクションとに分けられる。液体フラクションは膨張され、蒸留カラム137中でCO2を富化される。ガス状流体139は前記カラムから取出され、熱交換器127中で加熱され、その後、任意に圧縮器171中で圧縮され、熱交換器127の上流でリサイクルされて、CO2収率を向上させる。液体流体141は、先の精製工程では除去されていなかったSO2およびNO2/N2O4のような重質化合物を除去するべく蒸留カラム155中に導入される前に、任意に熱交換器127中で膨張されて気化される。蒸留カラムは、精密濾過の使用のおかげで充填カラムでもよい。重質化合物を富化された液体フラクション157がこのカラムから抽出され、CO2を富化されたフラクションは、典型的には100〜200 bar absの圧力での隔離の準備が整った圧縮器151中で生成され、圧縮される。ガス状フラクション133は熱交換器127中で加熱され、タービン163における1つ以上の段階で膨張され、前記ガス状フラクションは熱交換器161中で予熱されており、圧力の形でエネルギーを回収する。この流体は、その後、ヒーター165に入り、吸着器121の再生に供される。
【００４８】
例として、本発明による燃焼プロセスは、およそ55 %のCO2、20 %のH2O、20 %のN2、5 %のO2、およびアルゴン、ならびに痕跡量の他の不純物を含むオキシ燃料燃焼煙道ガスを生成するオキシ燃料燃焼ユニットを使用し、前記プロセスは、工程d)にて、少なくとも90 %のCO2、好ましくは少なくとも95 %のCO2を含むガス状流を回収することを特徴とする。
【００４９】
本発明によるプロセスは、特に以下の利点を有する：
-  1 mg/m3超の塵含有率をもって使用され得る唯一の熱交換器である、滑らかなチューブよりも有効な熱交換器の使用、
-  より良好な圧縮、
-  所定の時間に渡るメンテナンスのためのより少ない停止、
-  スクラバー塔および/またはトレイの代わりに充填材を備えた蒸留カラムを使用し、そのようにして圧力降下を小さくすると共に、システムのエネルギー効率を向上させること、
-  最終製品の純度を固体粒子に関して向上させ、これにより、下流での装置の汚染、特に配管中での汚染を減らすこと。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】空気よりも窒素が希薄な酸化剤で稼動する微粉炭ボイラーを用い、煙道ガスの全てが脱硫工程を受けることを特徴とする、本発明による一般的プロセスを説明する図。
【図２】微粉炭ボイラーを使用し、空気よりも窒素が希薄な酸化剤で稼動する、本発明によるプロセスを示す図。
【図３】本発明によるプロセスの工程a)、b)、c)およびd)の、より詳細な記述を与える図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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