(57)【要約】【課題】システムは、ＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによって、二酸化炭素（ＣＯ２）をガス流から除去するように構成されている。【解決手段】循環するアンモニア化溶液流からの不揮発性化合物の除去方法は、循環するアンモニア化溶液流の一部を、気液分離装置中に導入する工程；及び導入されたアンモニア化溶液を、アンモニアリッチ気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離する工程；及びアンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入する工程を含む。【選択図】図７
2014223628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素（ＣＯ２）除去システムの循環するアンモニア化溶液流からの不揮発性化合物の除去方法であって、前記システムが、ＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによって、ＣＯ２をガス流から除去するように配置されており、前記方法が、以下の工程：
循環するアンモニア化溶液流の一部を気液分離装置に導入する工程；
導入されたアンモニア化溶液を、アンモニアリッチ気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離する工程；及び
アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入する工程
を含む、前記除去方法。
【請求項２】
循環するアンモニア化溶液流の一部が気液分離装置中に導入される時に、前記流の一部が１〜１０バールの範囲の圧力を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
循環するアンモニア化溶液流の一部が気液分離装置中に導入される時に、前記流の一部が１０〜３０バールの範囲の圧力を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
システムが、ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置；及び
該ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、且つアンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、且つ前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む再生装置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
導入されたアンモニア化溶液がＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
導入されたアンモニア化溶液が再生装置からのＣＯ２リーンアンモニア化溶液流の一部である、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
不揮発性化合物が塩及び金属を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
アンモニア化溶液が水性であり、該アンモニア化溶液の水の大部分がアンモニアリッチ気相に分離され、且つ該アンモニア化溶液の水の小部分が不揮発性化合物を含む液相に分離される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
気液分離装置中に導入された循環するアンモニア化溶液流の一部が、循環するアンモニア化溶液流の流量の２５体積％未満である流量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
気液分離装置がストリッパーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ストリッパーが１０バール未満の圧力を有する蒸気によって加熱される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ストリッパーが再生器からのＣＯ２リーンアンモニア化溶液によって加熱される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによってＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、前記システムが、
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入するように構成された気液分離装置を含み、該気液分離装置が更にアルカリ性添加剤を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液と混合されるように構成されている、前記システム。
【請求項１４】
アンモニアリーン液相が７〜１１の範囲のｐＨを有する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
気液分離装置が、アンモニアリーン液相のｐＨを測定するように配置されたｐＨセンサを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
アルカリ性添加剤が液体である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
アルカリ性添加剤が水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
アルカリ性添加剤が気液分離装置によって受け取られている循環するアンモニア化溶液流の一部に添加される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
気液分離装置がストリッパーを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２０】
アルカリ性添加剤がストリッパーの水溜に添加される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
気液分離装置が、１〜１０バールの範囲の圧力で循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２２】
気液分離装置が、１０〜３０バールの範囲の圧力で循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２３】
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置；及び
該ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、且つアンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、且つ前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む再生装置
を更に含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項２４】
気液分離装置が循環するアンモニア化溶液の一部を受け取るように構成されており、該循環するアンモニア化溶液の一部が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
気液分離装置が循環するアンモニア化溶液の一部を受け取るように構成されており、該循環するアンモニア化溶液の一部が、再生装置からのＣＯ２リーンアンモニア化溶液流の一部である、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２６】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによってＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、前記システムが、
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流とＣＯ２リーンガス流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置；
アンモニア吸収装置であって、
ＣＯ２リーンガス流をＣＯ２捕捉装置から受け取るように構成され且つアンモニアが洗浄水溶液流に吸収されてアンモニアリッチ洗浄溶液を形成するようにガス流と５質量％未満のアンモニア濃度を有する前記洗浄水溶液流とを接触させるアンモニア吸収器、及び
該アンモニア吸収器からアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１の気液分離装置
を含む、前記アンモニア吸収装置；並びに
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入するように構成された第２の気液分離装置であって、前記気液分離装置は更にアンモニアリッチ気相の少なくとも気体部分を第１の気液分離装置から受け取るように構成されている、前記第２の気液分離装置
を含む、前記除去システム。
【請求項２７】
第２の気液分離装置が、第１の気液分離装置の物質移動デバイス内で又はその下で第１の気液分離装置からアンモニアリッチ気相の前記少なくとも気体部分を受け取るように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
アンモニア吸収器の洗浄溶液流が、第２の気液分離装置によって受け取られる循環するアンモニア化溶液流の一部の流量の少なくとも２倍の流量を有する、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
第２の気液分離装置がアンモニア化溶液を受け取るように構成されており、該アンモニア化溶液が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項２６に記載のシステム。
【請求項３０】
第２の気液分離装置が、１〜１０バールの範囲の圧力で循環する前記アンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項３１】
第２の気液分離装置もアンモニア吸収器からのアンモニアリッチ洗浄溶液の少なくとも一部を受け取るように構成されている、請求項２６に記載のシステム。
【請求項３２】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、該ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによる、ＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、前記システムが、
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成された気液分離装置を含み、該気液分離装置が、
前記循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り且つそれをアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１のステージであって、該アンモニアリッチ気相が循環するアンモニア化溶液流に再導入されている第１のステージ、及び
前記第１のステージからアンモニアリーン液相を受け取り且つ前記液相を、実質的に水蒸気からなる気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離するように構成された第２のステージ
を含む、前記除去システム。
【請求項３３】
受け取られたアンモニア化溶液が水性であり、且つアンモニア化溶液の水の大部分が、第２のステージの気相に分離され、アンモニア化溶液の水の小部分が、不揮発性化合物を含む液相に分離され、且つアンモニア化溶液の水の別の小部分がアンモニアリッチ気相に分離される、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３４】
ＣＯ２リーンガス流をＣＯ２捕捉装置から受け取るように構成され且つアンモニアが５質量％未満のアンモニア濃度を有する水性洗浄溶液流に吸収されてアンモニアリッチ洗浄溶液を形成するようにガス流と前記水性洗浄溶液流とを接触させるアンモニア吸収器、及び
該アンモニア吸収器からアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１の気液分離装置を含むアンモニア吸収装置であって、
前記第１の気液分離装置が、第２のステージから気相の少なくとも一部を受け取るように構成されている前記アンモニア吸収装置を更に含む、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３５】
第１の気液分離装置が、該第１の気液分離装置の物質輸送装置の下にある第２のステージから前記気相の少なくとも一部を受け取るように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３６】
第１の気液分離装置のアンモニアリッチ気相と、第１のステージのアンモニアリッチ気相とを、循環するアンモニア化溶液流に再導入される前に混合させるように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３７】
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するためにＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置を更に含み、
第１のステージがアンモニア化溶液を受け取るように構成されており、該アンモニア化溶液が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項３２に記載のシステム。
【請求項３８】
第１のステージが、前記循環するアンモニア化溶液流の一部を１〜１０バールの範囲の圧力で受け取るように構成されている、請求項３２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
技術分野
本開示は、プロセスガスとアンモニア化溶液とを接触させることによるプロセスガスからの二酸化炭素の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
現在、世界で使用されているエネルギーの殆どは、石炭、石油及び天然ガスなどの燃料、並びに他の有機燃料を含有する炭素及び水素の燃焼由来のものである。このような燃焼によって高濃度の二酸化炭素を含有する煙道ガスが発生する。地球温暖化に対する懸念のため、二酸化炭素の大気への排出の削減に対する要求が高まっており、このため、ガスが大気へ放出される前に煙道ガスから二酸化炭素を除去するための方法が開発されてきた。
【０００３】
特許文献１は、煙道ガスからの二酸化炭素の除去方法であって、アンモニア化溶液又はスラリーによってＣＯ２吸収装置中で、周囲温度を下回る温度（好ましくは０℃〜２０℃の間、更に好ましくは０℃〜１０℃の間）まで冷却された煙道ガスから二酸化炭素を捕捉することを含む、前記除去方法を開示している。ＣＯ２は０℃〜２０℃の間、更に好ましくは０℃〜１０℃の間の温度でアンモニア化溶液によって吸収剤中に吸収され、その後、アンモニア化溶液は再生器中で高められた圧力及び温度の下で再生されて、ＣＯ２を高純度のガス状二酸化炭素としてアンモニア化溶液から追い出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２２８８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
概要
本発明の課題は、アンモニア化溶液による二酸化炭素の吸収を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題、並びに以下により明らかな他の課題は、下記のこれらの態様によって達成された本開示に従うものである。
【０００７】
本発明の一態様によれば、循環するＣＯ２除去システムのアンモニア化溶液流からの不揮発性化合物の除去方法であって、前記システムが、ＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによって、二酸化炭素（ＣＯ２）をガス流から除去するように配置されており、前記方法は、以下の工程：循環するアンモニア化溶液流の一部を気液分離装置に導入する工程；導入されたアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離する工程；及びアンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入する工程を含む、前記除去方法が提供される。
【０００８】
不揮発性化合物は、例えば、プロセスガス及び／又は化学物質、例えば、アンモニア化溶液に添加されたアンモニアを通して、システムのアンモニア化溶液中に導入されて、その中に積層されてよい。不揮発性化合物は、システム又はＣＯ２の除去プロセスに有害であるか、又は一般にアンモニア化溶液の腐食性を上昇させ得る。
【０００９】
幾つかの実施態様によれば、二酸化炭素除去システムは更にＣＯ２捕捉装置であって、ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するように、ガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置を含んでよい。
【００１０】
幾つかの実施態様によれば、二酸化炭素除去システムは、更に、ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、アンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、そして前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む再生装置を含んでよい。
【００１１】
本開示の別の態様によれば、アンモニア化溶液流によってガス流から二酸化炭素（ＣＯ２）が除去されるように、循環するアンモニア化溶液流をガス流と接触させることによってガス流からＣＯ２を除去するためのＣＯ２除去システムであって、循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成された気液分離装置を含み、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入し、該気液分離装置は更に、受け取ったアンモニア化溶液と混合されるべきアルカリ性添加剤を受け取るように構成されている、前記除去システムが提供される。
【００１２】
本開示の別の態様によれば、アンモニア化溶液流によって二酸化炭素（ＣＯ２）がガス流から除去されるように、循環するアンモニア化溶液流とガス流とを接触させることによってＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流とＣＯ２リーンガス流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置；アンモニア吸収装置であって、該ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リーンガス流を受け取るように構成され且つアンモニアが洗浄水溶液流に吸収されてアンモニアリッチ洗浄溶液を形成するようにガス流と５質量％未満のアンモニア濃度を有する前記洗浄水溶液流とを接触させるアンモニア吸収器、及び該アンモニア吸収器からアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１の気液分離装置を含む、前記アンモニア吸収装置；並びに循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入するように構成された第２の気液分離装置であって、前記気液分離装置は更に第１の気液分離装置からアンモニアリッチ気相を受け取るように構成されている、前記第２の気液分離装置を含む、前記除去システムが提供される。
【００１３】
本開示の別の態様によれば、アンモニア化溶液流によって二酸化炭素（ＣＯ２）がガス流から除去されるように、該ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによる、ＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、前記システムは、循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成された気液分離装置を含み、前記気液分離装置は、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１のステージであって、該アンモニアリッチ気相が循環するアンモニア化溶液流に再導入される第１のステージ、並びに前記第１のステージからのアンモニアリーン液相を受け取り且つ前記液相を実質的に水蒸気からなる気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離するように構成された第２のステージを含む、前記除去システムが提供される。
【００１４】
工業ガス精製システムの構成及び操作には、例えば、発電所のボイラーユニットによって生成される煙道ガスからのＣＯ２除去のために、高い投資費用と運転費用が付きものである。プロセスの運転ユニット数の増加は、追加の投資費用と運転費用を伴うため、一般的に望ましくない。ここで記載された態様は、煙道ガスからのＣＯ２除去のための冷却アンモニアプロセスにおいて、顕著なプロセスの改善と運転費用の削減が、比較的低い投資費用での追加の運転装置の導入によって達成できるという驚くべき実現に基づくものである。プロセスの改善には、化学的消費と廃棄容積の削減が含まれる。
【００１５】
目下、好ましい実施態様は、ここで図面について説明されている：
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施態様による、気液分離装置の一般的な例を描く概略的な側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施態様による、気液分離装置の例を描く概略的な側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施態様による、第２の気液分離装置と統合された第１の気液分離装置の例を描く概略的な側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施態様による、第２の気液分離装置と統合された第１の気液分離装置の例を描く概略的な側面図である。
【図５】図５は、本発明の実施態様による、気液分離装置に連結されたＣＯ２捕捉装置の例を描く概略的な側面図である。
【図６】図６は、本発明の実施態様による、気液分離装置に連結された再生装置の例を描く概略的な側面図である。
【図７】図７は、本発明の実施態様による、ＣＯ２除去システムの例を描く概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
例示的な実施態様の詳細な説明
プロセスガスは、任意の種類の二酸化炭素を含有するプロセスガス、例えば、燃焼装置、例えば、炉、プロセスヒーター、インシネレーター、パッケージボイラー、及び発電所ボイラーからの煙道ガスであってよい。
【００１８】
アンモニア化溶液は、任意の種類のアンモニアを含有する溶液、例えば、液体溶液、特に水溶液であってよい。アンモニア化溶液中のアンモニアは、例えば、アンモニウムイオンの形及び／又は溶解した分子のアンモニアの形であってよい。アンモニア化溶液は、通常、水性であり、例えば、水、アンモニア、二酸化炭素及びそれらの誘導体から構成されてよい。アンモニア化溶液は、アンモニア化溶液によるＣＯ２の捕捉に関与する反応速度を高めるための促進剤も含んでよい。例えば、促進剤は、溶液の形であるか又は固体もしくは半固体表面上に固定されてよい、アミン（例えば、ピペラジン）又は酵素（例えば、炭酸脱水酵素又はその類似物）を含んでよい。
【００１９】
アンモニア化溶液によるプロセスガスからのＣＯ２の捕捉は、任意の形、例えば、溶解した分子ＣＯ２、炭酸塩又は重炭酸塩の形でＣＯ２を吸収する又は溶解するアンモニア化溶液によって達成され得る。
【００２０】
アンモニア化溶液中に存在し得る不揮発性化合物は、硫酸アンモニウム塩、金属、例えば、セレン、マグネシウムなどの塩、及び固形物を含んでよい。アンモニア化溶液中に形成された固形物は、炭酸アンモニウム及び重炭酸アンモニウムなどの塩、特に重炭酸アンモニウムであってよい。
【００２１】
二酸化炭素除去システムは、システムの異なる部分を連結して、アンモニア化溶液とプロセスガスが、それぞれ、必要に応じてシステムを流れるように配置されているパイプを含む。パイプは、アンモニア化溶液やプロセスガス等の流をそれぞれ制御するために、必要に応じて、弁、ポンプ、ノズル等を含んでよい。
【００２２】
アンモニア化溶液が「ＣＯ２リーン」を意味する場合、例えば、二酸化炭素捕捉システムにおいてプロセスガスを接触させる時、又は再生後、これは二酸化炭素に関してアンモニア化溶液が不飽和であり、従ってプロセスガスからより多くの二酸化炭素を捕捉し得ることを示唆する。アンモニア化溶液が「ＣＯ２リッチ」を意味する場合、例えば、二酸化炭素捕捉システムにおいてプロセスガスを接触させた後、又は再生前、これは吸収溶液が飽和しているか、又は少なくともリーン溶液よりも飽和しているか、又は二酸化炭素に関して過剰飽和しており、従って、プロセスガスから更に多くの二酸化炭素を捕捉できる前に再生されることを必要とし得るか又は二酸化炭素が固体塩として沈殿され得ることを示唆する。
【００２３】
不揮発性成分又は化合物との用語は、ここでは沸騰温度、又は水の沸騰温度を超える、即ち、大気圧で１００℃を超える昇華温度を有する化合物に関することが意図されている。通常、水は、気液分離装置の気相及び液相の両方に存在する。
【００２４】
ＣＯ２リッチプロセス流を製造するプラントは、通常、蒸気システムを含んでよい。蒸気システムは、発電のために１つ以上の発電機に連結された、１つ以上の蒸気タービンを含んでよい。異なる蒸気圧で運転するように設計された少なくとも３つの直列に連結されたタービンを使用することが好都合であり得る。これらのタービンは、それぞれ、いわゆる高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンであってよい。低圧タービンを通過した後、蒸気は発電所のコンデンサ内で凝縮されてよい。ボイラーからの蒸気は、高圧タービンを通過する前、通常、１５０〜３５０バールの圧力を有してよい。高圧タービンと中圧タービンとの間の蒸気は、いわゆる高圧蒸気であり、通常、６２〜２５０バールの圧力を有してよい。中圧タービンと低圧タービンの間の蒸気は、いわゆる中圧蒸気であり、通常、５〜６２バール、例えば、５〜１０バールの圧力、及び１５４℃と２７７℃（３１０°Ｆと５３０°Ｆ）の間の温度を有してよい。低圧タービンを通過した後の蒸気は、いわゆる低圧蒸気であり、通常、０．０１〜５バール、例えば、３〜４バールの圧力、及び１３５℃と１４３℃（２７５°Ｆと２９０°Ｆ）の間の温度を有してよい。従って、本開示において意味する通り、低圧蒸気は、０．０１〜５バール、例えば、３〜４バールの圧力、及び１３５℃と１４３℃（２７５°Ｆと２９０°Ｆ）の間の温度を有し、中圧蒸気は、５〜６２バール、例えば、５〜１０バールの圧力、及び１５４℃と２７７℃（３１０°Ｆと５３０°Ｆ）の間の温度を有し、高圧蒸気は６２〜２５０バールの圧力を有する。
【００２５】
気液分離装置は、低温沸騰成分、即ち、揮発性成分、例えば、アンモニア及びその誘導体の損失を最小限にしながら、高温沸騰成分、即ち、不揮発性成分、例えば、塩、金属及び場合によりアンモニア化溶液の水を、循環するアンモニア化溶液の流れから除去させ得る。
【００２６】
気液分離装置は、気相と液相との間の相互作用又は接触を可能にするための任意の型の装置、例えば、層充填又は蒸留トレイ、以下のいわゆる物質移動デバイス（ＭＴＤ）を含んでよい。気液分離装置は、例えば、循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、該溶液を加熱して、アンモニアなどの低沸点の溶液の成分の蒸気を含有する気相と、高沸点の溶液の成分を含有する液相とを形成するように構成されたストリッパーを含んでよい。ストリッパーは、例えば、リボイラー内で、低圧又は高圧の蒸気によって又は電気加熱手段によって加熱されるように構成されてよい。ストリッパーを、アンダーフロー、即ち、再生器の液相によって少なくとも部分的に加熱させることが好都合であり得る。加熱は、例えば、ストリッパーのリボイラーにおいて熱交換器を介してもよい。従って、再生された、即ち、ＣＯ２リーンの、アンモニア化溶液は、ストリッパーの加熱媒体として使用されてよく、これは外部加熱に対する必要性を削減し、従ってシステムの全エネルギーを保全する。アンダーフローは、通常、１００℃を上回る温度と１０〜３０バールの間の圧力を有してよい。
【００２７】
ストリッパーは、好ましくはＣＯ２吸収器及び再生器と比較してサイズが小さくてよい。ストリッパーの体積流量能力は、ＣＯ２吸収器又は再生器の体積流量能力の２５％未満、例えば、ＣＯ２吸収器又は再生器の体積流量能力の０．０１〜２５％、１〜１０％又は２〜５％の範囲であってよい。かかる小ストリッパーの投資費用は、一般にＣＯ２除去システムの全投資費用の非常に低い割合を構成する。
【００２８】
気液分離装置のアンモニア化溶液は、アンモニア化溶液の循環に沿ってどの位置からも受け取られてよく、且つ再導入されてよい。気液分離装置のアンモニア化溶液は、例えば、ＣＯ２リーンアンモニア化溶液又はＣＯ２リッチアンモニア化溶液であってよい。
【００２９】
気液分離装置は、循環するアンモニア化溶液流からＣＯ２リーンアンモニア化溶液を受け取るように構成されてよい。気液分離装置は、例えば、再生器からＣＯ２リーンアンモニア化溶液を受け取るように構成されてよい。再生過程は、一般的に、高められた温度及び高められた圧力、例えば、２〜１５０バール、好ましくは１０〜３０バールの圧力で実施される。この圧力は、再生器に接続して配置された高圧ポンプによって作られてよい。
【００３０】
再生器内のリーン溶液の温度が、再生器を出る時に高いので、液相としての不揮発成分から気相としての揮発成分を分離するために、比較的少量の熱が、ストリッパー内に加えられる必要がある。所要熱量が低いので、加熱は、例えば、電気的手段によって実施されてよい。他の状況では、再生器装置熱交換器網の他の位置からＣＯ２リーンアンモニア化溶液を受け取ることが有利なこともある。蒸気温度は１０〜１５０℃の範囲である。よりスムーズな運転を可能にし得る高度に利用可能な正味の有効吸込ヘッドを有する移送ポンプ自体が利点である。このような状況では、供給／アンダーフロー交換器が、気液分離装置の所要熱量を削減するために利用されてよい。
【００３１】
あるいは、気液分離装置は、循環するアンモニア化溶液流からＣＯ２リッチアンモニア化溶液を受け取るように構成されてよい。気液分離装置は、例えば、ＣＯ２吸収器からＣＯ２リッチアンモニア化溶液を受け取るように構成されてよい。ＣＯ２吸収器中の、ＣＯ２吸収器を出て行く、アンモニア化溶液の圧力は低く、一般的に１〜２バールの範囲であるため、ストリッパーの所要熱量は、比較的低い温度で、例えば、１〜２バールの圧力で水の沸点前後か又はそれを上回る温度で提供され得る。従って、ストリッパーの所要熱量は、例えば、低圧蒸気又は他の低位熱によって提供されてよい。
【００３２】
アンモニア化溶液が気液分離装置内で分離された時、一般的に水又は低アンモニア含量水溶液、及び不揮発性成分を含む、アンモニアリーン液相は、ＣＯ２除去システムにおいて他の場所で廃棄されるか又は再利用される。一般的にアンモニア、ＣＯ２及び水蒸気を含む、アンモニアリッチ気相が、循環するアンモニア化溶液流に再導入されると、循環するアンモニア化溶液中のアンモニア濃度が増加し、不揮発性成分の濃度が減少する。
【００３３】
気液分離装置は、水性のアンモニア化溶液を分離するために構成されてよく、その際、大部分の、即ち、５０％を上回る、例えば、６０％、７０％、８０％又は９０％を上回るアンモニア化溶液の水がアンモニアリッチガス相に分離され、小部分のアンモニア化溶液の水が不揮発性化合物を含む液相に分離される。従って、より少量の水及び溶液体積がアンモニア化溶液から失われる。
【００３４】
あるいは、気液分離装置は、水性のアンモニア化溶液を分離するために構成されてよく、その際、小部分のアンモニア化溶液の水がアンモニアリッチ気相に分離され、大部分の、即ち、５０％を上回る、６０％、７０％、８０％又は９０％を上回るアンモニア化溶液の水が不揮発性化合物を含む液相に分離される。従って、例えば、プロセスガスから、アンモニア化溶液に導入された過剰の水は、除去されてよい。
【００３５】
更に、又はあるいは、不揮発性化合物をアンモニア化溶液から除去するために、気液分離装置がアンモニア化溶液の水バランスを制御し且つ調整してよい。
【００３６】
アンモニアリッチ気相は、好ましくはアンモニア化溶液流に再導入されてよく、その際、アンモニアリッチ気相を生成するためのストリッパーで使用される熱は、再生器などの、別のプロセスの工程において所要熱量の一部を交換する。従って、気液分離装置は、アンモニアリッチ気相を、再生器中に又は再生器に向けられたアンモニア化溶液流中に又は熱が再利用され得るシステムの他の部分に再導入するように構成されてよい。
【００３７】
気液分離装置からのアンモニアリーン液相は、廃棄されてよい、例えば、共同下水道等に放出されるか、又はシステムに再導入されてよい。それにも関わらず、気液分離装置を出るリーン液相のｐＨを、比較的中性のｐＨ、例えば、６〜１２の間、例えば、７〜１１の間又は７〜９の間、例えば、約８のｐＨに調整することが好都合であり得る。従ってリーン液相も腐食性が低くてよい。
【００３８】
また、気液分離装置中のアンモニア化溶液の７〜１１又は７〜９の範囲の中性又はアルカリ性のｐＨは、アンモニアなどの揮発性化合物の液体から気相への変換を改善し、それによって気液分離装置の所要熱量が減少され得る。アンモニア化溶液のアンモニア塩のアンモニア部分を分離する時、例えば、硫酸の形成を通してｐＨを低下させてよい。従って、例えば、アルカリ性材料、即ち、アルカリ性添加剤を、それが気液分離装置に入る前に又は入る時にアンモニア化溶液に、又は気液分離装置内で気液分離装置の液溜に添加することによって、それが気液分離装置を出る前にアンモニア化溶液のｐＨを予め調整することが好都合であり得る。
【００３９】
アルカリ性材料の添加は、好都合には、例えば、気液分離装置に入る前に、アルカリ性材料の添加の前後に；気液分離装置内の任意の段階で、例えば、水溜において、アルカリ性材料の添加の前後に；又は気液分離装置を出た後に、気体又は液体として、アンモニア化溶液のｐＨ測定に基づいて調節されてよい。例えば、気液分離装置を出て行くアンモニアリーン液相のｐＨを測定することが好都合であり得る。従って、気液分離装置は、アンモニアリーン液相のｐＨを測定するように配置されたｐＨセンサを含んでよい。
【００４０】
溶液との混合を容易にするために、アルカリ性添加剤を液体の形でアンモニア化溶液に添加することが好都合であり得る。
【００４１】
アルカリ性添加剤は、例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）及び／又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含んでよい。
【００４２】
気液分離装置は、ＣＯ２吸収器内で処理されたプロセスガスからの残留アンモニアを除去するために水洗浄工程を更に含むＣＯ２除去システムにおいて実行されてよい。
【００４３】
従って、このシステムは更に、アンモニア吸収装置であって、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リーンガス流を受け取るように構成され且つアンモニアが前記水洗浄水溶液流に吸収されてアンモニアリッチ水溶液を形成するように５質量％未満の水性アンモニア濃度を有する水性洗浄溶液流とガス流とを接触させるアンモニア吸収器；及び該アンモニア吸収器からのアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された洗浄気液分離装置を含む、前記アンモニア吸収装置を含んでよい。洗浄気液分離装置（次のようにも呼ばれる：第１の気液分離装置）は、例えば、ストリッパーであってよく及び／又は不揮発性化合物を除去するための上記の気液分離装置（次のようにも呼ばれる：第２の気液分離装置）と類似してもよい。しかしながら、洗浄気液分離装置の流れ容積容量は、要求量よりもかなり高くてよい、例えば、２倍又は４倍高くてよい。
【００４４】
第１の気液分離装置からのアンモニアリッチガス相は、通常、１ｋｇの水当り１〜５モルのアンモニアを含んでよい。高い範囲の、約３〜５モル／ｋｇは、幾らかの水蒸気を縮合してこれを第１の気液分離装置に再循環させるコンデンサによって達成されてよい。
【００４５】
第１の気液分離装置と第２の気液分離装置とを一体化することは、特に、それらが同等の圧力で、例えば、１〜５バール又は１〜２バールなどの１〜１０バールで運転される場合、好都合であり得る。
【００４６】
第１の気液分離装置からのアンモニアリッチガス相は、第２の気液分離装置に移動し、そこでアンモニアと他の揮発物を液体から除去するのに役立つように使用されてよい。第２の気液分離装置に入るアンモニア化溶液は、通常、１ｋｇの溶液当り６〜１４モルのアンモニアのアンモニア濃度を有しており、それによって第２の気液分離装置を出て行く気相は、更に高いアンモニア濃度を有し得るが、これは第１の気液分離装置からの気相中よりも遙かに高い濃度であり、その結果、第１の気液分離装置からの気相は、第２の気液分離装置内の液体からのアンモニア及び他の揮発物の除去に役立つようにする。また、第１の気液分離装置からの気相は、第２の気液分離装置に熱を加えて、第２の気液分離装置の所要熱量を顕著に減少させ得る。机上の実験は、第２の気液分離装置中へのエネルギー入力が、この方法で５０％を上回って削減され得ることを示した。
【００４７】
この一体化の更なる潜在的な利点として以下のものが挙げられる：
・  第２の気液分離装置に対して比較的小さなリボイラー。
・  第２の気液分離装置に対して比較的小さなエネルギー損失。
・  第１の気液分離装置は、第２の気液分離装置からの影響を受けずに動作する。
・  第１及び第２の気液分離装置は、塔頂部の濃縮相において最も低い重炭酸アンモニウムの可溶化指数を有しており、従って、これは目詰り、スケーリング等に関して操作上最もよく予測されている。なぜなら、塔頂部のアンモニア濃度は、第１の気液分離装置内で低く維持されており、第１の気液分離装置の塔頂ガスによって第２の気液分離装置内で希釈されるからである。
・  低圧カスケードの統合代替物、例えば、わずかに高められた圧力で第１の気液分離装置と共に大気圧で動作する第２の気液分離装置。
・  操作上の適用性：第１の気液分離装置の塔頂部と共に第２の気液分離装置の性能を向上させることによる、即ち、より多くの水蒸気を”ストリッピング蒸気”として第１の気液分離装置の塔頂部で流すことによる。これは、第１の気液分離装置の十分な予備容量を前提とするが、第２の気液分離装置のリボイラーの気密設計を可能にする。
【００４８】
特にすぐ上に記載された実施態様において、第１の気液分離装置からの、塔頂部ガス、即ち、アンモニアリッチ気相をより良く利用するために、気体は、好都合には、第２の気液分離装置のＭＩＤで又はそれより下で第２の気液分離装置に入り、気体がＭＴＤ中を上昇することができ、ＭＴＤ内の液体溶液と合わさって、そこで少なくとも一部のアンモニアの前記溶液をストリッピングする。
【００４９】
上記の通り、アンモニア吸収器、並びに第１の気液分離装置は、第２の気液分離装置よりも高い流量を有し得る。従って、アンモニア吸収器からの水性洗浄溶液は、第２の気液分離装置に入るアンモニア化溶液の流量の少なくとも２倍、４倍、１０倍、１５倍、又は２０倍の流量を有し得る。通常、アンモニア吸収器からの水性洗浄溶液は、第２の気液分離装置に入るアンモニア化溶液の流量の１０〜１００倍の間、例えば、１５〜５０倍又は１５〜３０倍の間の流量を有し得る。
【００５０】
更に又はあるいは、２つの気液分離装置は、アンモニアリッチ洗浄溶液の少なくとも一部をアンモニア吸収器から受け取るように構成されている第２の気液分離装置によって一体化されてよい。従って、第２の気液分離装置は、必要に応じて、アンモニア及び他の揮発性化合物を洗浄溶液から除去する際に第１の気液分離装置を補助し得る。
【００５１】
更に又はあるいは、例えば、循環するアンモニア化溶液が再び入る前に、システムの複雑性を低減し、パイプの量を減少させるために、２つの気液分離装置は、それぞれの装置からの２つのアンモニアリッチ気相を合わせることによって一体化されてよい。
【００５２】
第２の気液分離装置は、代替的に又は追加的に２つの異なる段階で提供されてよく、例えば、２つの部分は、それぞれＭＴＤを含み、その際、第１のステージは、循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り且つそれをアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成されてよく、該アンモニアリッチ気相は循環するアンモニア化溶液流に再導入されており；第２のステージは、第１のステージからアンモニアリーン液相を受け取り且つ前記液相を、実質的に水蒸気からなる気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離するように構成されてよい。
【００５３】
通常、第１ステージは、第１ステージの液相が、重力によって又はポンプに補助されて第２ステージに降りるように、第２ステージの上方に、液体接触して配置されてよい。アンモニア化溶液流は、例えば、第２の気液分離装置、例えば、第１ステージのＭＴＤ内の又はその上方の、ストリッパーに入ってよく、ここで、その流は、例えば、第１ステージの温度まで低圧蒸気によって加熱された第１ステージの水溜からの煙霧と接触してよい。揮発性化合物、例えば、アンモニア化溶液のアンモニア及びＣＯ２は、気相として第１ステージを出るが、第１ステージの液相は、第２ステージのＭＴＤに導かれてよく、ここで、該液相は例えば、低圧蒸気によって、好都合には第１ステージ温度よりも高い第２ステージ温度まで加熱された第２ステージの水溜からの接している煙霧と相互作用し、そして更なる化合物が主に水蒸気からなる第２ステージの気相として気液分離装置から出るようにする。不揮発性化合物を含む第２段階の液相は、気液分離装置を出てもよい。
【００５４】
従って、受け取られたアンモニア化溶液は、水性であってよく、アンモニア化溶液の水の大部分は、第２ステージの気相に分離され、アンモニア水溶液の小部分は、不揮発性化合物を含む液相に分離され、且つアンモニア水溶液の別の小部分はアンモニアリッチ気相に分離されてよい。
【００５５】
当然ながら、２段階の分離装置を含むＣＯ２除去システムも、上記のようなアンモニア吸収装置、ＣＯ２捕捉装置及び／又は再生装置を更に含んでよい。
【００５６】
第１及び第２の気液分離装置の追加的な又は代替的な一体化方法は、特に、上記のような２段階の第２の気液分離装置を使用する時に、第２の気液分離装置の第２段階からの気相の少なくとも一部を、第１の気液分離装置内で再利用することである。主に水蒸気からなる、第２段階の気相は、例えば、第１の気液分離装置の、水溜に、又はＭＴＤ内に又はその下に導かれてよく、その際、幾つかの第１の気液分離装置の外部加熱を交換してよく、ＣＯ２除去システム全体の所要熱量を減少させる。
【００５７】
あるいは又は追加的に、第２段階からの気相の少なくとも一部は、熱を与えるためにシステム内の他の部分で使用されてよい。
【００５８】
主に図１に関して、ストリッパー４１を含む（第２の）気液分離装置４０はここで説明される。
【００５９】
ストリッパー４１は、例えば、一般的に予め決められた圧力範囲内で動作するように構成された円筒形の鋼容器として構成されてよい。ストリッパー４１は、好ましくは、１つ以上の適した物質移動デバイス（ＭＴＤ）４２を備えている。ＭＴＤは、例えば、バルブトレイ、シーブトレイ、構造化充填、ランダム充填又は他の適した充填材料、又はそれらの組み合わせであってよい。加熱システム／デバイス４３は、ストリッパー４１によって受け取られるアンモニア化溶液を加熱するために該ストリッパー内に備え付けられてよい。
【００６０】
ストリッパー４１は、好ましくは、アンモニア化溶液に十分な熱を与えるように構成されているので、低沸点成分、例えば、ＮＨ３及びＣＯ２が気相に移される一方で、高沸点成分、例えば、塩及び金属は、ストリッパーの底部で液相中に集められる。通常、気相と液相の両方が水を含み、液相中の水の割合に関する気相中の水の割合は熱の量に依存し得る。アンモニア化溶液は、例えば、リボイラーによって適切に加熱されてよい。リボイラーは、例えば、電気的に生じた熱又は蒸気又はＣＯ２除去システム４の別の部分から供給された他の熱媒液、例えば、高温の煙道ガス又は高温のＣＯ２リーン溶液を用いて加熱されてよい。同様に、リボイラーは、例えば、発電システム又は煙道ガス浄化システム内で幾つかの源などの、外部の源からＣＯ２除去システム４へ供給された蒸気を介して加熱されてよい。熱は、ストリッパーの動作圧力で、水の沸点を上回る温度で熱を与えることが可能な加熱手段によって供給されてよい。ストリッパーは一般的に比較的サイズが小さいので、多数の異なる方法、例えば、上記のリボイラー内の蒸気だけでなく、ライフ蒸気の注入（即ち、ストリッパーの底部への直接的な蒸気の注入）によって、電気によって、又は他の熱媒体、例えば、高温の煙道ガス又は高温の凝縮液、又は上記のような第１の気液分離装置からの高温の塔頂部の気相によって加熱され得る。ストリッパーがライフ蒸気注入によって加熱される場合、注入された蒸気から凝縮された水は、ストリッパーの底部で液相と一緒に集められてよい。ライフ蒸気の注入は効率的であり、リボイラーを保全する。
【００６１】
ストリッパー４１は、ＮＨ３及びＣＯ２などの揮発性化合物を含む気相を、気体出口４４を介して、及び不揮発性化合物を含有する液相を、液体出口４５を介して、放出するように構成されている。ストリッパーは、５質量％未満のＮＨ３、例えば、４質量％、３質量％、２質量％又は１質量％未満のＮＨ３を含有するストリッパーの底部で液相４６を生成するように配置されてよい。好ましくは、ストリッパー４１は、本質的にＮＨ３及びＣＯ２を含有しないストリッパーの底部で液相４６を生成するように配置されてよい。
【００６２】
ストリッパーの底部で集められた液相４６は、一般的に、適切な圧力で水の沸点近くの又はそれより僅かに下回る範囲の温度、例えば、大気圧で約８０〜１００℃を有する。熱交換器４７は、熱をストリッパー４１に導入する前に、ストリッパーの底部から回収された液相４６からの熱を、循環するイオン性アンモニア化溶液流から受け取られたアンモニア化溶液に伝達する（そして、それによってアンモニア化溶液の温度を、所定の温度、例えば、８０〜１００℃の間まで上げる）ために提供されてよい。
【００６３】
循環するアンモニア化溶液から受け取られるアンモニア化溶液の部分は、特定のＣＯ２除去システム中の不揮発性化合物の除去の必要性に応じて広範囲で変化し得る。適した部分は、例えば、特定のＣＯ２除去システム中の不揮発物の蓄積量に基づいて計算されてよい。その部分も、例えば、流入するガス流の水分の変動が補償され得るようにシステムにおいて変動可能であってよい。
【００６４】
その部分は、例えば、循環するアンモニア化溶液の全質量流量の０．０１〜２５％の範囲で、例えば、０．０１〜１０％又は０．０１〜５％の範囲で含んでよい。受け取ったアンモニア化溶液の部分が小さい程、使用され得る気液分離装置は小さくなり且つ低コストになる。特定の実施態様では、受け取られるアンモニア化溶液の部分は、循環するアンモニア化溶液の全質量流量の０．０５〜１％の範囲であってよい。
【００６５】
気液分離装置４０は、ＣＯ２除去システムの循環するアンモニア化溶液流と流体連結した構成である。
【００６６】
流体連結部分は、好ましくは、循環するアンモニア化溶液流の一部を気液分離装置４０の液体入口に向けるように構成された少なくとも１つの流体連結部分４８を含んでよい。流体連結部分は、気液分離装置４０に供給されるアンモニア化溶液の量を調製するための操作可能なポンプと流量調整装置を含んでよい。
【００６７】
流体連結部分は、好ましくは、気液分離装置４０内で生成された気相を、気液分離装置４０のガス出口４４からＣＯ２除去システム４の循環するアンモニア化溶液流へ導くように構成された少なくとも１つの流体連結部分４９を含んでよい。
【００６８】
気液分離装置４０は、好ましくは、気液分離装置４０内で生成された液相を、液体出口４５を介して除去するように構成された少なくとも１つの流体連結部分５０を含んでよい。
【００６９】
ＣＯ２除去システム４内で循環するアンモニア化溶液の全てが水と蓄積した不揮発物を含有するため、気液分離装置４０のアンモニア化溶液は、アンモニア化溶液の循環に沿ってどの位置からも受け取られてよく、且つ再導入されてよい。アンモニア化溶液が受け取られ得る及び／又は再導入され得るアンモニア化溶液循環に沿う位置の例として、ＣＯ２吸収器１０、再生器１１、ＣＯ２リッチアンモニア化溶液をＣＯ２吸収器から再生器へ送るように構成された第１の液体導管１２、及びＣＯ２リーンアンモニア化溶液を再生器からＣＯ２吸収器へ送るように構成された第２の液体導管１３が挙げられる。
【００７０】
一実施態様では、気液分離装置４０のアンモニア化溶液は、循環するアンモニア化溶液流のＣＯ２リッチ部分から、例えば、ＣＯ２吸収器の底部で集められたアンモニア化溶液から又はＣＯ２リッチアンモニア化溶液をＣＯ２吸収器から再生器へ送るように構成された第１の液体導管から受け取られてよい。
【００７１】
この実施態様の利点は、ＣＯ２リッチ溶液が、一般的に、大気圧に近い圧力で、例えば、２バール未満の圧力で提供されることである。これは、気液分離装置４０及び流体連結部分４８、４９が高圧での運転のために構成される必要がないことを意味する。これもアンモニア吸収装置の第１の気液分離装置との一体化を容易にし、該装置は１〜２バールなどの大気圧に近い圧力で運転されることが多い。アンモニア化溶液が高圧で受け取られる実施態様と比較して、これもアンモニア化溶液を液相と気相とに分離するために必要な熱が低温で提供され得ることを意味する。従って、アンモニア化溶液が大気圧に近い圧力で受け取られる実施態様では、気液分離装置４０は、例えば、アンモニア化溶液を液相と気相とに分離するために、アンモニア化溶液の加熱に低圧蒸気又は電気加熱を使用してよい。
【００７２】
一実施態様では、気液分離装置４０のアンモニア化溶液は、循環するアンモニア化溶液流のＣＯ２リーン部分から、例えば、再生装置１２の再生器２５の底部２９で集められたアンモニア化溶液から又はＣＯ２リーンアンモニア化溶液を再生器からＣＯ２吸収器１５へ送るように構成された液体導管１３から受け取られてよい。
【００７３】
この実施態様の利点は、リーン溶液が一般的に、再生器２５で加熱されるので、高温で、例えば、５０〜２００℃の範囲の温度で提供されることである。これは、アンモニア化溶液を液相と気相とに分離するために比較的少量の追加の加熱が要求され得ることを意味する。熱は、例えば、中圧蒸気又は電気加熱によって与えられ得る。
【００７４】
一実施態様では、気液分離装置４０によって生成される気相は、再生器中に又は溶液流を再生器へ送るように構成された液体導管中に再導入されてよい。この実施態様の利点は、気液分離装置４０内で気相に移動する熱が、再生器２５の所要熱量を間接的に削減するために使用されることである。換言すれば、気液分離装置４０のエネルギー要求量は、再生器２５のエネルギー要求量の一部と交換してよい。従って、この実施態様では、気液分離装置４０の動作は、本質的にエネルギー中性になってよい。
【００７５】
図２に関して、ストリッパー４１’を含む（第２の）気液分離装置４０’の特定の実施態様は、ここで記載されている。デバイス４０’は図１のデバイス４０と本質的に同じであるが、幾つかの異なる特徴を有する。それらの追加的な特徴とは別に、図１に関して上記の考察がなされる。
【００７６】
気液分離装置４０’は更に、非腐食性のｐＨを保証し且つアンモニア化溶液のＮＨ３及びＣＯ２などの揮発性化合物の揮発を改善するために、ＮａＯＨ（水性）又はＫＯＨ（水性）溶液などのアルカリ材料を、気液分離装置４０’によって処理されたアンモニア化溶液に添加するための注入システム１０１を含む。注入装置は、アルカリ材料を、気液分離装置４０’のどの場所でもアンモニア化溶液に、例えば、アンモニア化溶液流をストリッパー４１’及び／又はストリッパー４１’の水溜に導いている導管に添加するように配置されてよい。
【００７７】
図２に示された実施態様によれば、アルカリ溶液は、アンモニア化溶液流をストリッパー４１’に導いている導管及びストリッパー４１’の水溜の両方に添加されてよく、これによって適用性が向上し、ストリッパー４１’のアンモニア化溶液のｐＨが調整される。気液分離装置４０’は更に、気液分離装置４０’のアンモニア化溶液のｐＨを測定するために配置されたセンサ１０２を含み、この測定は、所望のｐＨが得られるように注入装置１０１の注入を調整するために用いられてよい。センサは、気液分離装置４０’の設計に応じて、気液分離装置４０’のどこに位置してもよいが、図２に示すように、ストリッパー４１’を出ていく不揮発物を含む液相のｐＨを測定するためにそれを配置することが好都合であり得る。この方法では、所望のｐＨ、例えば、中性のｐＨによって、恐らく追加の処理及び洗浄の後に、廃棄されて、最終的に自然界に放出される液体が保証され得る。また、排出している液相を測定することによって、液体バルクのｐＨは効率的に測定され、これは腐食性を低減するのに好都合であり得る。
【００７８】
図３に関して、ストリッパー４１’’を含む（第２の）気液分離装置４０’’の特定の実施態様がここで記載されている。デバイス４０’’は図１のデバイス４０と本質的に同じであるが、幾つかの異なる特徴を有する。それらの追加的な特徴とは別に、図１に関して上記の考察がなされる。
【００７９】
ストリッパー４１’’は、この実施態様では、アンモニア吸収装置６０の（第１の）気液分離装置６２と一体化されているため、塔頂部のフューム、即ち、気液分離装置６２からの気相は、ストリッパー４１’’に導かれて、その中に導入される。気相はストリッパー４１’’のＭＴＤ４２の中に又はその下に導入されるので、気体はＭＴＤ４２の中を昇って、ＭＴＤ４２内で下方に落ちてくる液体と合わさって、揮発物の液体をストリッピングする。気相は通常、約４モルのアンモニア含量を有し、これはストリッパー４１’’内に入った循環するアンモニア化溶液のアンモニア含量よりも低いので、アンモニア化溶液のストリッピングを補助することができる。図３に例示された実施態様によれば、ＭＴＤ４２は２つの別個のＭＴＤ部分、４２ａ及び４２ｂからなり、気液分離装置６２からの気相は、上のＭＴＤ部分４２ａの真下に及び下のＭＴＤ部分４２ｂの上方に入る。また、図３に例示された実施態様によれば、塔頂部のフュームは、それらがストリッパー４１’’中に入る前に、フューム中の揮発物の濃度を高めるためにコンデンサ６３を通過する。コンデンサ６３の前のフュームは、通常、１〜２重量モルのＮＨ３濃度を有するが、コンデンサ６３の後のフュームは、通常、３〜５重量モルのＮＨ３濃度を有する。液体濃縮物、通常、本質的に純粋な水は、気液分離装置６２に戻されて再利用されてよい。従って、ＣＯ２除去システム４の総合エネルギー効率は低下するので、ストリッパー４１’’のヒーター／リボイラー４３は小型化されてよい。
【００８０】
図４に関して、ストリッパー４１’’’を含む（第２の）気液分離装置４０’’’の特定の実施態様が、ここで記載されている。デバイス４０’’’は図１のデバイス４０と本質的に同じであるが、幾つかの異なる特徴を有する。それらの追加的な特徴とは別に、図１に関して上記の考察がなされる。
【００８１】
図４に例示された実施態様の気液分離装置４０’’’は、ストリッパー４１’’’を含み、これは２つのステージ又は区画１０３及び１０４に分かれ、上の区画１０３の形の第１のステージは上のＭＴＤ４２ａを含み、下の区画１０４の形の第２のステージは下のＭＴＤ４２ｂを含む。循環するアンモニア化溶液流からのアンモニア化溶液は、上の区画１０３、好ましくは上のＭＴＤ４２ａの上方に入り、ＮＨ３及びＣＯ３などの揮発性化合物を含む気相と幾らかの水蒸気とに分かれる。揮発物の気相は、他の実施態様に関して記載された通り、循環するアンモニア化溶液流に戻ってよい。不揮発性化合物と水を含む、上の区画１０３の液相は、下の区画１０４に入り、例えば、導管１０５によって上の区画１０３の水溜から下の区画１０４、好ましくは下のＭＴＤ４２ｂの上方に導かれる。下の区画１０４では、上の区画１０３からの液相は、揮発性化合物が既に上の区画１０３に回収されているので、主に水蒸気からなる気相と、他の実施態様について記載されたように廃棄されるか又は処理されてよい不揮発物と幾らかの水を含む、液相とに分離される。上の区画１０３に入ったアンモニア化溶液は、通常、水蒸気を生成するために水の沸点まで加熱され得る下の区画１０４に入った溶液よりも低い温度、例えば、水の沸点又はそれより低い温度まで加熱される。従って、下の区画１０４の熱エネルギー要求量は、通常、上の区画１０３の熱エネルギー要求量よりも高い、又は遙かに高い、例えば、２倍又はそれ以上に高い。熱は、２つのステージ１０３及び１０４の別個のヒーター／リボイラー、又は、図４に例示される通り、単一のヒーター／リボイラー４３によって提供され得る。
【００８２】
下のステージ１０４によって生成した水蒸気又は蒸気は、アンモニア吸収装置６０の（第１の）気液分離装置６２に導かれるので、気液分離装置６２とストリッパー４１’’’とが一体化する。気液分離装置６２では、蒸気は、熱エネルギーを気液分離装置６２に加えるために使用されるので、気液分離装置６２の外部熱エネルギーの要求量は減少し且つ気液分離装置６２のヒーター／リボイラー１０６への要求量が低下する。図４によって示されるように、蒸気は、気液分離装置６２に、好ましくはその中でＭＴＤの下に蒸気を直接導入することによって加熱に使用されるか、又は気液分離装置６２のヒーター／リボイラー１０６内で加熱媒体として使用されてよい。従って、ＣＯ２除去システム４の総合エネルギー効率が低下し、気液分離装置６２のヒーター／リボイラー１０６は小型化されてよい。
【００８３】
主に図５及び図６に関して、上で詳述したようにストリッピングによって循環するイオン性溶液から水と不揮発物を除去するように構成されたストリッパー４１を含む、気液分離装置４０を含む上記のようなＣＯ２除去システム４が提案されている。
【００８４】
図５は、受け取ったアンモニア化溶液が、ＣＯ２吸収器１５の底部２０からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液であり且つ気相が再生器２５に再導入される、実施態様の略図である。
【００８５】
図５の実施態様では、気液分離装置４０はストリッパー４１を含む。ストリッパー４１は、例えば、一般的に約１〜５バールの範囲の圧力内で動作するように構成された円筒形の鋼容器として構成され得る。ストリッパー４１は、好ましくは、１つ以上の適した物質移動デバイス（ＭＴＤ）４２を備える。ＭＴＤは、例えば、バルブトレイ、シーブトレイ、構造化充填、ランダム充填又は他の適した充填材料、又はそれらの組み合わせであってよい。加熱システム／デバイス４３は、ストリッパーによって受け取られるイオン溶液を加熱するためのストリッパー４１内に提供されてよい。加熱システムは、（通常、４〜８バールの範囲の圧力の）低圧蒸気によって加熱されるか、又は低圧蒸気のためのインフラストラクチャを提供するには必要な熱量が少なすぎる場合、電気加熱デバイス／システムによって加熱されてよい。ストリッパー４１は、好ましくは、アンモニア化溶液に十分な熱を与えるように構成されているので、１〜５バールの範囲の圧力で、低沸点の成分、例えば、ＮＨ３及びＣＯ２が、気相に移動される一方で、高沸点の成分、例えば、塩及び金属は、ストリッパー４１の底部４６で液相に集められている。ストリッパー４１は、ガス出口４４を介して、ＮＨ３及びＣＯ２を含有する気相を、液体出口４５を介して、主に水を含有する、液相を排出するように構成されている。
【００８６】
ストリッパー４１は、ＣＯ２吸収器１５の底部で集められたＣＯ２リッチアンモニア化溶液を受け取るように構成されている。ＣＯ２吸収器１５からのリッチアンモニア化溶液がストリッパー４１に供給される速度（供給速度）は、例えば、ＣＯ２リーンアンモニア化溶液がＣＯ２吸収器１５に供給される供給速度の約０．５％〜２．０％である。ＣＯ２吸収器１５から受け取られたアンモニア化溶液は、液体／気体ＭＴＤ４２を介して、好ましくは向流中で、ストリッパー４１の底部に供給された又はそこで生じた、近づいてくる蒸気と接触する。ストリッパー４１内で下方に流れるアンモニア化溶液中のアンモニア及びＣＯ２の平衡状態の分圧と、近づいてくる蒸気相中のアンモニア及びＣＯ２の蒸気圧との間の差は、液相から蒸気相へのアンモニア及びＣＯ２の遷移をもたらす。その結果、不揮発物及び幾らかの水がストリッパー４１の底部４６で集まり、それらはアンモニアを取り除くことなくそこで容易に回収され得る。ストリップされたアンモニアとＣＯ２を含む気相と残留量の蒸気は、ストリッパーの頂部でガス出口４４を介してストリッパー４１を出る。
【００８７】
ＣＯ２吸収器１５の底部２０で集められた液相は、一般的に１０〜３０℃の範囲の温度を有する。ストリッパー４１の底部４６で集められた液相は、一般的に８０〜１５０℃の範囲、例えば、９５〜１２５℃の範囲の温度を有する。熱交換器４７は、ストリッパー４１の底部から回収された液相からの熱を、それがストリッパー４１に導入される前に、ＣＯ２吸収器１５から受け取られたアンモニア化溶液に伝達し（それによってアンモニア化溶液の温度を所定の温度、例えば、５０〜１５０℃の範囲、例えば、６０〜１２０℃まで上げる）ために提供され得る。
【００８８】
ストリッパー４１からの気相（ＣＯ２、ＮＨ３、水蒸気）は、再生装置１２の再生器２５に向かって、部分的に又は完全に送られてよい。ストリッパー４１が、これが結合される吸収器の圧力に相当する、１〜５バールの範囲の圧力で動作し、再生器が、更に高い圧力で動作し得るので、気相を、循環するアンモニア流に、例えば、再生器の供給ポンプの上流に再導入することが好都合であり得る。ストリッパー４１の底部４６で集められた液相は、好ましくはＮＨ３及びＣＯ２で低い不揮発物の水溶液であってよい。液相中の残留アンモニア含量に応じて、これは洗浄水ストリッパーに又は直接バッテリーリミット（ＢＬ）に送られてよい。この実施態様では、投入された熱は、実質的に、完全ではない場合、再生器の容器２５内で及び／又は小型の供給／排出熱交換器４７内で回収される。一般的に低圧（４〜８バール）の蒸気によって提供される、再生器２５の所要熱量は低下し得る。
【００８９】
図６は、受け取られたアンモニア化溶液が再生器２５の底部２９からのＣＯ２リーンイオン溶液であり、且つ形成された気相が再生器２５に再導入される実施態様の略図である。
【００９０】
図６の実施態様では、気液分離装置４０はストリッパー４１を含む。ストリッパー４１は、例えば、一般的に、約１０〜３０バールの圧力範囲内で動作するように構成された円筒形の鋼容器として構成されてよい。ストリッパー４１は、好ましくは、１つ以上の適した物質移動デバイス（ＭＴＤ）４２を備えている。ＭＴＤは、例えば、バルブトレイ、シーブトレイ、構造化充填、ランダム充填又は他の適した充填材料、又はそれらの組み合わせであってよい。加熱システム／デバイス４３は、ストリッパー４１によって受け取られるアンモニア化溶液を加熱するために該ストリッパー内に備え付けられてよい。加熱システムは、中圧蒸気によって（通常、１０〜３０バールの範囲の圧力で）、又は要求される熱量が中圧蒸気のインフラストラクチャを提供するには低すぎる場合、電気加熱装置／システムを介して加熱され得る。ストリッパー４１は、好ましくは十分な熱をアンモニア化溶液に提供するように構成されているので、１０〜３０バールの範囲の圧力で、低沸点成分、例えば、ＮＨ３及びＣＯ２は気相に移されるが、高沸点成分、例えば、塩及び金属は、ストリッパーの底部で液相に集められている。ストリッパー４１は、ＮＨ３及びＣＯ２を含有する気相を、ガス出口４４を介して排出するように、及び不揮発物を含有する液相を、液体出口４５を介して排出するように構成されている。
【００９１】
ストリッパー４１は、再生器２５からリーンアンモニア化溶液を受け取るように構成されている。再生器２５からのリーンアンモニア化溶液が、ストリッパー４１に供給される速度（供給速度）は、例えば、リッチアンモニア化溶液が再生器２５に供給される供給速度の約０．５％〜２．０％である。再生器２５から受け取られるイオン溶液は、液体／気体ＭＴＤ４２を介して、好ましくは向流中で、ストリッパー容器４１の底部４６に供給された又はそこで生じた、近づいてくる蒸気（近づいてくる蒸気は十分でなければならない）と接触する。ストリッパー容器４１内で下方に流れるアンモニア化溶液中のアンモニア及びＣＯ２の平衡状態の分圧と、近づいてくる蒸気相中のアンモニア及びＣＯ２の蒸気圧との間の差は、液相から蒸気相へのアンモニア及びＣＯ２の遷移をもたらす。その結果、水及び不揮発物がストリッパー４１の底部で集まり、そこでアンモニアを取り除くことなく容易に回収され得る。ストリップされたアンモニアとＣＯ２を含む気相と水蒸気は、ストリッパーの頂部でガス出口４４を介してストリッパー４１を出る。
【００９２】
再生器２５の底部２９で集められた液相は、一般的に１００〜１５０℃の範囲の温度を有する。ストリッパー４１の底部４６で集められた液相は、一般的に１５０℃〜２５０℃の範囲の温度を有する。熱交換器４７は、ストリッパー４１の底部から回収された液相からの熱を、それがストリッパー４１に導入される前に、再生器２５から受け取られたアンモニア化溶液に伝達し（それによってアンモニア化溶液の温度を所定の温度、例えば、１５０℃〜２００℃の間まで上げる）ために提供され得る。
【００９３】
ストリッパー４１からの気相（ＣＯ２、ＮＨ３、水蒸気）は、再生器２５に、部分的に又は完全に送り戻される。ストリッパー４１の底部４６で集められた液相は、好ましくはＮＨ３及びＣＯ２の低い不揮発物の水溶液である。水溶液中の残留アンモニア含量に応じて、これは洗浄水ストリッパーに又は直接バッテリーリミット（ＢＬ）に送られてよい。この実施態様では、投入された熱は、実質的に、完全ではない場合、再生器の容器２５内で及び／又は小型の供給／排出熱交換器４７内で回収される。従って、一般的に低圧（４〜８バール）の蒸気によって提供される、再生器の所要熱量は低下し得る。
【００９４】
図７に関して、ＣＯ２除去システムは、任意に、ＣＯ２捕捉装置１１のＣＯ２吸収器１５を出て行くガス流中に存在する微量のＮＨ３を除去するために動作するアンモニア吸収装置を更に含み得る。アンモニア吸収装置の例は図７に概略的に示されている。水洗浄システム６０は一般的にアンモニア吸収器６１（ここではＮＨ３吸収器を意味する）及び（第１の）気液分離装置６２（ここではＮＨ３ストリッパーを意味する）を含む。水洗浄プロセスの間、水又は５質量％未満のＮＨ３濃度を有する水溶液の流れは、ＮＨ３吸収器６１とＮＨ３ストリッパー６２との間で循環する。
【００９５】
ＮＨ３吸収器６１では、ＣＯ２吸収器１５からのＣＯ２の減少したガス流は、水又は５質量％未満のＮＨ３濃度を有する水溶液の蒸気と接触するので、ＮＨ３は水又は水溶液の前記流に吸収される。ＮＨ３吸収器で使用された水又は水溶液の少なくとも一部は、取出されてＮＨ３ストリッパー６２に供給される。ＮＨ３ストリッパー６２では、ＮＨ３を含む気相は、水又は水性溶液から分離し且つアンモニア吸収装置６０から除去される。ＮＨ３に加えて、ＮＨ３ストリッパー６２からの気相も、水蒸気、ＣＯ２及び他の低沸点不純物を含有し得る。ＮＨ３を含む分離された気相は、システムからのＮＨ３の損失を最小にするために、ＣＯ２除去システム４のアンモニア化溶液に、例えば、再生器２５に戻されてよい。しかしながら、図７に示された本発明の実施態様によれば、ＮＨ３ストリッパー６２からの気相は、幾らかの水蒸気を除去するためのコンデンサ６３を介して、（第２の）気液分離装置４１に導かれて導入され、そこで、本発明の実施態様に関して上記される通り、循環するアンモニア化溶液から揮発性化合物をストリップするために使用されてよい。ＮＨ３が分離された水又は水性溶液は、更なるＮＨ３をガス流から捕捉する用途のためにＮＨ３吸収器６１に再利用されてよい。
【００９６】
図７に概略的に記載された実施態様では、アンモニア吸収装置６０は、ＮＨ３ストリッパー６２によって生成したガス流を受け取り、且つそこに含有された水蒸気を凝縮するように構成されたコンデンサ６３を含む。水性の凝縮液、好ましくはＮＨ３が全くない又は少量のＮＨ３を有し且つコンデンサ６３内に集められた凝縮液は、そこに残ったＮＨ３の更なる除去のためにＮＨ３ストリッパー６２に戻され、最終的にはアンモニア吸収器６１に戻されて洗浄水として使用される。
【００９７】
図７に示された実施態様のストリッパー４１は、１〜２バールの圧力で動作し且つＣＯ２捕捉装置１１の吸収器１５からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取るように配置されている。アンモニア化溶液は、ストリッパー４１によってＮＨ３とＣＯ２リッチ気相とに分離し、該気相は再生器装置１２に向かって循環するアンモニア化溶液流に、そして循環するアンモニア化溶液から除去され得る不揮発性化合物を含む液相に再導入される。ストリッパー４１の気相と液相の両方が水を含んでよい。気相及び液相中の相対量の水は、それぞれ、ストリッパー内でどのくらいの加熱がなされるかに依存し得る。加熱される程、水が蒸発され得る。従って、ストリッパーも、循環するアンモニア化溶液の水平衡を制御するために使用されてよい。図７に示した実施態様によれば、ストリッパー４１も、上記のＮＨ３ストリッパー６２から、塔頂部のフューム、即ち、気相を受け取る。ストリッパー６２からの気相は、ストリッパー６２の中ではＮＨ３リッチであるが、ストリッパー４１の中では比較的ＮＨ３リーンであり、通常、３〜５モル、例えば、約４モルのＮＨ３を含み、通常、５〜１５モル、例えば、８〜１４モルの循環するアンモニア化溶液のＮＨ３含量と比較され得る。従って、ストリッパー６２からの気相は、ストリッパー４１内のアンモニア化溶液のストリッピングを補助する一方で、熱エネルギーをストリッパー４１に加えて、ストリッパー４１の外部所要熱量を低下させ得る。ストリッパー６２からの気相のＮＨ３も、アンモニア化溶液と一緒にストリッパー４１内にストリッピングされて、それによって組合わさったＮＨ３及び他の揮発物、例えば、アンモニア吸収装置６０及びストリッパー４１の両方のＣＯ２は、再生装置に向かって一緒にストリッパー４を出てよい。
【００９８】
図７の実施態様におけるストリッパー４１の使用は、少なくとも以下の利点を提供する：
・  循環するアンモニア化溶液から不揮発性化合物を除去すること。
・  ストリッパー４１内のストリッパー６２から熱を回収して、ストリッパー４１の所要熱量を５０％も削減すること。
・  システムから別様に失われるアンモニアを再生装置に戻すこと。
・  ストリッピングプロセスで使用される熱の効率的な回収を可能にすること。回収されたアンモニアが、熱い蒸気の形で再生装置に戻されるので、ストリッパー４１のストリッピングプロセスの間に消費された熱は回収され、ＣＯ２捕捉システムの再生を実施する際に効率的に使用されて、そこで熱需要の相当する部分を交換する。
・  システムの水平衡の更に効率的な制御を可能にすること。
【００９９】
本発明は、多くの好ましい実施態様に関して記載されているが、本発明の趣旨から逸脱することなく、様々な変更がなされ且つ等価物がそれらの要素に置換され得ることが当業者によって理解されている。更に、それらの本質的な趣旨から逸脱することなく本発明の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるために、多くの修正がなされ得る。従って、本発明は、本発明を実施するために現在考慮されている最良の形態として開示された特定の実施態様に限定されないが、本発明が、添付の特許請求の範囲の範囲内に入る全ての実施態様を含むことが意図されている。更に、第１、第２等の用語の使用は、順序又は重要性又は年代順配列を意味するものではなく、むしろ第１、第２等の用語は、ある１つの要素を別の要素と区別するために使用されている。
【符号の説明】
【０１００】
４  ＣＯ２除去システム、  １０  ＣＯ２吸収器、  １１  再生器、  １２  再生装置（第１の液体導管）、  １３  第２の液体導管、  １５  ＣＯ２吸収器、  ２５  再生器、  ２９  再生器の底部、  ４０  気液分離装置、  ４１  ストリッパー、  ４２  物質移動デバイス（ＭＴＤ）、  ４２ａ  上のＭＴＤ部分、  ４２ｂ  下のＭＴＤ部分、  ４３  ヒーター／リボイラー、  ４４  ガス出口、  ４５  液体出口、  ４６  液相（ストリッパーの底部）、  ４７  熱交換器、  ４８  流体連結部分、  ４９  流体連結部分、  ５０  流体連結部分、  ６０  アンモニア吸収装置、  ６１  アンモニア吸収器、  ６２  アンモニアストリッパー（第１の気液分離装置）、  ６３  コンデンサ、  １０１  注入システム、  １０２  センサ、  １０３  区画、  １０４  区画、  １０５  導管、  １０６  ヒーター／リボイラー
【図１】
2014223628.tif 000003
【図２】
2014223628.tif 000004
【図３】
2014223628.tif 000005
【図４】
2014223628.tif 000006
【図５】
2014223628.tif 000007
【図６】
2014223628.tif 000008
【図７】
2014223628.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月16日(2014.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによってＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、
前記システムが、
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入するように構成された気液分離装置を含み、その際、該気液分離装置が更にアルカリ性添加剤を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液と混合されるように構成されており、
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置；及び
該ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、且つアンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、且つ前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む再生装置
を含む、
前記システム。
【請求項２】
アンモニアリーン液相が７〜１１の範囲のｐＨを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
気液分離装置が、アンモニアリーン液相のｐＨを測定するように配置されたｐＨセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
アルカリ性添加剤が液体である、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
アルカリ性添加剤が水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）又は水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
アルカリ性添加剤が気液分離装置によって受け取られている循環するアンモニア化溶液流の一部に添加される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
気液分離装置がストリッパーを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
アルカリ性添加剤がストリッパーの水溜に添加される、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
気液分離装置が、１〜１０バールの範囲の圧力で循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
気液分離装置が、１０〜３０バールの範囲の圧力で循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
気液分離装置が受け取るように構成されている循環するアンモニア化溶液の一部が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
気液分離装置が受け取るように構成されている循環するアンモニア化溶液の一部が、再生装置からのＣＯ２リーンアンモニア化溶液流の一部である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによってＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、
前記システムが、
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流とＣＯ２リーンガス流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させる、ＣＯ２捕捉装置；
該ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、且つアンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、且つ前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む、再生装置；
ＣＯ２リーンガス流をＣＯ２捕捉装置から受け取るように構成され且つアンモニアが洗浄水溶液流に吸収されてアンモニアリッチ洗浄溶液を形成するようにガス流と５質量％未満のアンモニア濃度を有する前記洗浄水溶液流とを接触させるアンモニア吸収器、及び
該アンモニア吸収器からアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１の気液分離装置を含む、アンモニア吸収装置；及び
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り、受け取ったアンモニア化溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離し、且つ該アンモニアリッチ気相を循環するアンモニア化溶液流に再導入するように構成された第２の気液分離装置であって、前記気液分離装置は更にアンモニアリッチ気相の少なくとも気体部分を第１の気液分離装置から受け取るように構成されている、前記第２の気液分離装置
を含む、前記除去システム。
【請求項１４】
第２の気液分離装置が、第１の気液分離装置の物質移動デバイス内で又はその下で第１の気液分離装置からアンモニアリッチ気相の前記少なくとも気体部分を受け取るように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
アンモニア吸収器の洗浄溶液流が、第２の気液分離装置によって受け取られる循環するアンモニア化溶液流の一部の流量の少なくとも２倍の流量を有する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
第２の気液分離装置が受け取るように構成されているアンモニア化溶液が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１７】
第２の気液分離装置が、１〜１０バールの範囲の圧力で循環する前記アンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１８】
第２の気液分離装置もアンモニア吸収器からのアンモニアリッチ洗浄溶液の少なくとも一部を受け取るように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
二酸化炭素（ＣＯ２）がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるように、該ガス流と循環するアンモニア化溶液流とを接触させることによる、ＣＯ２をガス流から除去するためのＣＯ２除去システムであって、
前記システムが、
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されてＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させる、ＣＯ２捕捉装置；
該ＣＯ２捕捉装置からＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を受け取り、且つアンモニア化溶液からＣＯ２を分離してＣＯ２リーンアンモニア化溶液流を形成し、且つ前記ＣＯ２リーンアンモニア化溶液流をＣＯ２捕捉装置に戻すように構成された再生器を含む、再生装置；及び
循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取るように構成された、気液分離装置を含み、該気液分離装置が、
前記循環するアンモニア化溶液流の一部を受け取り且つそれをアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１のステージであって、該アンモニアリッチ気相が循環するアンモニア化溶液流に再導入されている第１のステージ、及び
前記第１のステージからアンモニアリーン液相を受け取り且つ前記液相を、実質的に水蒸気からなる気相と不揮発性化合物を含む液相とに分離するように構成された第２のステージを含む、
前記除去システム。
【請求項２０】
受け取られたアンモニア化溶液が水性であり、且つアンモニア化溶液の水の大部分が、第２のステージの気相に分離され、アンモニア化溶液の水の小部分が、不揮発性化合物を含む液相に分離され、且つアンモニア化溶液の水の別の小部分がアンモニアリッチ気相に分離される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
ＣＯ２リーンガス流をＣＯ２捕捉装置から受け取るように構成され且つアンモニアが５質量％未満のアンモニア濃度を有する水性洗浄溶液流に吸収されてアンモニアリッチ洗浄溶液を形成するようにガス流と前記水性洗浄溶液流とを接触させるアンモニア吸収器、及び
該アンモニア吸収器からアンモニアリッチ洗浄溶液を受け取り且つ受け取った洗浄溶液をアンモニアリッチ気相とアンモニアリーン液相とに分離するように構成された第１の気液分離装置を含むアンモニア吸収装置であって、
前記第１の気液分離装置が、第２のステージから気相の少なくとも一部を受け取るように構成されている前記アンモニア吸収装置を更に含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
第１の気液分離装置が、該第１の気液分離装置の物質輸送装置の下にある第２のステージから前記気相の少なくとも一部を受け取るように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
第１の気液分離装置のアンモニアリッチ気相と、第１のステージのアンモニアリッチ気相とを、循環するアンモニア化溶液流に再導入される前に混合させるように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
ＣＯ２を含有するガス流を受け取るように構成されたＣＯ２吸収器を含み且つＣＯ２リッチアンモニア化溶液流を形成するためにＣＯ２がアンモニア化溶液流によってガス流から除去されるようにガス流とアンモニア化溶液流とを接触させるＣＯ２捕捉装置を更に含み、
第１のステージが受け取るように構成されたアンモニア化溶液が、ＣＯ２捕捉装置からのＣＯ２リッチアンモニア化溶液流の一部である、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２５】
第１のステージが、前記循環するアンモニア化溶液流の一部を１〜１０バールの範囲の圧力で受け取るように構成されている、請求項１９に記載のシステム。
【外国語明細書】
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