Zariadenie a spôsob čistenia produktu, znečisteného nitrosamínom, zo zariadenia na zachycovanie CO2

Je ešte 9 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

ZARIADENIE A SPÓSOB ČISTENIA PRODUKTU, ZNEČISTENÉHO NITROSAMÍNOM, zo ZARIADENIA NA ZACHYCOVANIE C 02, O 1-0630-l 5-Ce0001 Vynález sa týka zariadenia a spôsobu čistenia produktu z procesu zachytávania C 02 elektrárenského zariadenia na fosílne palivá.0002 Pri prevádzke elektrárenských zariadení na fosílne palivá vzniká spaľovanim fosílneho paliva dymový plyn s obsahom oxidu uhličitého. Na zabránenie, respektive obmedzenie emisií oxidu uhličitého, je nutné oxid uhličitý z dymových plynov oddeliť. Na oddeľovanie oxidu uhličitého zo zmesi plynov sú všeobecne známe rôzne postupy. Najmä na oddeľovanie oxidu uhličitého z dymového plynu po procese spaľovania je použiteľné metóda absorpciedesorpcie. Vo veľkovýrobnom merítku sa pritom oxid uhličitý vypiera z dymového plynu pomocou rozpúšťadla (proces zachytávania C 02 - CO Capture Process)0003 Použiteľne chemické rozpúšťadlá, ako je napriklad metanolamín (MEA), vykazujú dobrú selektivitu a vysokú kapacitu pre oxid uhličitý (C 02). Rozpúšťadlá na báze amínu však tiež nevratne viažu i kyslé vedľajšie zložky dymového plynu (tepelne stále soli) a ďalšie produkty rozkladu (degradačné produkty), ako je oxid siričitý S 02, alebo oxid sírový S 03 vo forme sulñtu a sulfátu a v priebehu procesu pribúdajúcou mierou negatívne ovplyvňujú účinnost rozpúšťadla. Na zabránenie tomuto problému existuje u rozpúšťadiel na báze aminokyselín možnost úpravy pomocou destilácie. Pritom sa rozpúšťadlo ohreje, takže dôjde k odpareníu ľahko prchavých amínov, a regenerujú kondenzáciou, pričom sa oddeli od ťažko vamých nečistôt.0004 O Veľa závažnejší problém vzniká pri procese zachytávania C 02 v dôsledku zlučovania amínov s oxidmi dusíka NOX. I keď je koncentrácia oxidov dusíka NOX v dymovom plyne pomerne malá, vytvárajú amíny s oxidmi dusíka NOX priamo alebo prostrednictvom vedľajších reakcii nitrosamíny, ktoré vykazujú voči organizmom karcinogénne účinky. Tieto nitrosamíny vykazujú veľmi nízky tlak pár a preto sa vynášajú cez dymový plyn do atmosféry.0005 Vo verejnosti sú nitrosamíny starostlivejšie sledované, pretože môžu byť obsiahnuté vpotravinách (najmä pri neodbomej príprave) a sú v prevažujúcej miere považované za rakovinotvomé látky. Preto sú nitrosamíny pri prevoze zariadenia na zachytávanie COsroz úšťadlami na báze amínov dôležité z bez ečnostného hľadiska. Minimalizácia Pkoncentrácie nitrosamínov v procese zachytávania C 02 má preto veľký význam pre akceptovanie tejto technológie zo strany verejnosti.0006 K vytváraniu nitrosamínov dochádza výhodne v kyslom prostredi (pH 7). Tvorba nitrosamínov však prebieha tiež v silne alkalickom prostredí. V dôsledku toho sa pri procese zachytávania CO postupom času zvyšuje koncentrácia nitrosamínov. Zvláštnymi vlastnosťami nitrosamínov je ich malá tepelná stabilita, ktorá sa využíva napríklad pri analytických postupoch, pričom sa miesto vlastného nitrosamínu detekujú jeho rozkladné produkty pri vysokej teplote. Tepelné spracovanie rozpúšťadla k rozkladu nitrosamínu však nie je možné, pretože aktívne pracie amíny v použitom rozpúšťadle nie sú tiež tepelne stabilné a v priebehu tepelného spracovania sa tiež rozkladajú. Tomu je nevyhnutne nutné zabrániť. 0007 Nitrosaminy vytvárajú ťažkosti i pri destilačnom čistení rozpúšťadiel na báze amínov alebo rozpúšťadiel na oddeľovanie degradačných produktov. Destilácia sa uskutočňuje spravidla pri teplotách pod 150 °C. Pritom sa v odparovači odparia ľahko prchave amíny anežíadúce zvyšky sa oddelia ako zvyšky po odparení. V dôsledku vysokej molekulovej hmotnosti nitrosamínu však ostáva v závislosti na ich príslušnom tlaku pár vo zvyšku po odparení vždy určitý podiel nitrosamínu, pretože nitrosamíny vykazujú nižší tlak pár než odpovedajúce amíny. Zvyšok po odparení preto obsahuje závažný podiel nitrosamínov, ktorý je treba nákladne odstrániť. Z rovnakého dôvodu ostávajú nitrosamíny vo vyčistenom rozpúšťadle.0008 Pri použití solí aminokyselín v rozpúšťadle vo forme aktívnych pracích látok nie je možný spôsob odstraňovania degradačných produktov v rozpúšťadle pomocou odparovania možný, pretože soli aminokyselín nevykazujú žiadny významný tlak pár. Tu je však možná regenerácia rozpúšťadla pomocou kryštalizácíe. Nitrosaminy vykazujú však negatívny vplyv tiež na regeneračný proces a okrem toho zaťažujú odpadové produkty, ktoré je z tohto dôvodunutné nákladným spôsobom odstraňovať ako nebezpečný odpad. l ked je pri použití solí0009 Dosiaľ nie je vo výrobných postupoch ani v technologických postupoch elektráreň,respektíve pri Zachytávání C 02, známy postup odstránenia nitrosamínov z rozpúšťadiel alebo z produktov rozpúšťadiel bez rozkladu aktívnych aminokyselín V rozpúšťadle, respektíve bez vzniku zvyškov alebo odpadových produktov s obsahom nitrosamínov.0010 Z WO 2010/102877 A 1 sú zo širšieho pojmu patentového nároku 1 a patentového nároku 11 známe spôsoby a zariadenia na čistenie rozpúšťadla zariadenia na zachytávanieC 02, ktore je mimo ine znečistené nitrosaminmí. Cieľom je pritom zabrániť úniku amínov doživotného prostredia, prípadne tento únik znížiť, K tomu účelu sa vedie prací roztok do regeneračného zariadenia, V ktorom sa časť rozpúšťadla regeneruje vo forme voľných amínov, ktore sa opät privádzajú do pracieho procesu. Tepelná energia na oddelenie ľahko prchavých amínov z pracieho roztoku sa získava z procesnej pary. Nie je opísané, ako je možné odstrániť už vytvorené nitrosamíny.0011 Úkolom predkladaného vynálezu je preto poskytnúť postup, pomocou ktorého je možne účinne odstrániť nitrosamíny z produktu, najmä z rozpúšťadla s aktívnou látkou na báze amínov, bez toho aby došlo k rozkladu uvedených amínov, a bez nutnosti cenove nákladného odstraňovanía degradačných produktov. Okrem toho je jeho úkolom odstrániť nevýhody známeho stavu techniky. Úkolom predkladaného vynálezu je ďalej navrhnúť zariadenie na uskutočnenie postupu podľa vynálezu.0012 Úkol, zameraný na spôsob, sa rieši charakteristíckými znakmi patentového nároku l. 0013 Podľa vynálezu sa pri spôsobe čistenia rozpúšťadla, znečisteného nitrosamínmi voforme produktu zariadenia na zachytávanie C 02, sa znečistený produkt zahreje na teplotu T, pričom sa rozpúšťadlo odoberá z procesu zachytávania CO elektrárenského zariadenia vykurovaného fosilnými palivami, a pričom znečistené rozpúšťadlo obsahuje minimálne takú koncentráciu nitrosamínu, ktorá sa vytvorila v procese zachytávania C 02.0014 Vynález pritom využíva malú tepelnú stabilitu nitrosamínov, takže sa nitrosamíny rozkladajú zahrievaním. Ani pre odbomíka nie je tento proces očakávateľný, pretože pri teplotách, od ktorých dochádza k účinnému tepelnému rozkladu nitrosamínov, dochádza už k poškodeniu aktívnych aminokyselín, potrebných na premývanie C 02.0015 Na zabránenie poškodenia aminokyselín sa podľa vynálezu volí teplota, pri ktorej síce prebieha tepelný rozklad nitrosamínov, ale pri ktorej aminokyselina vo forme aktívnej látky ostane do značnej miery nepoškodená. Táto teplota však môže byt relativne nízka, takže znečistené rozpúšťadlo je nutné vystaviť pôsobeniu uvedenej teploty na dobu, pri ktorej dochádza k pokiaľ možno rozsiahlemu rozkladu nitrosamínov. Výška teploty a s ňou súvisiaca doba zdržania t pritom mimo iné závisí na amínu rozpustenom v rozpúšťadle. Vhodnými amínmi sú napríklad alkanolamíny, aminokyseliny, alebo soli aminokyselín.0016 Podstatou vynálezu je preto najmä poznatok, že tepelný rozklad nitrosamínov je možné použiť na vyčistenie rozpúšťadla, znečisteného nitrosamínmi. Vhodnou voľbou teploty T a doby zdržania t je možné nastavit optimálny pomer rozkladu nitrosamínov a zachovania

MPK / Značky

MPK: B01D 53/96, B08B 7/00, B01D 53/14

Značky: zariadenia, spôsob, produktů, zariadenie, zachycovanie, čistenia, nitrosamínom, znečištěného

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/17-e18754-zariadenie-a-sposob-cistenia-produktu-znecisteneho-nitrosaminom-zo-zariadenia-na-zachycovanie-co2.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie a spôsob čistenia produktu, znečisteného nitrosamínom, zo zariadenia na zachycovanie CO2</a>

Podobne patenty