集成的二氧化碳去除和氨碱法
阅读：171发布：2021-05-14
专利汇可以提供集成的二氧化碳去除和氨碱法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及通过集成二 氧 化 碳 捕获过程与 氨 碱 法用于生产碳酸钠的方法。此外，本发明涉及包含二氧化碳捕获系统和氨碱系统的用于生产碳酸钠的装置。此外，本文公开于二氧化碳捕获过程产生的液流在氨碱法中用途。，下面是集成的二氧化碳去除和氨碱法专利的具体信息内容。
1.一种生产碳酸钠的方法，其包括集成二氧化碳捕获过程与氨碱法，
其中所述二氧化碳捕获过程包括以下步骤：
提供一种含有二氧化碳的工艺气流；
通过使工艺气流与氨溶液接触，使得二氧化碳吸收到氨溶液中，产生富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和富含氨的气流，自工艺气流去除二氧化碳，和
通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，产生富含二氧化碳的气体，和所述氨碱法包括以下步骤：
使源自二氧化碳捕获过程的富含二氧化碳的气流直接与含氨的盐水溶液反应，生产碳酸氢钠，并将碳酸氢钠转化为碳酸钠。
2.依据权利要求1的方法，其中所述氨碱法还包括洗涤直接源于二氧化碳去除步骤的贫二氧化碳和富含氨的气流，以生成贫氨的气体的步骤。
3.依据权利要求1或2的方法，其中所述工艺气流至少部分地由氨碱法中生成的稀释的二氧化碳工艺气体组成。
4.依据前述权利要求中的任何一项的方法，其中所述二氧化碳捕获过程还包括采用包含在氨碱法，例如在氨汽提器中产生的氨作为补充氨的流体的步骤。
5.一种通过集成二氧化碳捕获系统和氨碱系统产生碳酸钠的装置；所述装置包含二氧化碳捕获系统和集成回路，其中二氧化碳捕获系统包含：
吸收器，其被配置以接受含有二氧化碳的工艺气流和通过使工艺气流与氨溶液接触，以使二氧化碳吸收到氨溶液中，自所述工艺气流去除二氧化碳，生成富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和富含氨的气流；
再生器，其被配置以通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，生成富含二氧化碳的气体，和
所述集成回路包含：
管道，其被配置以使来自二氧化碳清洗系统的再生器的富含二氧化碳的气体直接转送到用于生产碳酸钠的氨碱系统。
6.依据权利要求5的装置，其中所述集成回路还包含管道，所述管道被配置以将来自二氧化碳捕获系统的吸收器的贫二氧化碳和富含氨的气流直接转送到氨碱系统，例如氨洗涤器。
7.依据权利要求5或6的装置，其中所述集成回路还包含管道，所述管道被配置以将来自氨碱系统，例如来自石灰窑的稀释的二氧化碳工艺气体转送到二氧化碳捕获系统的吸收器。
8.依据权利要求5-7中的任何一项的装置，其中所述集成回路此外还包含管子，所述管子被配置以将含有来自氨碱系统，例如来自氨汽提器的含氨的流体转送到二氧化碳捕获系统的吸收器。
9.自二氧化碳捕获过程的工艺气体去除的二氧化碳在氨碱法生产碳酸钠中的用途。
10.依据权利要求9的用途，其中所述工艺气体至少部分地由氨碱法中产生的稀释的二氧化碳工艺气体组成。
11.依据权利要求9或10的用途，其中通过将二氧化碳吸收到氨溶液中并随后自氨溶液解吸，产生富含二氧化碳的气流而自工艺气体中去除二氧化碳。
12.依据权利要求11的用途，其中在二氧化碳捕获过程中去除二氧化碳之后剩余的工艺气体是贫二氧化碳和富含氨的，和其中所述工艺气体在氨碱法中被净化，以生成贫氨的气体。
13.依据权利要求12的用途，其中含有在氨碱法中产生的氨的流体被用作二氧化碳捕获过程中的补充氨。
集成的二氧化碳去除和氨碱法
发明领域
[0001] 本发明涉及用于自工艺气流去除二氧化碳和用于使用所去除的二氧化碳以氨碱法生产苏打灰的系统和方法。
[0002] 背景当燃料例如煤炭、油、泥煤和废物在燃烧装置例如动力装置中燃烧时，产生高温工艺气体。这样的高温工艺气体，通常称为烟气，除了其它组分外，还含有例如二氧化碳(CO2)。向大气释放组分例如二氧化碳对环境具有负面影响。这些负面的环境影响已被广泛认识到，并且已导致开发适合于自上文所提及燃料的燃烧中产生的高温工艺气体去除二氧化碳的方法。
[0003] WO 2006/022885涉及用于自烟气吸收二氧化碳的方法。所述方法包括通过常规的空气污染控制过程，例如通过颗粒收集器、NOx和SO2控制、酸雾捕获装置等处理烟气。按照常规的空气污染控制过程，烟气具有约40-70℃的温度。烟气随后通过直接接触式冷却的方式优选地冷却至5-25℃，其中烟气通过冷水冷却。在冷却之后，把烟气带到CO2吸收器，其中烟气与具有低二氧化碳含量的低温氨溶液接触。烟气的二氧化碳被吸收到氨溶液中，而含有很小量的污染物和二氧化碳的洁净烟气离开CO2吸收器。在约120-200℃的温度下和在8-25巴之间的高压下，在其中解吸二氧化碳的再生器中再生富含二氧化物的氨溶液，形成浓缩的富含二氧化碳的流。这种富含二氧化碳的气流在被压缩之后，通常被发送至贮库。
[0004] 发明概述本发明的目的是提供二氧化碳捕获过程(capture process)中捕获的二氧化碳改进的利用、二氧化碳捕获过程的减少的资本费用以及碳酸钠的改进的生产。这些目的在第一方面通过用于生产碳酸钠的方法实现，所述方法包括集成二氧化碳捕获过程与氨碱法，其中所述二氧化碳捕获过程包括以下步骤：
提供一种含有二氧化碳的工艺气流；
通过使工艺气流与氨溶液接触以使得二氧化碳吸收到氨溶液中，产生富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和富含氨的气流，自工艺气流去除二氧化碳，和
通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，产生富含二氧化碳的气体，
和所述氨碱法包括以下步骤：
使源自二氧化碳捕获过程的富含二氧化碳的气流直接与含氨的盐水溶液反应，产生碳酸氢钠，并把碳酸氢钠转化为碳酸钠。
提供一种含有二氧化碳的工艺气流；
通过使工艺气流与氨溶液接触以使得二氧化碳吸收到氨溶液中，产生富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和富含氨的气流，自工艺气流去除二氧化碳，和
通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，产生富含二氧化碳的气体，
和所述氨碱法包括以下步骤：
使源自二氧化碳捕获过程的富含二氧化碳的气流直接与含氨的盐水溶液反应，产生碳酸氢钠，并把碳酸氢钠转化为碳酸钠。
[0005] 在本发明方法的二氧化碳捕获过程的第一个步骤或二氧化碳捕获部分中，提供含有二氧化碳的工艺气流例如烟气或天然气流。在下一步骤，自工艺气流去除工艺气流的二氧化碳含量的主要部分。通过把二氧化碳吸收到氨溶液中，产生富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和任选地富含氨的气流，实现二氧化碳去除。随后，自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳含量的主要部分。通过自溶液解析二氧化碳，因此产生高纯度的富含二氧化碳的气体，实现二氧化碳去除。这种高纯度的富含二氧化碳的气体的二氧化碳含量可为超过99.5% (按体积计)。所生成的富含二氧化碳的气体被直接转送到氨碱法过程，其中其与含氨的盐水接触，产生碳酸氢钠。这种碳酸氢钠被进一步转化为碳酸钠。
[0006] 这种集成方法提供有益效果例如减少对于例如压缩机运行的电力需求，因为富含二氧化碳的气体被直接转送到氨碱法过程而无需首先被压缩。从而如此实现能源总需求的减少。或者，通过自所述过程的二氧化碳捕获部分另外供给二氧化碳气体，可进一步提高碳酸钠的生产。
[0007] 此外，当在氨碱法中产生碳酸钠时使用在二氧化碳捕获过程产生的富含二氧化碳的气体可对碳酸钠的性质产生积极影响。假设可改善如此产生的碳酸钠的质量。
[0008] 提供给所述方法的工艺气流最初不含氨。然而其在与氨溶液接触时可变为富含氨。在一个实施方案中，氨碱法还包括洗涤(scrubbing)直接源于二氧化碳去除步骤的贫二氧化碳和富含氨的气流，以产生贫氨的气体的步骤。在已经由此消除任何环境有害组分的主要部分，此后可向大气释放贫二氧化碳和氨两者的气流。贫二氧化碳和富含氨的气流可与由所述方法的氨碱部分生成的其它富含氨的气体一起处理，即涤气(scrubbed)。这种洗涤步骤可发生于氨碱法的氨洗涤器中。
[0009] 通常，用于自工艺气体去除二氧化碳的二氧化碳捕获过程需要水洗、洗涤水汽提和加热的操作。然而目前的方法通过使贫二氧化碳和富含氨的气流直接转送到氨碱法过程或本发明方法的氨碱部分而不需要这样的操作。水洗和汽提两者因此变为多余的并可这样自集成方法排除。通过本发明方法的氨碱部分提供贫二氧化碳和富含氨的气流的任何需要的处理。可因此实现资本费用的进一步减少。此外也可显著减少本发明方法的能源需求。
[0010] 在一个实施方案中，工艺气流至少部分地由氨碱法中产生的稀释的二氧化碳工艺气体组成。这因此减少或完全消除来自氨碱法的二氧化碳排放。可在石灰窑中产生稀释的二氧化碳工艺气体。在这种石灰窑中，石灰岩可转化为氧化钙和贫二氧化碳的气体。
[0011] 在一个实施方案中，二氧化碳捕获过程还包括采用含有在氨碱法中产生的氨作为补充氨的流体的步骤。这有利地基本上消除对于经专用存储器(dedicated storage)和配料系统向二氧化碳捕获过程加入补充氨的任何需要，因为基本上所需要的所有氨可自氨碱法提供。这种补充氨可例如在氨碱法的氨汽提器产生，例如作为足够富含氨的气体或液体。
[0012] 应该理解，在适用时，连同本发明的具体方面公开的有利的实施方案和实施例与本发明的其它方面同样相关。
[0013] 在进一步的方面，提供通过集成二氧化碳捕获系统(capture system)和氨碱系统用于产生碳酸钠的装置；所述装置包含二氧化碳捕获系统和集成回路(integration circuit)，其中所述二氧化碳捕获系统包含：吸收器，其被配置以接受含有二氧化碳的工艺气流和通过使工艺气流与氨溶液接触自所述工艺气流去除二氧化碳，以使二氧化碳吸收到氨溶液中，产生富含二氧化碳的溶液及贫二氧化碳和富含氨的气流；
再生器，其被配置以通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，产生富含二氧化碳的气体，和
所述集成回路包含：
管道，其被配置以使来自二氧化碳清洗系统的再生器的富含二氧化碳的气体直接转送到用于产生碳酸钠的氨碱系统。
再生器，其被配置以通过解吸自富含二氧化碳的溶液去除二氧化碳，产生富含二氧化碳的气体，和
所述集成回路包含：
管道，其被配置以使来自二氧化碳清洗系统的再生器的富含二氧化碳的气体直接转送到用于产生碳酸钠的氨碱系统。
[0014] 这种装置因此提供二氧化碳捕获系统和氨碱系统的集成。二氧化碳捕获系统被配置以自工艺气体去除二氧化碳，和提供可用于氨碱系统的高纯度的富含二氧化碳的气流。氨碱系统被配置以产生碳酸钠。通过被配置以使流体在氨碱装置与二氧化碳捕获系统之间通过的集成回路，提供系统的集成。
[0015] 与以上描述的方法类似，装置提供有益效果例如减少对于例如压缩机运行的电力需求。或者，通过经集成回路自二氧化碳捕获系统提供高纯度二氧化碳气体，可进一步提高氨碱系统中碳酸钠的生产。
[0016] 以上定义的装置可例如用于实施依据第一方面的方法。
[0017] 在一个实施方案中，集成回路进一步包含管道，所述管道被配置以使来自二氧化碳捕获系统的吸收器的贫二氧化碳和富含氨的气流直接转送到氨碱系统，例如氨碱系统的氨洗涤器。
[0018] 在一个实施方案中，集成回路进一步包含管道，所述管道被配置以使来自氨碱系统，例如来自氨碱系统的石灰窑的稀释的二氧化碳工艺气体转送到二氧化碳捕获系统的吸收器。
[0019] 在一个实施方案中，集成回路此外包含管子，所述管子被配置以使含有来自氨碱系统，例如来自氨碱系统的氨汽提器的氨的流体转送到二氧化碳捕获系统的吸收器。含有氨的流体可为富含足够氨的气体或液体。
[0020] 在第三方面，提供自二氧化碳捕获过程或系统的工艺气体去除的二氧化碳用于在氨碱法或系统生产碳酸钠中的用途。这提供在生产的同时进一步使用自工艺气体去除的二氧化碳和/或可增加碳酸钠的质量。
[0021] 在以上提及的用途的一个实施方案中，工艺气体至少部分地由氨碱法中产生的稀释的二氧化碳工艺气体组成。例如，在氨碱法中产生的过度稀释的二氧化碳工艺气体可转送到二氧化碳捕获过程，其中其部分或完全替代自外部来源提供的任何工艺气体。
[0022] 在一个实施方案中，通过吸收到氨溶液中并接着自氨溶液解吸以产生富含二氧化碳的气流来自工艺气体去除二氧化碳。因此去除的二氧化碳具有高压和高二氧化碳含量，这减少压缩操作的需要并因此减少这种过程的总电力需求。
[0023] 在一个实施方案中，在二氧化碳捕获过程中去除二氧化碳之后剩余的工艺气体为贫二氧化碳和富含氨的，其中工艺气体在氨碱法中被涤气，以产生贫氨的气体。贫二氧化碳和富含氨的工艺气体可例如与自氨碱法生成的含有氨的任何气体，例如通过在氨碱法中洗涤一起处理。在二氧化碳捕获过程中不需要对所述气体实施单独的水洗、汽提或加热，并且可向大气释放纯气体。
[0024] 在一个实施方案中，在氨碱法中产生的含有氨的流体被用作二氧化碳捕获过程的补充氨。这有利地基本上排除了自外部来源向二氧化碳捕获过程加入补充氨的需要。
[0027] 图2为描绘依据本发明的集成装置(integrated plant)的一个实例的图示。
[0028] 图3为描绘依据本发明的集成装置的一个实例的图示。
[0029] 图4为描绘依据本发明的集成装置的一个实例的图示。
[0031] 通过氨溶液吸收或溶解任何形式的CO2，例如以溶解的分子CO2、碳酸盐或碳酸氢盐的形式存在的CO2，可实现用氨溶液自工艺气体去除二氧化碳(CO2)。用氨溶液去除CO2可导致气流中存在小量的氨。因此，在与氨溶液接触之后在气流中存在低浓度的氨，即气流富含氨。
[0032] 包含氨(NH3)的溶液和氨溶液，当例如用于二氧化碳捕获部分以自依据本公开的工艺气体去除二氧化碳时，可为含有氨的任何类型的液体，例如液体溶液，尤其是水溶液。含氨液体中的氨可例如以铵离子和/或溶解的分子氨的形式存在。氨溶液一般地为水性的，并可例如由水、氨、碳酸铵及其衍生物组成。
[0033] “富含氨的气体”本文应理解为含有氨部分的气体。富含氨的气体可源于氨碱法中的化学反应。更具体地讲，富含氨的气体可源于其中产生碳酸氢钠的化学反应。富含氨的气体也可源于氨碱法中的吸收步骤或装置/单元。
[0034] 应该理解，本文使用的术语“贫”、“贫乏”、“富”和“富含”应被解释为相对术语，并且不解释为绝对术语。因此，当液体或气体被描述为某些组分“贫”或“贫乏”时，这意味着当与引起贫乏的处理阶段之前的含量相比较，液体中的某些组分具有降低的含量。类似地，当液体或气体被描述为“富”或“富含”某些组分时，这意味着当与引起富集的处理阶段之前的含量相比较，液体中的某些组分具有增加的含量。
[0035] 在一些实施方案中，在集成法(integrated method)的二氧化碳捕获过程或集成装置的二氧化碳捕获系统中产生的富含二氧化碳的气流，具有超过80%重量的二氧化碳含量，例如超过90%重量，例如超过95%重量，例如超过99.5%重量，例如超过99.95%重量。
[0036] 在一些实施方案中，在集成法的二氧化碳捕获过程或集成装置的二氧化碳捕获系统中产生的富含二氧化碳的气流，具有约8巴-25巴范围内的绝对压力。这种高压的富含二氧化碳的气体因此减少对于压缩操作的电力需求。
[0037] 图1为依据先有技术的二氧化碳捕获系统100的图示，基本上为如在WO2006/022885中描述的系统。来自燃烧或工业过程的含有残留污染物CO2和惰性气体种类的烟气经管道101转送到冷却装置(cooling arrangement) 102。气体的CO2浓度一般地对于煤燃烧为9-15%和对于天然气燃烧为3-4%。在进料至冷却装置102之间，气流可任选地通过一个或多个常规的空气污染控制系统(未显示)。常规的空气污染控制系统可依气体来源而定包括集尘器、一种用于NOx和SO2控制的装置、酸雾捕获装置、二氧化硫去除装置，有时称为烟气脱硫系统(FGD)等。
[0038] 冷却装置102为一系列的一个或多个直接接触式冷却器(DCC:s)，其中冷水经管道110和111向前运送，用于洗涤和净化烟气，捕获其残留的污染物和降低其水分含量。进入DCC(:s)的烟气一般地为水饱和的，或者在干燥FGD的情况下高于饱和度，和在40-85℃的温度范围内。
[0039] 所生成的冷却的烟气经管道103供给CO2吸收器104。CO2吸收器104可依所要求的去除效率和装置的操作条件而定，包含一系列的吸收部分。通过将CO2吸收到冷却的贫CO2的氨溶液中，自烟气捕获CO2，所述贫CO2的氨溶液经管113自再生器115和经管112自氨水汽提塔128供给吸收器104。经管114自吸收器104的底部撤出的富含CO2的流为富含CO2的氨溶液并发送到再生器115。
[0040] 再生器115在高压和升高的温度下进行操作。进料至再生器的氨溶液的压力使用高压泵(未显示)升高。再生器115的下部(由于与经管道117供给的蒸汽的热交换)具有比再生器115的上部(由于与冷却介质118的热交换)相对较高的温度。再生器中的高压和高温引起高压气态CO2的释放。在经管道120转送到压缩机121之前，CO2流可通过在再生器中与冷却介质118的热交换而被冷却。在压缩机121中压缩之后，CO2流经管道122向前进入换热器123以供使用冷却介质进行冷却。所生成的压缩和冷却的CO2流124发送至存储器。
[0041] 含有少量氨的具有低CO2浓度(贫气)的纯净气体经管105传送到水洗容器106用于去除氨。冷的贫水溶液经管131在换热器132中冷却之后供给水洗容器106。所生成的富含氨的溶液经管125，在已经通过换热器126之后，发送至氨水汽提塔128中用于清洁。氨水汽提塔128的下部(由于与经管道133供给的蒸汽的热交换)具有比氨水汽提塔128的上部(由于与经管135供给和经管134撤出的冷却介质的热交换)相对较高的温度。
[0042] 立即将贫CO2和氨两者的纯净气体经管道107转送到一个或多个直接接触式加热器(s) (DCH) 108，其对于进一步清洁和加热气流和对于经管道109向大气释放加热的气流为有效的。经管110供给，优选地自DCC(s) 102再循环的加热的液流被用于加热DCH中的气流。
[0043] 参照图2-4，现将讨论依据本发明的集成装置200、300、400的具体实例。把工艺气体203、303、403转送到CO2吸收器或吸收单元204、304、404，用于自工艺气体捕获CO2。在吸收器204、304、404中，工艺气体例如以逆流流动模式与经管213、313、413供给的氨溶液接触。CO2被捕获到氨溶液中。在已经通过吸收器204、304、404后，所生成的工艺气体为贫CO2的，并且任选地富含氨。这种贫二氧化碳的气流经管道205、305、405撤出。吸收器204、304、404可例如基本上如关于图1描述的那样起作用。
[0044] 所生成的富含CO2的浆料或溶液214、314、414例如经高压泵(未显示)，自吸收器204、304、404通入到再生器215、315、415。自吸收器204、304、404，经管道205、305、405撤出所生成的已从中去除二氧化碳的工艺气流，即贫二氧化碳的气流。
[0045] 再生器中的高压和高温导致自氨溶液释放高压气态CO2。由此生成的贫CO2的氨溶液向前运送经管213、313、413重新用于CO2吸收器204、304、404。在进料至吸收器204、304、404之前，贫CO2的氨溶液可被冷却(未显示)。
[0046] 再生器215、315、415在高压和升高的温度下进行操作。自氨溶液释放的高度浓缩和高压的CO2经管道240、340、440自再生器215、315、415撤出，并转送到碳酸化器241、341、441，后者被配置以使富含二氧化碳的气流与经管242、342、442供给的含氨的盐水接触。接触可以逆流流动模式进行，以使气体在一端(一般地在底部)进入碳酸化器和液体溶液在另一端(一般地在顶部)进入碳酸化器。富含二氧化碳的流可例如鼓泡通过含氨的盐水，并且生成的产物碳酸氢钠可自生成的氯化铵溶液中沉淀出来。
[0047] 这种碳酸化器241、341、441为形成氨碱系统的部分的一件设备的实例。被配置以使富含CO2的气流转送到氨碱系统的管道240、340、440为形成依据本发明的集成回路的部分的管道的一个实例。
[0048] 在碳酸化器241、341、441中产生的碳酸氢钠经管243、343、443转送到锻烧器244、344、444，后者被配置以使碳酸氢钠经加热(锻烧)转化为碳酸钠。这种转化可进一步产生水、氨和/或二氧化碳。所生成的碳酸钠经管245、345、445自锻烧器244、344、444撤出。这种锻烧器244、344、444为形成氨碱系统的部分的一件设备的实例。
[0049] 如通过204、304、404例证的至少一个吸收器和如通过215、315、415例证的再生器可构成依据如本文描述的方法或装置的二氧化碳捕获过程或系统的部分。这种二氧化碳捕获系统也可称为二氧化碳捕获装置。发生于二氧化碳捕获系统中的过程可例如相当于所谓的冷氨吸收法(chilled ammonia process) (“CAP”)的一部分，例如为如基本上在WO2006/022885中描述的方法的一部分。
[0050] 如通过241、341、441例证的至少一个碳酸化器和如通过244、344、444例证的锻烧器可构成本发明装置的氨碱系统的部分。氨碱系统本文也可称为氨碱装置。发生于氨碱系统中的过程可例如为索尔维法(Solvay process)或其变体的部分。
[0051] 富含二氧化碳的气流自二氧化碳捕获过程或系统(例如如通过图中215、315、415描绘)的再生器，直接转送到氨碱法或系统(例如如通过241、341、441描绘)的碳酸化器。在两个过程或系统之间不需要中间过程操作。富含二氧化碳的气体因此可不经受通过集成回路的管道转送到碳酸化器的进一步过程操作。例如，在富含二氧化碳的气流转送到氨碱系统之前不必实施气体的压缩。与对于独立的低压二氧化碳捕获系统以及独立的氨碱系统的压缩机需求相比较，整体压缩机需求因此得到减少。
[0052] 因为NH3及CO2为相当挥发性的，去除CO2一般地可在减压下进行，以减少来自氨溶液的NH3至吸收器中的气流的损失。而且，用氨溶液自气流去除/吸收CO2可为放热反应。称为二氧化碳捕获系统的集成装置的部分可因此另外包含一个或多个冷却器，例如一个或多个DCC(:s)，其被配置以使工艺气流冷却至便于CO2去除和任选地也便于自工艺气流冷凝水的温度。这样的DCC:s的实例相对于图1进行描绘和描述。当存在时，可配置这种冷却器，以使气流在工艺气流通入吸收器中的二氧化碳去除之前冷却至低于20℃的温度。
[0053] 依据本发明的集成装置还可包含石灰窑，例如如通过图3和4中的350和450描绘的那样。在石灰窑350、450中，经管348、448供给的石灰岩例如通过使石灰岩与任选地经管349、449供给的焦炭接触，转化为氧化钙和稀释的二氧化碳工艺气体。石灰窑350、450为在氨碱系统中包含的一件设备的进一步的实例。
[0054] 在石灰窑350、450中产生的氧化钙通到limer 352、452，其被配置以接收氧化钙，并使之与经管353、453供给的水化合。limer 352、452为可在氨碱系统中包含的一件设备的进一步的实例。
[0055] 所产生的稀释的二氧化碳工艺气体在一个实施方案中可经管道358、359退出石灰窑350、450。一部分贫二氧化碳的气体可经管道359、459分布到压缩机361、461，所述压缩机被配置以压缩贫二氧化碳的气体和产生压缩的二氧化碳气体，后者经管道362、462和340、440被转送到碳酸化器341、441。
[0056] 在氨碱系统的石灰窑中产生的另一部分稀释的二氧化碳工艺气体此外可转送到二氧化碳捕获系统的吸收器。可配置集成回路的管道以使一部分稀释的二氧化碳工艺气体转送到吸收器。因此，对于碳酸钠生产不需要的稀释的二氧化碳工艺气体可转送到二氧化碳捕获系统，在那里其可用作给予吸收器的唯一进料的工艺气体。在这种情况下，不需要工艺气体的外部进料。或者，稀释的二氧化碳工艺气体此外可与自外部来源例如自工厂锅炉提供的工艺气体一起使用。这可减少在氨碱系统中被压缩的稀释的二氧化碳工艺气体的量，并可因此减少装置的电力需求。转送到吸收器的稀释的二氧化碳工艺气体的部分可部分或全部替代自外部来源供给的工艺气体。
[0057] 向二氧化碳捕获系统的吸收器供给一部分贫二氧化碳的气体通过图3和4中的管道360、460举例说明。
[0058] 参照图3和4，在碳酸化器341、441中产生的热的氯化铵可经管347、447传送到氨汽提器355、455，其被配置以产生可经管357、457撤出的含有氨的溶液。氨汽提器355、455此外可接收自limer 352, 452经管354、454供给的包含氧化钙的溶液。废水和任何含钙组分经管356、456撤出。氨汽提器355、455为可在氨碱系统中包含的一件设备的实例。
[0059] 装置的氨碱系统此外可包含氨洗涤器，其被配置以接收在二氧化碳捕获系统的吸收器中产生，并自吸收器直接转送到氨碱系统的氨洗涤器的贫二氧化碳和富含氨的气流。可经集成回路的管道实施这样的转送。贫二氧化碳和富含氨的气流可因此与在氨碱系统中产生的其它富含氨的气体一起处理。因此在依据这个实施方案的集成系统中不需要通常存在于常规二氧化碳捕获系统的设备例如DCH(s)、水洗容器和汽提容器。
[0060] 被配置以转送在吸收器中产生的贫二氧化碳和富含氨的气流的管道405的一个实例描绘于图4中，其中也描绘了氨洗涤器464的一个实例。
[0061] 另外，为了洗涤源于吸收器的气体，可配置氨洗涤器464，以接收在氨碱系统例如碳酸化器441中产生的其它富含氨的气体。这样的气体可经管道471被转送到氨洗涤器464。富含氨的气体通过使其与洗涤液例如经管465供给的盐水溶液，即含有氯化钠的水溶液接触，在氨洗涤器464中被洗净。
[0062] 所生成的氨和盐水溶液经管468被传送到氨碱系统的氨吸收器472。配置氨吸收器472以经管468自氨洗涤器464和经管469自汽提器455接收含有氨的溶液。在氨吸收器472中产生的含氨的盐水经管442传送到碳酸化器441。自氨吸收器472生成的任何富含氨的气体可经管467转送到氨洗涤器464。
[0063] 二氧化碳捕获系统可进一步采用来自氨碱的氨作为补充氨。这因此减少对于加入外部氨作为补充氨的需要。反而可在装置内发现用于吸收器中的二氧化碳去除步骤的氨，并进一步用作补充氨。以气态或液态形式向吸收器中管道供给补充氨，可形成两个系统之间的集成回路的部分。这例如描绘于图4中，其中在氨碱部分的汽提器455中产生的含有氨的溶液可经管470和413传送到二氧化碳捕获部分的吸收器404。然而一些补充氨可自外部来源供给氨碱系统。
[0064] 尽管本发明已经参照各种示例性的实施方案进行描述，本领域的技术人员应该理解可进行各种变化并且等价物可替代其要素而不背离本发明的范围。另外，可作出许多修饰以使具体情况或材料适合于本发明的讲授而不背离其基本范围。因此，意欲使本发明不受限于作为实施本发明所考虑的最佳模式公开的具体实施方案，而是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的所有实施方案。
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