碳的吸收和有效的气体洗涤。
[0065]可以使得所述烟气以相对于氨化溶液喷雾逆流方向流经气体-液体吸收区。或者，可以使得所述烟气以相对于氨化溶液喷雾顺流方向流经气体-液体吸收区。在又一种实施方式中，可以使得所述烟气以相对于氨化溶液喷雾交叉方向流经气体-液体吸收区。
[0066]烟气在气体-液体吸收区中的流速可以选为确保气体传质所需要的程度以实现氨化溶液中二氧化碳的吸收和有效的气体洗涤。
[0067]烟气在气体-液体吸收区中的停留时间可以选为确保气体传质所需要的程度以实现氨化溶液中二氧化碳的吸收和有效的气体洗涤。
[0068]在气体-液体吸收区中的氨化溶液与烟气的比例(L/G)可以选为确保气体传质所需要的程度以实现氨化溶液中二氧化碳的吸收和有效的气体洗涤。
[0069]在另一种实施方式中，烟气可以直接通过所述氨化溶液。
[0070]在一种可选的实施方式中，烟气可以通过与氨化溶液流有关的吸收剂。氨化溶液流可以以与烟气逆流方向通过吸收剂。
[0071 ] 烟气冷却
[0072]从烟道中排出的烟气的温度范围为约300°C至约800°C，取决于烟气产生的过程、烟道的长度，以及本领域技术人员所知晓的其它因素。考虑到将氨化溶液保持在相对低温下所带来的好处，在烟气与所述氨化溶液接触之前先冷却烟气同样是有益的。因此，烟气与氨化溶液接触之前，可以将所述烟气冷却至低于30°C，特别是低于25°C。
[0073]冷却烟气可以通过骤冷器(expander)骤冷烟气而实现。
[0074]另外，或者，冷却烟气可以通过将烟气通过一个或多个换热器(heat exchanger)而现实。所述换热器可以是空气-冷却换热器或者水-冷却换热器。
[0075]另外，或者，冷却烟气可以通过将烟气与低温气体混合而实现。在一种实施方式中，冷却烟气可以通过在烟气与氨化溶液接触之前将烟气与氨气混合而实现。
[0076]有利地，如上所述，在烟气-氨混合物通过气体-液体吸收区时，得到的烟气-氨混合物中的氨将会被吸收并溶解于氨化溶液中。
[0077]除去烟气中的NOx和SOx
[0078]多数环境保护法规对于通过烟气排放而排放至大气中的NOx和SOx的量有严格的限制。因此，为了符合环保法规，很多烟气排放源将烟气通过一个或多个污染物控制系统以在烟气排放至大气前除去或破坏气体污染物。所述污染物控制系统可以不同并独立于除去烟气中二氧化碳的任何方法或系统。
[0079]此处描述的方法和系统可以很容易地适应除去烟气中的NOx和SOx。
[0080]在一种实施方式中，除去烟气中的NOx和SOx可以包括将烟气与氨在催化转化器混合室中接触。所述催化转化器混合室可以与前面描述的骤冷器集成。或者，催化转化器混合室可以设置于所述骤冷器的上游。在另一种实施方式中，催化转化器混合室可以设置于所述骤冷器的下游。
[0081]可以配置催化转化器混合室以在烟气中残余氧气的压力下促进增加NOx和SOx与氨的分子碰撞。在这种方式下，S0x被氧化成S03，N0x和NH3反应形成氮气(N2)和水。催化转化器混合室中所得到的这些反应产物容易被烟气携带，如上所述，随后当烟气与氨化溶液接触时而被氨化溶液吸收。
[0082]碳酸氢铵溶液与硫酸盐源接触
[0083]在烟气与氨化溶液接触产生碳酸氢铵溶液后，除去烟气中二氧化碳的方法还包括将碳酸氢铵溶液与硫酸盐源接触以产生碳酸盐化合物和硫酸铵溶液。
[0084]术语“硫酸盐源”广泛地指任何形式的能够与碳酸氢铵溶液反应产生硫酸铵溶液的硫酸根离子。硫酸盐源可以采取一种或多种可溶金属硫酸盐的形式，例如碱土金属硫酸盐像硫酸钾和硫酸钠。或者，硫酸盐源可以采取固体硫酸盐的形式。一个合适的固体硫酸的例子包括但不限于，硫酸钙(也称为石膏)。
[0085]在一种优选的实施方式中，硫酸盐源可以包括石膏。有利地，石膏也可以提供与溶液中碳酸根离子反应的钙离子源以通过下面的反应形成碳酸钙固体:
[0086]CaS04(s) + (NH4)HC03(aq)—CaC03(s) + (NH4)S04(aq)
[0087]在此种方式中，可以将烟气中除去的二氧化碳转化成碳酸钙固体。碳酸钙固体可以从反应混合物中分离出来。
[0088]在一种实施方式中，碳酸氢铵溶液与硫酸盐源接触包括将硫酸盐源与碳酸氢铵溶液混合。所述硫酸盐源可以与碳酸氢铵溶液浓度相对的化学计量的碳酸氢铵溶液混合。
[0089]可以使用混合器将硫酸盐源与碳酸氢铵溶液混合。
[0090]碳酸盐化合物的分离
[0091]硫酸盐源与碳酸氢铵溶液反应所产生的碳酸盐化合物可以在分离器中从得到的硫酸铵溶液中分离。
[0092 ]应当理解的是得到的硫酸铵溶液可以包括生产肥料产品过程中的合适的前体。
[0093]因此，此处描述的方法也可以适用于生产肥料。
[0094]肥料
[0095]术语“肥料”广泛地指任何可以添加至土壤中提供一种或多种植物生长所必需的植物养分的无机物质。所述肥料可以是颗粒或粉末形式的固体肥料。或者，所述肥料可以是液体肥料。
[0096]所述肥料可以是含有铵或硝酸盐化合物的氮肥。此外，或者，所述肥料可以是含钾化合物例如氯化钾和/或硫酸钾的钾肥。
[0097]由烟气生产肥料
[0098]由烟气生产肥料的方法包括以下步骤:
[0099]将烟气与氨化溶液接触以产生碳酸氢铵溶液；
[0100]将所述碳酸氢铵溶液与硫酸盐源接触以产生碳酸盐化合物和硫酸铵溶液；
[0101]从硫酸铵溶液中分离碳酸盐化合物；以及，
[0102]利用已分离的硫酸铵溶液作为生产肥料产品过程中的前体。
[0103]如上文所述，所述烟气可以与氨化溶液接触以产生碳酸氢铵溶液。
[0104]如上文所述，所述碳酸氢铵溶液可以与硫酸盐源接触以产生碳酸盐化合物(例如碳酸钙)和硫酸铵溶液，碳酸钙固体可以从硫酸铵溶液中分离出来。
[0105]利用已分离的硫酸铵溶液作为肥料前体
[0106]可以从分离器中收集已分离的硫酸铵溶液，然后通过本领域技术人员所知晓的常规技术供给至反应器。
[0107]术语“前体”，尤其关于“肥料前体”，广泛地指肥料生产中所使用的任何物质。
[0108]在一种实施方式中，可以用硫酸铵溶液作生产含有硫酸铵的肥料的前体。例如，所述硫酸铵溶液可以与其它肥料混合，例如磷肥如磷酸，钾肥如氯化钾、硫酸钾或硝酸钾，和/或其它氮肥如尿素。
[0109]混合肥料可以是液体或固体形式。混合肥料可以与固体物质如石灰或石膏或其它本领域人员所熟知的成粒剂混合。然后将混合物干燥并根据已知的技术(例如在流化床或转鼓式干燥机中)进行处理以产生含有硫酸铵的粒状的混合肥料。在一种实施方式中，所述硫酸铵溶液不必经过化学反应但是可以进行物理处理或与其它肥料混合以生产所需的肥料产品。
[0110]在一种可选的实施方式中，所述硫酸铵溶液可以用作生产钾肥的前体。在这种特定的实施方式中，利用硫酸铵溶液作为前体包括将硫酸铵溶液与硝酸钾或氯化钾以一种形成结晶硫酸钾的方式进行混合。
[0111]在这种特定的实施方式中，所述硫酸铵溶液可以被加热至范围为约40°C至约80°C的温度。硝酸钾或氯化钾可以以一种使得到的混合物过饱和的量被添加至加热的硫酸铵溶液中。然后将加热的混合物冷却至较低温度(例如范围约5°C至约25°C)，由此硫酸钾固体结晶析出溶液。硫酸钾晶体可以利用常规的分离技术从得到的上清液中分离出来。接下来上清液可以用于生产上述的混合肥料。
[0112]除去烟气中二氧化碳的设备
[0113]该除去烟气中二氧化碳的设备包括:
[0114]-配置用于将烟气与氨化溶液接触以产生碳酸氢铵溶液的气体-液体吸收区；
[0115]-所述气体-液体吸收区具有在气体-液体吸收区中的接收烟气和氨化溶液的各自的入口，和用于排出碳酸氢铵溶液的出口；以及，
[0116]-配置用于将所述碳酸氢铵溶液与硫酸盐源接触以产生碳酸盐化合物和硫酸铵溶液的反应器；
[0117]所述反应器具有在反应器中的接收碳酸氢铵溶液和硫酸盐源的各自的入口，和用于排出碳酸盐化合物和硫酸铵溶液的出口。
[0118]所述设备还可以包括用于将硫酸铵溶液与碳酸盐化合物分离的分离器。
[0119]应当理解的是，配置烟气的流动路径来将烟气输送至所述气体-液体吸收区。
[0120]气体-液体吸收区
[0121]术语“气体-液体吸收区”通常是指设备中的一个区域，在这个区域中发生气体通过物理吸收过程和/或通过化学吸收过程被吸收进入液体中。该区域可以包括柱、管或其部分，配置结构或容器以提供气体和液体之间较大的接触表面积，且将两相都保持剧烈运动而促进其间的混合。
[0122]可以配置所述气体-液体吸收区以使得烟气以相对于氨化溶液顺流方向、逆流方向或是交叉方向通过。
[0123]所述气体-液体吸收区可以是填充柱，氨化溶液在其中的填料的广阔表面上如薄膜般流动，同时烟气通过填料的空隙。填料可以为无规填料(random packing)或规整填料(structured packing)。
[0124]所述气体-液体吸收区可以是喷雾柱，其中烟气与液滴形式的氨化溶液喷雾接触。
[0125]所述气体-液体吸收区可以是搅拌容器，其中烟气以气