Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung einer mit Kohlendioxid verunreinigten Aminosäuresalzlösung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten einer verunreinigten Lösung, insbesondere einer verunreinigten alkalischen Aminosäuresalzlösung als Absorptionsmittel für Kohlendioxid aus einem Rauchgas einer Verbrennung fossiler

Brennstoffe. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Aufbereitung einer verunreinigten Lösung zur Absorption von Kohlendioxid.

Bei fossil befeuerten Kraftwerksanlagen zur Erzeugung elekt- rischer Energie entsteht durch die Verbrennung eines fossilen Brennstoffes ein kohlendioxidhaltiges Rauchgas. Zur Vermeidung bzw. zur Verringerung von Kohlendioxid-Emissionen muss Kohlendioxid aus den Rauchgasen abgetrennt werden. Zur Abtrennung von Kohlendioxid aus einem Gasgemisch sind allgemein verschiedene Methoden bekannt. Insbesondere zum Abtrennen von

Kohlendioxid aus einem Rauchgas nach einem Verbrennungspro- zess ist die Methode der Absorption-Desorption gebräuchlich. In großtechnischem Maßstab wird Kohlendioxid dabei mit einem Absorptionsmittel aus dem Rauchgas herausgewaschen.

In einem klassischen Absorptions-Desorptions-Prozess wird das Rauchgas in einer Absorptionskolonne mit einem selektiven Absorptionsmittel als Waschmittel in Kontakt gebracht, und dabei von dem Waschmittel absorbiert. Das nun mit Kohlendioxid beladene Absorptionsmittel wird zur Abtrennung des Kohlendioxids und Regenerierung des Absorptionsmittels in eine Desorp- tionskolonne geleitet. Das beladene Absorptionsmittel wird erwärmt, wobei Kohlendioxid von dem Absorptionsmittel wieder desorbiert wird und ein regeneriertes Absorptionsmittel ge- bildet wird. Das regenerierte Absorptionsmittel wird erneut zur Absorberkolonne geleitet, wo es wieder Kohlendioxid aus dem kohlendioxidhaltigen Abgas aufnehmen kann. Gebräuchliche Absorptionsmittel zeigen eine gute Selektivität und eine hohe Kapazität für das abzutrennende Kohlendioxid. Besonders gut eignen sich Absorptionsmittel, die auf Aminen basieren wie z.B. Monoethanolamin . Auch in der chemischen In- dustrie werden in der Regel Aminlösungen als Absorptionsmittel eingesetzt. Das Absoptionsmittel umfasst ein Lösemittel, beispielsweise Wasser, in dem die Amine als waschaktive Substanz gelöst sind. Durch den Kontakt des Absorptionsmittels mit dem Rauchgas, werden neben Kohlendioxid auch große Menge an Verunreinigungen aus dem Rauchgas und Rauchgasnebenprodukte in das Absorptionsmittel eingebracht. Auch durch die ständige thermische Belastung wird im Laufe der Zeit das Absorptionsmittel in ei- nem Absorptions-Desorptions-Prozess geschädigt. Folglich muss das Absorptionsmittel kontinuierlich erneuert werden. Durch Ausleiten von verunreinigten und mit Degradationsprodukten versetzten Absorptionsmitteln wird auch immer eine vergleichsweise große Menge an unverbrauchtem Absorptionsmittel aus dem Absorptions-Resorptions-Prozess ausgeschleust.

Bei der Verwendung von auf Aminen basierten Absorptionsmitteln können die Amine durch Destillation aus dem ausgeleiteten Absorptionsmittel zurück gewonnen werden. Aminlösungen bilden mit den sauren Rauchgasnebenkomponenten stabile Salze. Durch die destillative Aufreinigung der Aminlösung, also durch Verdampfung der leichter flüchtigen Amine und deren anschließender Kondensation, ist eine Abtrennung der schwer siedenden Verunreinigungen und somit eine Reinigung der

Aminlösung möglich.

Der merkliche Dampfdruck der Amine, der für die destillative Aufreinigung ausgenutzt wird, bedeutet jedoch auch, dass während des eigentlichen Waschprozesses (Absorptions- Resorptions-Prozess) Amine in kleinem Anteil mit dem gereinigten Rauchgas in die Umwelt ausgetragen werden, was zu unerwünschten Luftbelastungen führt. Die destillativen Reinigungsverfahren erfordern zudem einen hohen Energieaufwand. Aminosäuresalze hingegen weisen keinen messbaren Dampfdruck auf, und werden daher auch nicht mit dem Rauchgas in die Umwelt ausgetragen. Allerdings ist aus diesem Grund auch keine destillative Aufarbeitung einer Aminosäuresalzlösung möglich.

Aus der EP 2 409 755 AI ist ein Aufreinigungsverfahren für eine Aminosäuresalzlösung bekannt, bei dem in einem mehrstufigen Aufreinigungsprozess Aminosäuresalz zurück gewonnen, und anschließend wieder in Lösung gegeben wird. Dabei wird in einem ersten Schritt in einem ersten Reaktor unter Zugabe von Kohlendioxid zunächst kristallines Carbonat ausgefällt, das in einem dem ersten Reaktor nachgeschalteten Filtrationspro- zess durch einen ersten Filter abgeschieden wird. Die von Carbonat aufgereinigte Lösung wird in einem zweiten Schritt in einem zweiten Reaktor abgekühlt, sodass kristalline Aminosäure (Aminosäuresalz) ausfällt, das in einem dem zweiten Reaktor nachgeschalteten zweiten Filtrationsprozess abgeschieden wird. Dabei wird ausgenutzt, dass das Kristallisations- verhalten von Aminosäuren stark pH-Wert abhängig ist.

Nachteilig daran ist einerseits die Komplexität des

Aufreinigungsprozesses mit mehreren Reaktoren und mehreren

Filterprozessen, die ein hohes Investment und eine aufwendige Prozessführung erfordern. Nachteilig ist andererseits die hohe Störanfälligkeit, da es beim Umpumpen der gesättigten Aminosäuresalzlösung vom ersten Reaktor in den zweiten Reaktor durch eine Abkühlung der Aminosäuresalzlösung in den Leitungen zu unerwünschten Ausfällungen und zur Verstopfung von Rohrleitungswegen kommen kann.

Um eine einfache und robuste Prozessführung zu gewährleisten, sind für die Filtration von Carbonat und Aminosäure verschiedene Filter zweckmäßig, da die Salze dieser beiden Komponen- ten aufgrund ihrer Morphologie unterschiedliche Kristallformen und Partikelgrößen bilden. Bei einer simultanen Filtration beider Komponenten in nur einem Filter ist zu erwarten, dass sich der Filter schnell zusetzt und somit den Filtrati- onsprozess beeinträchtigt. Begründet ist dies vor allem durch die Morphologie der Salze und den verhältnismäßig hohen Feststoffanteil der Flüssig-Fest-Phase . Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren zum Aufbereiten einer verunreinigten alkalischen Aminosäuresalzlösung anzugeben, dass insbesondere die Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt und darüber hinaus großindustriell einsetzbar ist. Eine weitere Aufgabe der Er- findung besteht darin, eine vereinfachte Vorrichtung zur Aufbereitung einer verunreinigten alkalischen

Aminosäuresalzlösung anzugeben, die in eine Kohlendioxid- Abscheidevorrichtung integrierbar ist. Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe der Erfindung ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Aufbereitung einer mit Kohlendioxid verunreinigten Aminosäuresalzlösung als Absorptionsmittel für Kohlendioxid aus einem Rauchgas einer Verbrennung nach Anspruch 1.

Dabei wird in einem ersten Prozesschritt in einem Reaktor Kohlendioxid in die Aminosäuresalzlösung eingeleitet und dabei gleichzeitig die Aminosäuresalzlösung abgekühlt. Dadurch fällt kristallines Carbonat und parallel kristalline Amino- säure aus. In einem zweiten, dem ersten Prozessschritt folgenden Prozessschritt werden das kristalline Carbonat und die kristalline Aminosäure in einem Filter abfiltriert. In einem dritten, dem zweiten Prozessschritt folgenden Prozessschritt wird das kristalline Carbonat und die kristalline Aminosäure in einem Lösungsmittel gelöst, und dadurch eine aufbereitete Aminosäuresalzlösung zurück gewonnen.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, die Carbona- te und die Aminosäure in einem gemeinsamen Prozessschritt auskristallisieren zu lassen, und in einem weiteren gemeinsamen Prozessschritt aus der Flüssig-Fest-Phase zu filtrieren. Dabei liegt der vorliegenden Erfindung die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass sich entgegen der Annahme der Filter, selbst bei einer Filtration beider Salze in einem Prozessschritt, nicht derart zusetzt, dass der Filtrationsprozess nachteilig beeinträchtigt wird. Bevorzugt haben die Filter dabei eine Porengröße von kleiner/gleich 30 nm.

Die verunreinigte alkalische Aminosäuresalzlösung wird durch eine selektive Kristallisation aufbereitet. Dabei wird die pH-Wert-Abhängigkeit des Kristallisationsverhaltens von Aminosäuren ausgenutzt. Die in Absorptions-Desorptions-Prozessen eingesetzten Aminosäuresalzlösungen zeigen in der Regel einen sehr hohen pH-Wert von zwischen ca. 10 und 13. Unter diesen Bedingungen liegt die Aminosäure als Carboxylat vor. Durch die negative Ladung des Carboxylats ist es gut in Wasser löslich. Die Erfindung sieht nun vor, die Wasserlöslichkeit der Aminosäure durch Absenken des pH-Wertes herabzusetzen. Die geringste Wasserlöslichkeit zeigen Aminosäuren am sogenannten isoelektrischen Punkt. Dort steht die Aminosäure als

Carboxylat- und als Ammoniumform miteinander im Gleichgewicht (Zwitterion) . Es muss aber nicht genau der isoelektrische Punkt sein, bei dem die Kristallisation mit besonders hoher Ausbeute abläuft. Der optimale pH-Wert zur Kristallisation für typische Aminosäuresalze liegt im Bereich von 6 bis 10.

Zur Absenkung des pH-Wertes ist die Verwendung von Kohlendio- xid besonders vorteilhaft, da Kohlendioxid ein in dem Gesamt- prozess vorhandener Stoff ist. Außerdem umfasst der Gesamt- prozess einen Desorptionsprozess , sodass das Kohlendioxid in dem Desorptionsprozess wieder von der aufbereiteten

Aminosäuresalzlösung entfernt werden kann, um die notwendige Alkalität der Aminosäuresalzlösung wieder zu erreichen.

Je nach Reaktionsweg, den das Aminosäuresalz bevorzugt nimmt, bildet sich bei der Begasung mit Kohlendioxid vornehmlich das Carbamat der Aminosäure oder aber Bicarbonat bzw. Carbonat . Im Falle von bicarbonatbildenden Aminsäuresalzen, ist das gebildete Bicarbonat häufig noch weniger löslich als die Aminosäuren selbst, sodass schon bei der Begasung das Alkalihydro- gencarbonat mit Kohlendioxid in der Regel Kaliumhydrogencar- bonat ausfällt. Durch die gleichzeitige Herabsetzung der Temperatur fällt zudem die Aminosäure in kristalliner reiner Form aus . Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich,

Aminosäuresalz aus einer verunreinigten Aminosäuresalzlösung in nur einem Reaktionsschritt und nur einem Filtrationsschritt zurück zu gewinnen. Durch die Einsparung von weiteren Reaktoren und weiteren Filtern, sowie entsprechender Verroh- rung und Prozessführung ist das vereinfachte Verfahren gegenüber dem Stand der Technik in den Investmentkosten reduziert. Auch im Betrieb ist das erfindungsgemäße Verfahren günstiger, da nur ein Reaktor temperiert bzw. gerührt werden muss. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet zudem eine hohe Unanfälligkeit für Störungen durch unerwünschte Ausfällung und Verstopfung in den Rohrleitungen.

Das Verfahren ist auch für Aminosäuresalzlösungen geeignet, deren Aminosäure bevorzugt Carbamat statt Bicarbonat bilden.

In einem vorteilhaften Optimierungsschritt des Verfahrens, wird die verunreinigte alkalische Aminosäuresalzlösung vor dem Einbringen von Kohlenstoffdioxid aufkonzentriert , sodass eine konzentrierte Aminosäuresalzlösung gebildet wird. Da- durch muss einerseits weniger Lösungsmittel gefördert und behandelt werden. Andererseits ist eine höhere Ausbeute der kristallisierten Aminosäure erzielbar. Zudem verbleibt weniger Aminosäuresalz in der verbleibenden Lösung (Mutterlauge) , welches zusammen mit den abgetrennten Verunreinigungen ent- sorgt werden muss.

Das Aufkonzentrieren der Aminosäuresalzlösung erfolgt dabei vorteilhafterweise durch die Verwendung von Heißdampf. Dieser Heißdampf ist vorzugsweise ein Niederdruckdampf, der im Ge- samtprozess eines Kohlendioxid-Abscheideprozesses verfügbar ist. Den Gesamtprozess umfasst eine Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid für die ebenfalls Dampf für den Desorptionspro- zess benötigt wird. Weiterhin umfasst der Gesamtprozess einen Fossil befeuerten Kraftwerksprozess , in dem Heißdampf zur Energiegewinnung erzeugt wird. Mit dem Heißdampf wird mit Hilfe eines geeigneten Wärmetauschers Energie in die

Aminosäuresalzlösung eingebracht, wobei ein Teil des Wassers der Aminosäuresalzlösung verdampft, sodass die konzentrierte Aminosäuresalzlösung und Dampf gebildet werden. Der gebildete Dampf wird zu Kondensat kondensiert und als Lösungsmittel zum Lösen des abfiltrierten und kristallinen Carbonat und Kohlendioxid im Löseprozess verwendet.

Das Kondensat wird somit vorteilhaft wieder zum Lösen der abfiltrierten kristallinen Aminosäure bzw. des

Aminosäuresalzes und somit zur Rückgewinnung einer aufbereiteten Aminosäuresalzlösung verwendet. Dadurch wird das Kon- densat weitgehend im Kreislauf gehalten, wodurch eine zusätzliche Einbringung eines Lösemittels (wie beispielsweise Wasser) eingespart wird.

Das Verfahren kommt in besonders vorteilhafter Weise inte- griert in einen Abscheideprozess für Kohlendioxid zum Einsatz. Der Abscheideprozess umfasst dabei einen Absorptions- prozess und einen Desorptionsprozess. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass das für die Einbringung in das Verfahren benötigte Kohlenstoffdioxid direkt dem Desorptionsprozess für Kohlendioxid entnommen wird. Somit wird ein im Gesamtprozess vorhandener Stoff genutzt, und auf die zusätzliche Bereitstellung eines Stoffes zur Absenkung des pH-Wertes kann verzichtet werden. Der im Gesamtprozess vorhandene Desorptionsprozess kann dabei ebenfalls vorteilhaft dafür genutzt werden, um das in der aufbereiteten Aminosäuresalzlösung enthaltene Kohlendioxid wieder zu desorbieren, um somit die notwendige Alkalität der Aminosäuresalzlösung für die selektive Absorption von Kohlen- dioxid in dem Absorptionsprozess des Abscheideprozesses wieder zu erreichen. Durch das Abfiltrieren des kristallinen Carbonats und der kristallinen Aminosäure wird eine abgereicherte Mutterlauge gebildet. Bei einer besonders vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens, wird mehr als die Hälfte dieser Mutterlauge wieder in den Reaktionsschritt zurückgeführt und zusammen mit dem Kohlendioxid in die aus der Kristallisation resultierende Suspension eingeleitet, und dadurch verdünnt. Durch die Verdünnung wird insbesondere der nachgeschaltete Filtrationspro- zess weiter unterstützt. Denn durch den Anteil der in den Reaktionsprozess zurückgeführten Mutterlauge wird der Filtra- tionsprozess moderiert. Der Anteil an Mutterlauge wird dabei so gewählt, dass der Feststoffanteil in der Suspension soweit verdünnt wird, dass eine gleichzeitige Filtration des kristallinen Carbonats und der kristallinen Aminosäure in einem Filter problemlos erzielbar ist. Dieser Anteil, der in den

Reaktionsprozess zurückgeführt wird, entspricht vorzugsweise zwischen 30 und 90% der gesamten Anfallenden Mutterlauge.

Der verbleibende Anteil an Mutterlauge wird weiter aufge- teilt. Ein erster Teil des verbleibenden Anteils wird zur Erhöhung der Ausbeute als Recycle-Strom in den Konzentrations- prozess eingeleitet. Ein zweiter Teil des verbleibenden Anteils wird verwendet, um Rückstände in einem Abfallstrom aus dem Prozess auszuleiten.

Das Verfahren ist ein Bestandteil eines Abscheideprozesses für Kohlendioxid, der in einen fossil befeuerten Kraftwerks- prozess integriert ist. Vorzugsweise wird die verunreinigte Aminosäuresalzlösung dem Absorptionsmittelkreislauf des

Abscheideprozesses entnommen, und die aufbereitete

Aminosäuresalzlösung demselben Absorptionsmittelkreislauf wieder zugeführt. Die aufbereitete Aminosäuresalzlösung wird dabei einem Desorptionsprozess zugeführt, wobei das in der aufbereiteten Aminosäuresalzlösung enthaltene Kohlendioxid in dem Desorptionsprozess desorbiert wird.

Die auf eine Vorrichtung gerichtete Aufgabe der Erfindung zur Aufbereitung einer mit Kohlendioxid verunreinigten _n

Aminosäuresalzlösung ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 10. Die Vorteile der Vorrichtung und der jeweiligen Weiterentwicklungen entsprechen dem erfindungsgemäßen Verfahren, das an der Vorrichtung ausführbar ist .

Die Vorrichtung umfasst einen Kristallisationsreaktor, einen Filter und einen Dissolver. In den Kristallisationsreaktor ist die verunreinigte Aminosäuresalzlösung und Kohlendioxid einleitbar, sodass durch den Kontakt der Aminosäuresalzlösung mit Kohlendioxid im Wesentlichen kristallines Carbonat ausfällbar ist. Der Kristallisationsreaktor ist zudem kühlbar, sodass durch Kühlung der Aminosäuresalzlösung weitgehend kristalline Aminosäure ausfällbar ist. Der Filter ist über eine Leitung an den Kristallisationsreaktor angeschlossen, und dient der Abscheidung von auskristallisiertem Carbonat und auskristallisierter Aminosäure aus der zuführbaren

Aminosäuresalzlösung. Der Dissolver ist an dem Filter angeschlossen. Dem Dissolver sind das auskristallisierte Carbonat und die auskristallisierte Aminosäure, und weiterhin ein Lösungsmittel zuführbar, sodass durch Lösung der Carbonate und Aminosäure mit dem Lösungsmittel eine aufbereitete

Aminosäuresalzlösung gebildet ist. Die Vorrichtung ist vorzugsweise in eine Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid integriert, und mit dem Absorptionsmittel - kreislauf der Abscheidevorrichtung verbunden. Die

Abscheidevorrichtung kann dabei selbst Bestandteil eines fossil befeuerten Kraftwerks sein. Die Abscheidevorrichtung um- fasst einen Speicher für Kohlendioxid. Der Kristallisationsreaktor ist mit dem Speicher über eine Leitung zur Zuführung von Kohlendioxid verbunden, und mit dem Absorptionsmittel - kreislauf über eine Leitung zur Zuführung der verunreinigten Aminosäuresalzlösung. Der Dissolver ist zur Ausleitung eines aufbereiteten Lösungsmittels vorteilhafterweise mit der De- sorptionseinheit der Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid verbunden . Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Abscheidevorrichtung einen Verdampfer, der dem Kristallisationsreaktor vorgeschaltet ist, und zur Beheizung über eine Dampfleitung mit einem Dampferzeuger einer fossil befeuerten Kraftwerksanlage verbunden ist. Der Verdampfer ist über eine Leitung mit dem Dissolver verbunden, sodass dem Dissolver kondensierter Dampf als Lösemittel zuführbar ist. Somit ist der kondensierte Dampf aus dem Verdampfer weiterhin verwendbar und es muss keine zusätzliche Komponente als Lösemittel von außen eingebracht werden.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterentwicklung der Vorrichtung, bei welcher der Filter über eine Leitung mit dem Kristallisationsreaktor verbunden ist, sodass wenigstens ein Teil der in dem Filter gebildeten dünnen Aminosäuresalzlösung in den Kristallisationsreaktor rückführbar ist. Dadurch ist eine Verdünnung der verunreinigten Aminosäuresalzlösung erzielbar.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei - spielen anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

FIG 1 ein mehrstufiges Verfahren zum Aufbereiten einer verunreinigten alkalischen Aminosäuresalzlösung nach dem Stand der Technik,

FIG 2 ein einstufiges Verfahren zum Aufbereiten einer

verunreinigten alkalischen Aminosäuresalzlösung mäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

FIG 3 eine erste Weiterentwicklung des einstufigen Verfahrens mit einem vorgeschalteten Konzentrationsprozesses ,

FIG 4 eine zweite Weiterentwicklung des einstufigen Verfahrens mit einer Rückführung der gewonnenen dünnen Aminosäuresalzlösung in den Prozess, _{± ±}

FIG 5 eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines verunreinigten Absorptionsmittels für Kohlendioxid gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und FIG 6 eine Weiterentwicklung der Vorrichtung zur Aufbereitung eines verunreinigten Absorptionsmittels für Kohlendioxid aus FIG 5

Das in FIG 1 gezeigte Aufbereitungsverfahren 1 zeigt die Aufreinigung einer verunreinigten Aminosäuresalzlösung in mehreren Reaktions- und Filterschritten nach dem Stand der Technik. Dieses Verfahren benötigt im Wesentlichen fünf aufeinander folgende Verfahrensschritte.

In dem ersten Verfahrensschritt 10 des Aufbereitungsverfah- rens 1 wird Kohlendioxid 2 und, als Mutterlauge, eine verunreinigte Aminosäuresalzlösung 3 eingebracht. Durch das

Inkontaktbringen der verunreinigten Aminosäuresalzlösung 3 mit dem Kohlendioxid 2 fallen vornehmlich Carbonatsalze 4 und in geringerem Maße Aminosäuren oder deren Salze aus. Den ersten Verfahrensschritt 10 verlässt eine Suspension 5 aus

Carbonatsalzen und Aminosäuren bzw. deren Salzen 4 und Mutterlauge 6, die dem zweiten Verfahrensschritt 11 zugeführt wird .

In dem zweiten Verfahrensschritt 11 werden ausgefällte Feststoffe 4, beispielsweise Kaliumhydrogencarbonat von der Mutterlauge 6 abfiltriert und getrennt von der Mutterlauge 6 aus dem zweiten Verfahrensschritt 11 ausgeleitet. Die Ausfällung im ersten Verfahrensschritt 10 und die Filtration im zweiten Verfahrensschritt 11 entsprechen dabei einer Stufe.

Die Mutterlauge 6 wird dem dritten Verfahrensschritt 12 zugeführt. Im dritten Verfahrensschritt 12 wird der Mutterlauge 6 Wärme Q entzogen, wodurch die Mutterlauge 6 abkühlt und es zu einer Kristallisation von vornehmlich Aminosäure bzw. zu einer Bildung von Aminosäuresalz 7 kommt. Den dritten Verfahrensschritt 12 verlässt eine Suspension 8 aus kristalliner Aminosäure bzw. Aminosäuresalz und kleineren Anteilen an Car- bonaten 7 und Mutterlauge 6, die dem vierten Verfahrens- schritt 13 zugeführt werden. In dem vierten Verfahrensschritt 13 werden die kristallinen Feststoffe 7 von der Mutterlauge 6 abfiltriert und getrennt von der Mutterlauge 6 aus dem vierten Verfahrensschritt 13 ausgeleitet. Dieser Filterkuchen, der vornehmlich aus kristalliner Aminosäure bzw. aus Aminosäuresalz 7 besteht wird nun dem fünften Verfahrensschritt 14 zugeführt. Die Ausfällung im dritten Verfahrensschritt 12 und die Filtration im vierten Verfahrensschritt 13 entsprechen dabei einer weiteren Stufe . In dem fünften Verfahrensschritt 14 erfolgt die Rückgewinnung einer aufbereiteten Aminosäuresalzlösung 15. Dazu werden dem fünften Verfahrensschritt 14 die abfiltrierten Feststoffe aus dem zweiten und vierten Schritt 7 und ein Lösungsmittel 9 zugeführt, und die entsprechenden Salze 7 in dem Lösungsmittel gelöst. Die dabei gebildete aufbereitete Aminosäuresalzlösung 15 wird aus dem fünften Verfahrensschritt 14 ausgeleitet.

FIG 2 zeigt das Verfahren 1 zur Aufreinigung einer verunreinigten Aminosäuresalzlösung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt im Wesentlichen nur drei aufeinander folgende Verfahrensschritte. Dabei sind insbesondere die Verfahrensschritte eins und drei aus dem Stand der Technik in einen Reaktionsprozess 100, sowie die Verfahrensschritte zwei und vier aus dem Stand der Technik in einem Filterprozess 200, miteinander kombiniert.

In einem ersten Prozessschritt, dem Reaktionsprozess 100, wird die Aminosäuresalzlösung 3 und Kohlendioxid 2 eingeleitet. Gleichzeitig wird die Aminosäuresalzlösung 3 abgekühlt. Dadurch kommt es zur Ausfällung (Auskristallisieren) von kristallinem Carbonat 4 und kristalliner Aminosäure 7. Dadurch wird eine Suspension gebildet, aus kristallinem Carbonat 4, kristalliner Aminosäure 7 und Mutterlauge 6. In einem dem Reaktionsprozess 100 folgenden zweiten Prozessschritt, dem Filtrationsprozess 200, werden das kristalline Carbonat 4 und die kristalline Aminosäure 7 von der Mutter- lauge 6 abfiltriert. Die Mutterlauge 6 wird aus dem Prozess ausgeleitet .

In einem dem Filtrationsprozess 200 folgenden dritten Prozessschritt, dem Löseprozess 300, wird das kristalline Carbo- nat 4 und die kristalline Aminosäure 7 in einem Lösungsmittel 9 wieder gelöst, und dadurch eine aufbereitete

Aminosäuresalzlösung 15 zurück gewonnen. Das Verfahren ist einstufig, da nur ein Reaktionsprozess 100 und ein Filtrationsprozess 200 vorhanden sind.

FIG 3 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung des in FIG 2 dargestellten Aufbereitungsverfahrens 1. Dem Aufbereitungsverfahren 1 ist dazu ein Konzentrationsprozess 400 vorgeschaltet .

Dem Konzentrationsprozess 400 wird die verunreinigte

Aminosäuresalzlösung 3 und Wärmeenergie Q zugeführt, wodurch die verunreinigte Aminosäuresalzlösung 3 aufkonzentriert wird. Die zugeführte Wärmeenergie Q kann mit Heißdampf über- tragen werden, der durch einen Dampferzeugungsprozess eines Kraftwerksprozesses bereit gestellt wird. Durch das

Aufkonzentrieren der verunreinigten Aminosäuresalzlösung 3 wird Lösungsmittel verdampft, wobei ein Dampf 18 gebildet wird. Der Dampf 18 wird in einem Kondensierungsprozess 500 zu Kondensat 19 kondensiert.

Durch das Verdampfen von Lösungsmittel wird die verbleibende Mutterlauge zu einer aufkonzentrierten Aminosäuresalzlösung 17 konzentriert. Die aufkonzentrierte Aminosäuresalzlösung 17 wird dem nachgeschalteten Aufbereitungsverfahren 1 zugeführt. Das Kondensat 19 aus dem Kondensierungsprozess 500 wird dem Löseprozess 300 zugeführt. Das Kondensat 19 dient dabei als Lösungsmittel 9 zum Lösen des Carbonatsalzes 4 und des Aminosäuresalzes 7 und somit zum Erzielen einer auf ereiteten Aminosäuresalzlösung 15.

FIG 4 zeigt eine weitere, besonders vorteilhafte Weiterent- wicklung des erfindungsgemäßen Aufbereitungsverfahrens 1. Dargestellt sind im Wesentlichen der Reaktionsprozess 100, der Filterprozess 200, der Löseprozess 300, und der dem Reaktionsprozess 100 vorgeschaltete Konzentrationsprozess 400 mit dem angeschlossenen Kondensierungsprozess 500.

Die Mutterlauge 6, die den Filtrationsprozess 200 verlässt, ist eine abgereicherte Aminosäuresalzlösung 20, da sie nur noch geringe Mengen an gelöstem Aminosäuresalz enthält. Diese dünne Aminosäuresalzlösung 20 wird in drei Teilströme aufge- teilt.

Ein erster Teilstrom Tl, der mehr als die Hälfte der abgerei- cherten Aminosäuresalzlösung ausmacht, wird zurück in den Reaktionsprozess 100 geleitet und verdünnt die Supension 17. Durch die Verdünnung wird erzielt, dass der Feststoffanteil der zu filternden Suspension nicht zu groß wird, sodass eine Filtration erfolgen kann, ohne dass sich der Filter im Filterprozess 200 zusetzt. Erfolgreich lässt sich der Filterprozess 200 betreiben, wenn zwischen 30 und 90% der abgereicher- ten Aminosäuresalzlösung 20 zum Verdünnen der Suspension verwendet wird.

Ein zweiter Teilstrom T2 wird dem Konzentrationsprozess 400 zugeführt . Durch die Rückführung der dünnen

Aminosäuresalzlösung 20 in den Konzentrationsprozess 400 wird kann die Ausbeute des Aufbereitungsverfahrens 1 weiter gesteigert, und somit die Verluste an Aminosäuresalz 7 verringert werden. Der Teilstrom T2 wird in Abhängigkeit vom ersten Teilstrom Tl eingestellt. Vorzugsweise entspricht der zweite Teilstrom T2 einem Anteil von 5 bis 60% des Gesamtstroms an abgereicherter Aminosäuresalzlösung 20. Ein dritter Teilstrom T3 bildet einen Abfallstrom und wird aus dem Prozess ausgeleitet und entsorgt. Der dritte Teilstrom T3 wird dabei in Abhängigkeit der Teilströme Tl und T2 betrieben und vorzugsweise auf zwischen 5 und 20% einge- stellt.

FIG 5 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 zur Aufbereitung eines verunreinigten Absorptionsmittels für Kohlendioxid. Die wesentlichen Komponenten der FIG 5 sind ein Reaktor 32, ein Filter 35 und ein Dissolver 36.

Der Reaktor 32 weist eine Zuführleitung 37 für ein verunreinigtes Absorptionsmittel und eine Zuführleitung für Kohlendi- oxid 38 auf. Die Zuführleitung 37 ist an einer Kohlendioxid- Abscheidevorrichtung (C02-Capture Plant) für die Zuleitung eines verunreinigten Absorptionsmittels angeschlossen. Die Kohlendioxid-Abscheidevorrichtung ist hier nicht dargestellt. Die Zuführleitung 38 für Kohlendioxid ist ebenfalls an der Kohlendioxid-Abscheidevorrichtung angeschlossen und dient der Zuführung von bereits aus einem Rauchgas abgetrenntem Kohlendioxid .

Der Reaktor 32 umfasst ein Rührwerk 39a und ist in eine Kühl- schleife 40 geschaltet, in welche eine Pumpe 41 und einen

Kühler 42 geschaltet sind. Durch den Kühler 42 ist Wärmeenergie aus dem ersten Reaktor 32 abführbar, wodurch eine Temperatur T in dem Reaktor 32 einstellbar ist. Denkbar sind auch andere Konzepte zur Einstellung der Temperatur T. Zur Auslei - tung einer Suspension weist der Reaktor 32 eine Leitung 43 auf. Die Leitung 43 verbindet den Reaktor 32 mit dem Filter 35. In die Leitung 43 ist eine Pumpe 44 zur Förderung der Suspension geschaltet. Die Carbonate und Aminosäure sind im Reaktor 32 bereits weitgehend vollständig ausgefällt. Erfolgt eine weite Abkühlung der Suspension in der Leitung 43, ist somit mit keiner Zunah- me an Feststoffanteil zu rechnen, und in Folge dessen eine Verstopfung der Leitung 43 vermieden.

Der Filter 35 ist für die Abscheidung von kristallinen Fest- Stoffkomponenten, vorzugsweise Kaliumhydrogencarbonat und

Aminosäuresalz, von einer flüssigen Komponente ausgelegt. Der Filter 35 weist eine Auslassleitung 49 für den Transport einer abfiltrierten Feststoffkomponente auf, und eine Auslassleitung 50 für die Ausleitung einer dünnen

Aminosäuresalzlösung. In die Auslassleitung 50 sind ein Sammelbehälter 51 und eine Pumpe 56 geschaltet. Durch die Auslassleitung 50 wird eine abgereicherte Aminosäuresalzlösung aus dem Prozess ausgeleitet. Der Dissolver 36 ist mit einem Rührer 39b ausgerüstet, z.B. einem Scheibenrührer, der die Funktion hat, kristalline Agglomerate wieder in Lösung zu bringen. Dem Dissolver 36 kann dazu noch ein Lösungsmittel, beispielsweise Wasser, zugeführt werden. An den Dissolver 36 ist eine Rückführleitung 52 ange- schlössen, die zur Ausleitung eines aufbereiteten Absorptionsmittels mit einer Abscheidevorrichtung für Kohlendioxid (C02-Capture Plant) verbunden ist.

FIG 6 zeigt eine Weiterbildung der in FIG 5 gezeigten Vor- richtung 30. Im Unterschied zu FIG 5 umfasst das Ausführungsbeispiel der FIG 6 zusätzlich im Wesentlichen einen Verdampfer 57, einen Kondensator 58 und einen FeststoffSammler 59.

Der Verdampfer 57 ist als Filmverdampfer ausgelegt, und in die Zuführleitung 37 für ein verunreinigtes Absorptionsmittel geschaltet. An den Verdampfer 57 ist zudem eine Dampfleitung 60 angeschlossen, welche den Verdampfer 57 mit einem Dampferzeuger einer fossil befeuerten Kraftwerksanlage verbindet. Durch die Verdampfung wird eine aufkonzentrierte

Aminosäuresalzlösung gebildet, die aus dem Verdampfer 57 über die Leitung 37 ausleitbar ist. In die Leitung 37, zwischen dem Verdampfer 57 und dem Reaktor 32 ist eine Pumpe 65 ge- schaltet, durch welche die aufkonzentrierte

Aminosäuresalzlösung in den Reaktor förderbar ist.

Über eine Leitung 61 ist aus dem Verdampfer 57 Dampf ausleit- bar. Die Leitung 61 verbindet den Verdampfer 57 mit dem Kondensator 58, in dem der Dampf kondensierbar ist. An den Kondensator 58 ist eine Kondensatleitung 62 angeschlossen, die den Kondensator 58 mit dem FeststoffSammler 59 und dem

Dissolver 36 verbindet. In die Kondensatleitung 62 sind ein Sammelbehälter 63 zur Speicherung von Kondensat und eine Pumpe 64 zur Förderung von Kondensat geschaltet.

Zur Ausleitung eines abfiltrierten Feststoffes ist in dem Ausführungsbeispiel der FIG 6 der Filter 35 über eine Aus- lassleitung 49 mit dem FeststoffSammler 59 verbunden. In dem FeststoffSammler 59 werden die abfiltrierten Feststoffkompo- nenten gespeichert und dosiert an den Dissolver 36 über eine Auslassleitung 49 abgegeben. Durch die Zwischenspeicherung und die dosierte Abgabe kann der Dissolver 36 unter konstan- ten Bedingungen betrieben werden.

Zur Ausleitung einer durch die Filtration gebildeten Mutterlauge ist an den Filter 35 die Auslassleitung 50 angeschlossen. Im Ausführungsbeispiel der FIG 6 zeigt die Auslasslei- tung 50 in drei Teilleitungen auf. Die erste Teilstromleitung 54 verbindet den Filter 35 mit dem Reaktor 32 und dient der Rückführung eines Teilstroms von Mutterlauge in den Reaktor 32. Die zweite Teilstromleitung 55 verbindet den Filter 32 mit dem Verdampfer 57 und dient der Rückführung eines Teil- Stroms von Mutterlauge in den Verdampfer 57. Die dritte Teilstromleitung 53 dient der Ausleitung einer verbliebenen flüssigen Komponente.

Die erste Teilstromleitung 54 ist dabei dementsprechend groß ausgelegt, dass mehr als die Hälfte der durch die Auslassleitung 50 auszuleitenden Mutterlauge durch die erste Teilstromleitung 54 führbar ist. Die zweite Teilstromleitung 55 und die dritte Teilstromleitung 53 sind im Verhältnis zur ersten Teilstromleitung mit einem kleineren Strömungsdurchmesser ausgelegt. In die jeweiligen Teilstromleitungen 53, 54 und 55 können Ventile geschaltet sein, durch die sich der Durchfluss und die Aufteilung des Flusses auf die Teilleitungen unterei- nander einstellbar sind.