ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ СИНТЕЗ-ГАЗА Российский патент 2021 года по МПК B01D53/14 

Èçîáðåòåíèå îòíîñèòñÿ ê ñïîñîáó óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû, â ÷àñòíîñòè, èç ñèíòåç-ãàçà.

Ñèíòåç àììèàêà ïî Ãàáåðó-Áîøó ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøèì ïðîìûøëåííûì ìåòîäîì ïîëó÷åíèÿ àììèàêà. Èñòî÷íèêîì íåîáõîäèìîãî äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ìåòîäà âîäîðîäà ÷àùå âñåãî ÿâëÿåòñÿ ñèíòåç-ãàç, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé ãàçîâóþ ñìåñü, êîòîðàÿ ñîäåðæèò ãëàâíûì îáðàçîì ìîíîîêñèä óãëåðîäà è âîäîðîä. Ìîíîîêñèä óãëåðîäà ïî ðåàêöèè êîíâåðñèè âîäÿíîãî ãàçà ïðåâðàùàþò â äèîêñèä óãëåðîäà, êîòîðûé çàòåì ìîæåò áûòü óäàëåí ïîñðåäñòâîì àáñîðáöèîííîé î÷èñòêè ãàçîâ.

 ïðîìûøëåííîì ìàñøòàáå â êà÷åñòâå àáñîðáåíòîâ äëÿ óäàëåíèÿ êèñëûõ ãàçîâ, íàïðèìåð, äèîêñèäà óãëåðîäà, èç ïîòîêîâ òåêó÷åé ñðåäû ÷àñòî èñïîëüçóþò âîäíûå ðàñòâîðû îðãàíè÷åñêèõ îñíîâàíèé, íàïðèìåð, àìèíîâ, â ÷àñòíîñòè, àëêàíîëàìèíîâ. Ïðè ðàñòâîðåíèè êèñëûõ ãàçîâ èç îñíîâàíèÿ è êîìïîíåíòîâ êèñëîãî ãàçà îáðàçóþòñÿ èîííûå ïðîäóêòû. Àáñîðáåíò ìîæíî ðåãåíåðèðîâàòü ïîñðåäñòâîì íàãðåâàíèÿ, ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ äî áîëåå íèçêèõ çíà÷åíèé èëè îòïàðèâàíèÿ, ïðè÷åì èîííûå ïðîäóêòû âíîâü ðåàãèðóþò ñ îáðàçîâàíèåì êèñëûõ ãàçîâ, è/èëè êèñëûå ãàçû îòïàðèâàþò âîäÿíûì ïàðîì. Ïî çàâåðøåíèè ïðîöåññà ðåãåíåðàöèè àáñîðáåíò ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïîâòîðíî.

Óêàçàííóþ âûøå àáñîðáöèîííóþ î÷èñòêó ãàçîâ ñîãëàñíî óðîâíþ òåõíèêè ïðåäëàãàåòñÿ îñóùåñòâëÿòü â âèäå ïðîöåññîâ äâóõñòóïåí÷àòîé àáñîðáöèè è äâóõñòóïåí÷àòîé äåñîðáöèè. Ïîäîáíîå îñóùåñòâëåíèå àáñîðáöèîííîé î÷èñòêè ÿâëÿåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêè öåëåñîîáðàçíûì, ïîñêîëüêó ïîëíîé ðåãåíåðàöèè ïîäâåðãàåòñÿ òîëüêî ÷àñòü îáúåìà çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà, à îñòàëüíàÿ ÷àñòü çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà äîëæíà áûòü ðåãåíåðèðîâàíà ëèøü ÷àñòè÷íî. Íà ïåðâîé ñòóïåíè àáñîðáöèè ïîñðåäñòâîì ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà óäàëÿþò îñíîâíîå êîëè÷åñòâî äèîêñèäà óãëåðîäà, à íà âòîðîé ñòóïåíè àáñîðáöèè ïîñðåäñòâîì ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà îñóùåñòâëÿþò òîíêóþ î÷èñòêó.

 åâðîïåéñêîì ïàòåíòå EP 0190434 A2 îïèñàí ñïîñîá óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ãàçîâ. Ïðè ýòîì äëÿ óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ãàçîâîãî ïîòîêà, ðåàëèçóåìîãî áëàãîäàðÿ ðåàêöèè ÑÎ₂ ñ àáñîðáåíòîì, ñîäåðæàùèé äèîêñèä óãëåðîäà ãàçîâûé ïîòîê ïîñëåäîâàòåëüíî ïðîïóñêàþò ÷åðåç äâà àáñîðáåðà, â êîòîðûõ îí êîíòàêòèðóåò â ïðîòèâîòîêå ñíà÷àëà ñ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì, à çàòåì ñ ðåãåíåðèðîâàííûì âîäíûì àáñîðáåíòîì, ñîäåðæàùèì àëêàíîëàìèí. Äëÿ ðåãåíåðàöèè çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà åãî äàâëåíèå â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñíèæàþò äî çíà÷åíèé, ïðåâûøàþùèõ àòìîñôåðíîå äàâëåíèå, à çàòåì â äðóãîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå äî çíà÷åíèé íèæå àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ (îò 0,3 äî 1 áàð). Çàòåì ÷àñòè÷íûé ïîòîê ïîëó÷åííîãî ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà âîçâðàùàþò íà ïåðâóþ ñòóïåíü àáñîðáöèè, à äðóãîé ÷àñòè÷íûé ïîòîê ïîëíîñòüþ ðåãåíåðèðóþò â ñòðèïïèíã-êîëîííå. Áëàãîäàðÿ îñíàùåíèþ óñòàíîâêè ðàñøèðèòåëüíûì ðåçåðâóàðîì, ïðåäíàçíà÷åííûì äëÿ ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ íèæå àòìîñôåðíîãî, óäàåòñÿ ïîâûñèòü åìêîñòü ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ïî êèñëîìó ãàçó, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïîçâîëÿåò ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî ïîòîêîâ àáñîðáåíòà, óìåíüøèòü äèàìåòð àáñîðáåðà, ñîîòâåòñòâåííî ñòðèïïèíã-êîëîííû, è ïîâûñèòü ýêîíîìè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü óñòàíîâêè. Ïðè ýòîì ðàçðåæåíèå â ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñîçäàþò ñ ïîìîùüþ ïàðîñòðóéíîãî ýæåêòîðà, ïðèâîäèìîãî â äåéñòâèå ïîñðåäñòâîì âíåøíåãî ðàáî÷åãî ïàðà è èñïîëüçóåìîãî â êîìáèíàöèè ñ ìåõàíè÷åñêèì óñòðîéñòâîì äëÿ ñîçäàíèÿ ðàçðåæåíèÿ, íàïðèìåð, êîìïðåññîðîì. Îáúåäèíåííûå ïàðû íàïðàâëÿþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð. Èñïîëüçîâàíèå âíåøíåãî ðàáî÷åãî ïàðà îäíîâðåìåííî ïîçâîëÿåò êîìïåíñèðîâàòü ïîòåðè âîäû, îáóñëîâëåííûå åå óíîñîì ñ îáðàáîòàííûì ïîòîêîì òåêó÷åé ñðåäû è âûñâîáîæäàåìûìè êèñëûìè ãàçàìè, èëè èíûå ôèçè÷åñêèå ïîòåðè âîäû, ñîîòâåòñòâåííî ñîõðàíèòü âîäíûé áàëàíñ óñòàíîâêè. Òàêèì îáðàçîì, ïîäà÷ó â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð âíåøíåé âîäû â âèäå ðàáî÷åãî ïàðà ñ öåëüþ êîìïåíñèðîâàíèÿ ïîòåðü âîäû (ïîäà÷ó êîìïåíñàöèîííîé âîäû) îñóùåñòâëÿþò âûíóæäåííî, ïðè÷åì äëÿ ñîõðàíåíèÿ âîäíîãî áàëàíñà ïîäà÷à äîïîëíèòåëüíîé êîìïåíñàöèîííîé âîäû â äðóãèå óçëû óñòàíîâêè äîëæíà áûòü èñêëþ÷åíà èëè ïî ìåíüøåé ìåðå çíà÷èòåëüíî îãðàíè÷åíà. Îäíàêî ïîñêîëüêó îáðàáîòàííûé ãàçîâûé ïîòîê, ïîêèäàþùèé àáñîðáåð, óíîñèò ñ ñîáîé àìèíû, ÷òî îáóñëîâëèâàåò ïîòåðþ ïîñëåäíèõ, æåëàòåëüíûì ÿâëÿåòñÿ ââåäåíèå â àáñîðáåð æèäêîé êîìïåíñàöèîííîé âîäû. Ïîäà÷à êîìïåíñàöèîííîé âîäû â àáñîðáåð, â èäåàëüíîì ñëó÷àå ðåàëèçóåìàÿ ÷åðåç çîíó îáðàòíîé ïðîìûâêè, ñïîñîáñòâóåò ïî ìåíüøåé ìåðå ÷àñòè÷íîìó óäåðæèâàíèþ ïðèñóòñòâóþùèõ â ãàçîâîì ïîòîêå àìèíîâ è ñîêðàùåíèþ èõ ïîòåðü. Äðóãèì íåäîñòàòêîì îïèñàííîé â öèòèðóåìîì äîêóìåíòå óñòàíîâêè ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìîñòü èñïîëüçîâàíèÿ äîðîãîñòîÿùåãî êîìïðåññîðà äëÿ ñîçäàíèÿ ðàçðåæåíèÿ âî âòîðîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå. Êðîìå òîãî, ôóíêöèîíèðîâàíèå ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà ïðè ïîíèæåííîì äàâëåíèè â ñî÷åòàíèè ñ ïîæàðîîïàñíîñòüþ ãàçîâîé àòìîñôåðû, ñîäåðæàùåé âîäîðîäà, ÿâëÿåòñÿ êðèòè÷íûì â îòíîøåíèè òåõíèêè áåçîïàñíîñòè ôàêòîðîì. Âñëåäñòâèå ñâîåâðåìåííî íåîáíàðóæåííîé íåãåðìåòè÷íîñòè âíóòðü óñòàíîâêè ìîæåò ïðîíèêíóòü âîçäóõ èëè êèñëîðîä, îáðàçóþùèé ñ âîäîðîäîì âçðûâîîïàñíóþ ñìåñü.

 åâðîïåéñêîì ïàòåíòå ÅÐ 0173908 A2 ïðåäëàãàåòñÿ ñïîñîá, ïîäîáíûé öèòèðîâàííîìó âûøå, ïðè÷åì ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð íåîáÿçàòåëüíî ýêñïëóàòèðóþò ïðè ïîíèæåííîì äàâëåíèè, à, íàïðîòèâ, ïîä äàâëåíèåì, ïðåäïî÷òèòåëüíî ñîñòàâëÿþùèì, íàïðèìåð, îò 1 äî 1,5 áàð. Ïðè ýòîì â îòëè÷èå îò öèòèðîâàííîãî âûøå ñïîñîáà ìîæíî ïîëíîñòüþ îòêàçàòüñÿ îò èñïîëüçîâàíèÿ êîìïðåññîðà èëè çàìåíèòü åãî áîëåå ýêîíîìè÷íîé âîçäóõîäóâêîé, ÷òî ïîçâîëÿåò äîïîëíèòåëüíî ïîâûñèòü ýêîíîìè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü óñòàíîâêè.  êîíäåíñàòîðå íà âûõîäå ïàðîâ èç âòîðîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà êîíäåíñèðóþòñÿ êîìïîíåíòû àáñîðáåíòà è âîäà. Îäíàêî ïðè ïîäîáíîé òåõíîëîãèè òåðÿåòñÿ ñêðûòîå òåïëî, âûäåëÿþùååñÿ ïðè êîíäåíñàöèè ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð ãàçîâîãî ïîòîêà â êîíäåíñàòîðå, êîòîðîå ìîæíî áûëî áû èñïîëüçîâàòü â ïðîöåññå.

 îñíîâó íàñòîÿùåãî èçîáðåòåíèÿ áûëà ïîëîæåíà çàäà÷à ïðåäëîæèòü ñïîñîá óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ïîòîêîâ òåêó÷åé ñðåäû, â ÷àñòíîñòè, èç ñèíòåç-ãàçà, ñîãëàñíî êîòîðîìó ñêðûòàÿ òåïëîòà ñîäåðæàùèõ âîäÿíîé ïàð ãàçîâûõ ïîòîêîâ ñîõðàíÿåòñÿ â ïðîöåññå, è èñïîëüçîâàíèå äîðîãîñòîÿùåãî êîìïðåññîðà îêàçûâàåòñÿ èçëèøíèì, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ýêîíîìè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü ïî ñðàâíåíèþ ñ èçâåñòíûìè èç óðîâíÿ òåõíèêè ñïîñîáàìè.

Óêàçàííàÿ çàäà÷à ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ ðåøàåòñÿ ñ ïîìîùüþ ñïîñîáà óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû ïîñðåäñòâîì âîäíîãî àáñîðáåíòà, â ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûì:

a) ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ââîäÿò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó è îáðàáàòûâàþò ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì,

b) îáðàáîòàííûé ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû âî âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíå îáðàáàòûâàþò ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì, ïîëó÷àÿ î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû è çàãðóæåííûé àáñîðáåíò,

c) äàâëåíèå çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñíèæàþò äî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ â èíòåðâàëå îò 1,2 äî 3 áàð, ïîëó÷àÿ âòîðè÷íûé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê,

d) äàâëåíèå âòîðè÷íîãî ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà âî âòîðîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñíèæàþò äî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ â èíòåðâàëå îò 1 äî 1,2 áàð, ïîëó÷àÿ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê,

e) ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó, à äðóãîé ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ñòðèïïèíã-êîëîííó, â êîòîðîé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïîäâåðãàþò òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè, ïîëó÷àÿ ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è òðåòèé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, ïðè÷åì ñòðèïïèíã-êîëîííó ýêñïëóàòèðóþò ïîä äàâëåíèåì, ïî ìåíüøåé ìåðå íà 0,9 áàð ïðåâûøàþùåì äàâëåíèå â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå,

f) ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò âîçâðàùàþò âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó,

g) ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê ñæèìàþò ïîñðåäñòâîì ñòðóéíîãî íàñîñà è â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ïðèâîäÿò â íåïîñðåäñòâåííûé òåïëîîáìåííûé êîíòàêò ñ çàãðóæåííûì àáñîðáåíòîì, ïðè÷åì ñòðóéíûé íàñîñ ïðèâîäÿò â äåéñòâèå ïîñðåäñòâîì òðåòüåãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà.

Âñå óêàçàííûå â íàñòîÿùåì îïèñàíèè çíà÷åíèÿ äàâëåíèÿ ÿâëÿþòñÿ àáñîëþòíûìè çíà÷åíèÿìè.

Íà ïåðâîé ñòóïåíè ñïîñîáà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ââîäÿò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó äëÿ îáðàáîòêè ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì, à çàòåì âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó äëÿ îáðàáîòêè ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì.

Ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ ñîäåðæàùèé äèîêñèä óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû â ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíå ïðèâîäÿò â êîíòàêò ñ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì. Ïðè ýòîì ïîëó÷àþò ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû, ïî ìåíüøåé ìåðå ÷àñòè÷íî î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà.  ïîñëåäóþùåé âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíå ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû îáðàáàòûâàþò ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì, ïîëó÷àÿ î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû (â äàëüíåéøåì íàçûâàåìûé òàêæå îáðàáîòàííûì ïîòîêîì òåêó÷åé ñðåäû), à òàêæå íàñûùåííûé äèîêñèäîì óãëåðîäà àáñîðáåíò. Ïîëó÷åííûé âî âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíå ÷àñòè÷íî çàãðóæåííûé àáñîðáåíò, àáñîðáöèîííàÿ åìêîñòü êîòîðîãî, êàê ïðàâèëî, îñòàåòñÿ íåèñ÷åðïàííîé, ïðåäïî÷òèòåëüíî íàïðàâëÿþò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó.

Îáðàáîòêó ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû àáñîðáåíòîì ïðåäïî÷òèòåëüíî îñóùåñòâëÿþò â ïðîòèâîòîêå. Ïðè ýòîì ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû â îáùåì ñëó÷àå ïîäàþò â íèæíþþ ÷àñòü ñîîòâåòñòâóþùåé àáñîðáöèîííîé çîíû, à àáñîðáåíò íàïðàâëÿþò â åå âåðõíþþ ÷àñòü. Äëÿ áîëåå ýôôåêòèâíîãî êîíòàêòà è ôîðìèðîâàíèÿ áîëüøåé ãðàíè÷íîé ïîâåðõíîñòè ìàññîáìåíà àáñîðáöèîííàÿ çîíà, êàê ïðàâèëî, ñîäåðæèò âíóòðåííèå óñòðîéñòâà, íàïðèìåð, íàñàäî÷íûå òåëà, íàñàäî÷íûå ìàòåðèàëû è/èëè òàðåëêè. Îáðàáîòêó ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû àáñîðáåíòîì ñîîòâåòñòâóþùèì îáðàçîì îñóùåñòâëÿþò â àáñîðáöèîííîé áàøíå, ñîîòâåòñòâåííî àáñîðáöèîííîé êîëîííå, íàïðèìåð, íàñàäî÷íîé èëè òàðåëü÷àòîé êîëîííå. Ïðè ýòîì ïîä àáñîðáöèîííîé çîíîé èìååòñÿ â âèäó ñåêöèÿ àáñîðáöèîííîé êîëîííû, â êîòîðîé ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ïðèâîäÿò â ìàññîîáìåííûé êîíòàêò ñ àáñîðáåíòîì.

Îáå àáñîðáöèîííûå çîíû ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ â îäíîé àáñîðáöèîííîé êîëîííå îäíà íàä äðóãîé.  ýòîì ñëó÷àå ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ïîäàþò â êóá êîëîííû, ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò â âåðõíþþ ÷àñòü ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíû, à ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò â âåðõíþþ ÷àñòü âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíû, òî åñòü â âåðõíþþ ÷àñòü àáñîðáöèîííîé êîëîííû. Ñòåêàþùèé èç âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíû ÷àñòè÷íî çàãðóæåííûé àáñîðáåíò äàëåå ïðîõîäèò ÷åðåç ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó.

 äðóãîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ îáå àáñîðáöèîííûå çîíû óïîðÿäî÷åíû ñîîòâåòñòâåííî â äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûõ îòäåëüíûõ êîëîííàõ.

Äàâëåíèå ïîñòóïàþùåãî â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû ñîñòàâëÿåò îò 10 äî 80 áàð, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 20 äî 40 áàð. Äàâëåíèå â ïåðâîé è âòîðîé àáñîðáöèîííûõ çîíàõ áåç ó÷åòà åãî íåèçáåæíûõ ïîòåðü ïðåäïî÷òèòåëüíî â îñíîâíîì àíàëîãè÷íî óêàçàííîìó âûøå äàâëåíèþ. Òåìïåðàòóðà ïîäàâàåìîãî â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà â îáùåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò îò 50 äî 120°Ñ, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 70 äî 90°Ñ. Òåìïåðàòóðà ïîäàâàåìîãî âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà â îáùåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò îò 20 äî 70°Ñ, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 30 äî 55°Ñ.

 îäíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû â çîíå îáðàòíîé ïðîìûâêè ïðèâîäÿò â êîíòàêò ñ âîäíîé ïðîìûâî÷íîé æèäêîñòüþ ñ öåëüþ ïåðåâåäåíèÿ ïî ìåíüøåé ìåðå ÷àñòè óíîñèìûõ ýòèì ïîòîêîì êîìïîíåíòîâ àáñîðáåíòà è ïðîäóêòîâ èõ ðàçëîæåíèÿ â ïðîìûâî÷íóþ æèäêîñòü. Ïðè ýòîì ïîëó÷àþò ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû, î÷èùåííûé îò êîìïîíåíòîâ àáñîðáåíòà, ïðîäóêòîâ èõ ðàçëîæåíèÿ è äèîêñèäà óãëåðîäà, à òàêæå ïðîìûâî÷íóþ æèäêîñòü, íàñûùåííóþ êîìïîíåíòàìè àáñîðáåíòà è ïðîäóêòàìè èõ ðàçëîæåíèÿ. Äëÿ áîëåå èíòåíñèâíîãî êîíòàêòà ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû ñ ïðîìûâî÷íîé æèäêîñòüþ çîíà ïðîìûâêè ïðåäïî÷òèòåëüíî îñíàùåíà íàñàäî÷íûìè òåëàìè, íàñàäî÷íûìè ìàòåðèàëàìè è/èëè òàðåëêàìè. Ïðîìûâî÷íóþ æèäêîñòü ìîæíî ðàñïðåäåëÿòü ïî ïîïåðå÷íîìó ñå÷åíèþ çîíû ïðîìûâêè ïîñðåäñòâîì ïðèãîäíîãî äëÿ ýòîé öåëè óñòðîéñòâà, ðàñïîëîæåííîãî âûøå çîíû ïðîìûâêè.

 ïðåäïî÷òèòåëüíûõ âàðèàíòàõ îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ çîíà ïðîìûâêè ñêîíñòðóèðîâàíà â âèäå ðàñïîëîæåííîé íàä âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíîé ñåêöèè àáñîðáöèîííîé êîëîííû, òî åñòü â âèäå ÷àñòè àáñîðáöèîííîé êîëîííû, ðàñïîëîæåííîé âûøå ìåñòà ïîäà÷è ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà.

Ïðèãîäíûìè âîäíûìè ïðîìûâî÷íûìè æèäêîñòÿìè ÿâëÿþòñÿ âîäíûå æèäêîñòè, êîòîðûå â ìàêñèìàëüíîé ñòåïåíè ñâîáîäíû îò àìèíîâ è ïðîäóêòîâ èõ ðàçëîæåíèÿ. Ïðèãîäíûìè ïðîìûâî÷íûìè æèäêîñòÿìè ìîãóò ÿâëÿòüñÿ êàê «âíóòðåííèå» æèäêîñòè, òî åñòü âîäíûå æèäêîñòè, îáðàçóþùèåñÿ â äðóãîì ìåñòå ñîîòâåòñòâóþùåãî òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, òàê è ïîäâîäèìûå èçâíå âîäíûå æèäêîñòè (êîìïåíñàöèîííàÿ âîäà).

 ïðåäïî÷òèòåëüíûõ âàðèàíòàõ îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ ïðîìûâî÷íóþ æèäêîñòü ïîëíîñòüþ èëè ÷àñòè÷íî îáðàçóåò ñâåæàÿ âîäà èç âíåøíåãî èñòî÷íèêà (êîìïåíñàöèîííàÿ âîäà), íàïðàâëÿåìàÿ â çîíó ïðîìûâêè ñ öåëüþ êîìïåíñèðîâàíèÿ ïîòåðü âîäû. Íåîáõîäèìîñòü â ïîäîáíîì êîìïåíñèðîâàíèè îáóñëîâëåíà òåì, ÷òî óñòàíîâêà íåïðåðûâíî òåðÿåò âîäó â âèäå âîäÿíîãî ïàðà, óíîñèìîãî îáðàáîòàííûì ïîòîêîì òåêó÷åé ñðåäû è âûñâîáîæäåííûìè êèñëûìè ãàçàìè, èëè âñëåäñòâèå èíûõ ôèçè÷åñêèõ ïîòåðü.  ïðåäïî÷òèòåëüíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ ðåàëèçóþò ïðîñòîå ïðîïóñêàíèå âîäíîé ïðîìûâî÷íîé æèäêîñòè ÷åðåç çîíó ïðîìûâêè áåç åå íàãíåòàíèÿ íàñîñîì. Ñòåêàþùàÿ èç çîíû ïðîìûâêè ïðîìûâî÷íàÿ æèäêîñòü ïðåäïî÷òèòåëüíî ïîñòóïàåò âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó.

Ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ ðåãåíåðàöèþ çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà îñóùåñòâëÿþò ïîñðåäñòâîì ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ â ðàñøèðèòåëüíûõ ðåçåðâóàðàõ â ñî÷åòàíèè ñ ðåàëèçóåìîé â ñòðèïïèíã-êîëîííå äåñîðáöèåé.

 îäíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ äàâëåíèå çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà ñíèæàþò â ïðåäøåñòâóþùåì ïåðâîìó ðàñøèðèòåëüíîìó ðåçåðâóàðó ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå âûñîêîãî äàâëåíèÿ, ôóíêöèîíèðóþùåì ïðè áîëåå âûñîêîì äàâëåíèè ïî ñðàâíåíèþ ñ äàâëåíèåì â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå. Äàâëåíèå â ïðåäøåñòâóþùåì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå â îáùåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò îò 6 äî 10 áàð, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 7 äî 9 áàð. Íà äàííîé ñòàäèè ïîëó÷àþò ãàçîâûé ïîòîê, ñîäåðæàùèé ñîàáñîðáàò. Ïðè ýòîì ïîä «ñîàáñîðáàòîì» ïîäðàçóìåâàþò îòëè÷àþùèåñÿ îò êèñëûõ ãàçîâ êîìïîíåíòû ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû, êîòîðûå íà ñòàäèè àáñîðáöèè ôèçè÷åñêè ðàñòâîðÿþòñÿ â àáñîðáåíòå. Ê ïîäîáíûì êîìïîíåíòàì îòíîñÿòñÿ, íàïðèìåð, àçîò, âîäîðîä, ìîíîîêñèä óãëåðîäà, àðãîí è/èëè óãëåâîäîðîäû, â ÷àñòíîñòè, ìåòàí. Ïðè ñíèæåíèè äàâëåíèÿ â ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå âûñîêîãî äàâëåíèÿ ìîæåò âûñâîáîæäàòüñÿ òàêæå ÷àñòü äèîêñèäà óãëåðîäà. Äàâëåíèå â ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå âûñîêîãî äàâëåíèÿ ïðåäïî÷òèòåëüíî óñòàíàâëèâàþò òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû âûñâîáîæäåíèå îñíîâíîãî êîëè÷åñòâî äèîêñèäà óãëåðîäà èñêëþ÷àëîñü. Íà äàííîé ñòàäèè ïîëó÷àþò â ìàêñèìàëüíîé ñòåïåíè îñâîáîæäåííûé îò coàáñîðáàòà çàãðóæåííûé àáñîðáåíò, êîòîðûé íàïðàâëÿþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð.

Êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ, âûñâîáîæäàþùóþñÿ ïðè ñíèæåíèè äàâëåíèÿ çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà â ïðåäøåñòâóþùåì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå, ïðè íåîáõîäèìîñòè ìîæíî ðåêóïåðèðîâàòü ñ ïîìîùüþ òóðáîäåòàíäåðà è èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äåéñòâèå íàñîñà, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ýêîíîìèè ýëåêòðîýíåðãèè. Ìåõàíè÷åñêóþ ýíåðãèþ ìîæíî íåïîñðåäñòâåííî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äåéñòâèå ïðèñîåäèíåííîãî íàñîñà, íàïðèìåð, áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî òóðáîäåòàíäåð è ðàáî÷åå êîëåñî íàñîñà ìîíòèðóþò íà îáùåì âàëó.  êà÷åñòâå àëüòåðíàòèâû êèíåòè÷åñêóþ ýíåðãèþ ìîæíî ïðåâðàùàòü â ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ è èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðèâåäåíèÿ â äåéñòâèå íàñîñà.

Ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå äàâëåíèå çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà èëè, â ñëó÷àå ïðè íåîáõîäèìîñòè èñïîëüçóåìîãî ïðåäøåñòâóþùåãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà, äàâëåíèå çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà, â ìàêñèìàëüíîé ñòåïåíè îñâîáîæäåííîãî îò ñîàáñîðáàòà, ñíèæàþò äî çíà÷åíèé, ñîñòàâëÿþùèõ îò 1,2 äî 3 áàð, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 1,3 äî 1,8 áàð. Ïðè ýòîì ïîëó÷àþò ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, à òàêæå âòîðè÷íûé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò. Âòîðè÷íûì ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì â äàííîì ñëó÷àå íàçûâàþò àáñîðáåíò, ñòåïåíü íàñûùåíèÿ êîòîðîãî äèîêñèäîì óãëåðîäà çàíèìàåò ïðîìåæóòî÷íîå ïîëîæåíèå ìåæäó çàãðóæåííûì àáñîðáåíòîì è ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì.

 îäíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ êîíäåíñèðóþò êîìïîíåíòû àáñîðáåíòà, óíåñåííûå ïåðâûì ÑÎ₂-ñîäåðæàùèì ãàçîâûì ïîòîêîì. Ñ ýòîé öåëüþ ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê îõëàæäàþò â òåïëîîáìåííèêå, è ïîëó÷åííûé ãàçîæèäêîñòíûé ïîòîê ðàçäåëÿþò íà ôàçû â ñåïàðàòîðå. Îáðàçóþùèéñÿ â ñåïàðàòîðå, ñîäåðæàùèé äèîêñèä óãëåðîäà ãàçîâûé ïîòîê çàòåì ìîæíî âûâîäèòü ñ óñòàíîâêè. Îòäåëåííûé â ñåïàðàòîðå êîíäåíñàò, ñîäåðæàùèé êîìïîíåíòû âîäíîãî àáñîðáåíòà, âîçâðàùàþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð.

Ïîëó÷åííûé êîíäåíñàò ïðåäïî÷òèòåëüíî âîçâðàùàþò â ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð ÷åðåç çîíó îáðàòíîé ïðîìûâêè. Äëÿ óäåðæèâàíèÿ ïî ìåíüøåé ìåðå ÷àñòè çàõâà÷åííûõ ãàçîâûì ïîòîêîì êîìïîíåíòîâ àáñîðáåíòà ïîäîáíàÿ çîíà îáðàòíîé ïðîìûâêè, êàê ïðàâèëî, ñíàáæåíà âíóòðåííèìè óñòðîéñòâàìè, íàïðèìåð, íàñàäî÷íûìè òåëàìè, íàñàäî÷íûìè ìàòåðèàëàìè è/èëè òàðåëêàìè. Ïîäîáíàÿ ðåöèðêóëÿöèÿ êîíäåíñàòà ïîçâîëÿåò èñêëþ÷èòü óíîñ êîìïîíåíòîâ àáñîðáåíòà, ñîîòâåòñòâåííî èõ ïîòåðþ.

Çàòåì âî âòîðîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå äàâëåíèå âòîðè÷íîãî ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ñíèæàþò äî àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ èëè äàâëåíèÿ, íåçíà÷èòåëüíî ïðåâûøàþùåãî àòìîñôåðíîå äàâëåíèå, â ÷àñòíîñòè, ñîñòàâëÿþùåãî îò 1 äî 1,2 áàð. Íà äàííîé ñòàäèè ïîëó÷àþò ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, à òàêæå ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò.

Íà ñòàäèÿõ ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ âíîâü âûñâîáîæäàåòñÿ ÷àñòü àáñîðáèðîâàííîãî äèîêñèäà óãëåðîäà. ×àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ñïîñîáåí àáñîðáèðîâàòü äèîêñèä óãëåðîäà; ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó. Äðóãîé ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ñòðèïïèíã-êîëîííó äëÿ òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè. Äàííûé âàðèàíò ÿâëÿåòñÿ ýíåðãåòè÷åñêè ïðåäïî÷òèòåëüíûì, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå íå òðåáóåòñÿ âûïîëíåíèå òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè âñåãî îáúåìà ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà.

 ñòðèïïèíã-êîëîííå ðåàëèçóþò ñòàäèþ òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà, öåëüþ êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ âûñâîáîæäåíèå îñòàâøåãîñÿ â íåì äèîêñèäà óãëåðîäà. Äëÿ îòïàðèâàíèÿ òðåáóåòñÿ îòïàðíîé ãàç, êîòîðûé ïðîèçâîäÿò ïîñðåäñòâîì ÷àñòè÷íîãî èñïàðåíèÿ àáñîðáåíòà â êóáå ñòðèïïèíã-êîëîííû. Âñëåäñòâèå ýòîãî èìååò ìåñòî ñìåùåíèå òåðìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ îáðàòèìîé àáñîðáöèè îò äèîêñèäà óãëåðîäà ê àáñîðáåíòó è âûñâîáîæäåíèå îñòàâøåãîñÿ äèîêñèäà óãëåðîäà. Äåñîðáèðîâàííûé äèîêñèä óãëåðîäà ìîæíî âûâîäèòü èç âåðõíåé ÷àñòè ñòðèïïèíã-êîëîííû â âèäå òðåòüåãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà. Êðîìå òîãî, ïîëó÷àþò ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò, êîòîðûé âîçâðàùàþò âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó.

Ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïåðåä âîçâðàùåíèåì âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó â îáùåì ñëó÷àå îõëàæäàþò äî íåîáõîäèìîé òåìïåðàòóðû àáñîðáöèè. Äëÿ ðåêóïåðàöèè òåïëîâîé ýíåðãèè ãîðÿ÷åãî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ïðåäïî÷òèòåëüíî îñóùåñòâëÿþò ïðåäâàðèòåëüíîå íàãðåâàíèå ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà èç âòîðîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà ïîñðåäñòâîì åãî êîñâåííîãî òåïëîîáìåíà ñ ãîðÿ÷èì ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì. Áëàãîäàðÿ ïîäîáíîìó òåïëîîáìåíó ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò íàãðåâàåòñÿ äî áîëåå âûñîêîé òåìïåðàòóðû, ÷òî îáóñëîâëèâàåò ìåíüøåå ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè, íåîáõîäèìîé äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ñòàäèè ðåãåíåðàöèè. ×àñòè÷íàÿ ðåãåíåðàöèÿ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ñ âûñâîáîæäåíèåì äèîêñèäà óãëåðîäà ìîæåò ïðîèñõîäèòü òàêæå óæå áëàãîäàðÿ òåïëîîáìåíó.

Äàâëåíèå íàïðàâëÿåìîãî â ñòðèïïèíã-êîëîííó ÷àñòè÷íîãî ïîòîêà ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ïåðåä âõîäîì â ñòðèïïèíã-êîëîííó äîëæíî áûòü ïîâûøåíî ïîñðåäñòâîì íàñîñà èëè ãèäðîñòàòè÷åñêè íàñòîëüêî, ÷òîáû îíî ïðåâûøàëî äàâëåíèå â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ïî ìåíüøåé ìåðå íà 0,9 áàð. Ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ ñòðèïïèíã-êîëîííó ýêñïëóàòèðóþò ïðè áîëåå âûñîêîì äàâëåíèè, ÷åì äàâëåíèå â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå, ïîñêîëüêó îáðàçóþùèéñÿ âñëåäñòâèå ðåãåíåðàöèè â ñòðèïïèíã-êîëîííå òðåòèé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðåäëàãàåìûì â èçîáðåòåíèè ñïîñîáîì âîçâðàùàþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð è ïðè ýòîì ïðèâîäÿò â äåéñòâèå ñòðóéíûé íàñîñ, ïîñðåäñòâîì êîòîðîãî ñæèìàþò ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê è íàïðàâëÿþò åãî â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð. Òàêèì îáðàçîì, ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ ïîñðåäñòâîì ñòðóéíîãî íàñîñà, ïðèâîäèìîãî â äåéñòâèå òðåòüèì ÑÎ₂-ñîäåðæàùèì ãàçîâûì ïîòîêîì, íèçêèé óðîâåíü äàâëåíèÿ ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð âòîðîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà ìîæíî ïîâûøàòü äî óðîâíÿ äàâëåíèÿ â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå, à, ñëåäîâàòåëüíî, âîçâðàùàòü îáà ãàçîâûå ïîòîêà â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð è îñóùåñòâëÿòü â íåì íåïîñðåäñòâåííûé òåïëîîáìåííûé êîíòàêò ñ çàãðóæåííûì àáñîðáåíòîì. Ýòî ïîçâîëÿåò ðåêóïåðèðîâàòü ñêðûòóþ òåïëîòó ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð âòîðîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà.

Çàãðóæåííûé àáñîðáåíò è âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, ñæàòûé ïîñðåäñòâîì òðåòüåãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà, ïðåäïî÷òèòåëüíî ââîäÿò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð ïðîòèâîòîêîì îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà. Ïðè ýòîì ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð ïðåäïî÷òèòåëüíî ñêîíñòðóèðîâàí â âèäå êîëîííû. Ìàññîîáìåí è òåïëîîáìåí ìåæäó çàãðóæåííûì àáñîðáåíòîì è ñîäåðæàùèìè äèîêñèä óãëåðîäà ãàçîâûìè ïîòîêàìè ìîæåò áûòü îïòèìèçèðîâàí áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ âíóòðåííèõ óñòðîéñòâ, â ÷àñòíîñòè, íàñàäî÷íîãî ìàòåðèàëà.

Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ îêàçûâàåòñÿ áëàãîïðèÿòíûì ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð âòîðîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà ïåðåä âõîäîì â ñòðóéíûé íàñîñ. Äëÿ ýòîé öåëè ïðèãîäíà âîçäóõîäóâêà. Âîçäóõîäóâêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàøèíó ñ íåçàâèñèìûì ïðèâîäîì è ïåðåäà÷åé ýíåðãèè ðàáî÷åìó òåëó, êîòîðàÿ òðàíñïîðòèðóåò è ñæèìàåò ãàçîîáðàçíóþ ñðåäó, ïðè÷åì ñîîòíîøåíèå äàâëåíèé ñ âñàñûâàþùåé è íàãíåòàòåëüíîé ñòîðîí íàõîäèòñÿ â èíòåðâàëå îò áîëåå 1 äî (ïðåäïî÷òèòåëüíî) ìåíåå 1,5. Âîçäóõîäóâêè â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ îñíàùåíû âðàùàþùèìñÿ âíóòðè êîæóõà ðàáî÷èì êîëåñîì.  ïðåäïî÷òèòåëüíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ íåîáõîäèìîñòü â èñïîëüçîâàíèè êîìïðåññîðà èëè íàãíåòàòåëÿ äëÿ ïîâûøåíèÿ äàâëåíèÿ îòñóòñòâóåò. Ñîîòíîøåíèå äàâëåíèé ñ âñàñûâàþùåé è íàãíåòàòåëüíîé ñòîðîí êîìïðåññîðà ñîñòàâëÿåò áîëåå 3. Êîìïðåññîðû, íàïðèìåð, ìîãóò îáëàäàòü êîíñòðóêöèåé ïîðøíåâûõ èëè ðîòàöèîííûõ êîìïðåññîðîâ. Êîìïðåññîð õàðàêòåðèçóåòñÿ âûñîêîé çàêóïî÷íîé ñòîèìîñòüþ è åãî òåêóùàÿ ýêñïëóàòàöèÿ òðåáóåò âûñîêèõ çàòðàò.

Äàâëåíèå ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð âòîðîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà ïîñðåäñòâîì âîçäóõîäóâêè ïðåäïî÷òèòåëüíî ïîâûøàþò íà âåëè÷èíó, ñîñòàâëÿþùóþ îò 0,05 äî 0,5 áàð, ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 0,1 äî 0,25 áàð. Áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ âîçäóõîäóâêè â ñî÷åòàíèè ñ óïîìÿíóòûì âûøå ñòðóéíûì íàñîñîì äàâëåíèå óêàçàííîãî ïîòîêà ìîæåò áûòü ïîâûøåíî äî óðîâíÿ äàâëåíèÿ â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå.

Ñîñòàâ àáñîðáåíòà íå ÿâëÿåòñÿ êðèòè÷íûì ïàðàìåòðîì, ïðè÷åì ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáûå àáñîðáåíòû, êîòîðûå ïîìèìî âîäû ìîãóò ñîäåðæàòü òàêæå ôèçè÷åñêèå ðàñòâîðèòåëè. Àáñîðáåíòîì ïðåäïî÷òèòåëüíî ÿâëÿåòñÿ âîäíûé ðàñòâîð ïî ìåíüøåé ìåðå îäíîãî àìèíà. Àìèí ïðåäïî÷òèòåëüíî ñîäåðæèò ïî ìåíüøåé ìåðå îäèí ïåðâè÷íûé èëè âòîðè÷íûé àìèí.

Ïðåäïî÷òèòåëüíûå àìèíû ïðèâåäåíû íèæå:

(i) àìèíû ôîðìóëû (I):

NR¹(R²)₂ (I),

â êîòîðîé

R¹ îçíà÷àåò ãèäðîêñèàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà, C₁-C₆-àëêîêñè-C₂-C₆-àëêèëüíóþ ãðóïïó, ãèäðîêñè-C₁-C₆-àëêîêñè-C₂-C₆-àëêèëüíóþ ãðóïïó èëè 1-ïèïåðàçèíèë-C₂-C₆-àëêèëüíóþ ãðóïïó,

R² íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ñîîòâåòñòâåííî îçíà÷àþò âîäîðîä, àëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 1-6 àòîìàìè óãëåðîäà èëè ãèäðîêñèàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà;

(ii) àìèíû ôîðìóëû (II):

R³R⁴N-X-NR⁵R⁶ (II),

â êîòîðîé

R³, R⁴, R⁵ è R⁶ íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ñîîòâåòñòâåííî îçíà÷àþò âîäîðîä, àëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 1-6 àòîìàìè óãëåðîäà, ãèäðîêñèàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà, C₁-C₆-àëêîêñè-C₂-C₆-àëêèëüíóþ ãðóïïó èëè àìèíîàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà, è

Õ îçíà÷àåò àëêèëåíîâóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà, -X¹-NR⁷-X²- èëè -X¹-O-X²-, ïðè÷åì Õ¹ è Õ² íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ñîîòâåòñòâåííî îçíà÷àþò àëêèëåíîâóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà è R⁷ îçíà÷àåò âîäîðîä, àëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 1-6 àòîìàìè óãëåðîäà, ãèäðîêñèàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà èëè àìèíîàëêèëüíóþ ãðóïïó ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà;

(iii) 5-7-÷ëåííûå íàñûùåííûå ãåòåðîöèêëû ïî ìåíüøåé ìåðå ñ îäíèì àòîìîì àçîòà â êîëüöå, êîòîðûå ìîãóò ñîäåðæàòü â êîëüöå îäèí èëè äâà äðóãèõ ãåòåðîàòîìà, âûáðàííûõ èç ãðóïïû, âêëþ÷àþùåé àçîò è êèñëîðîä;

(iv) ñòåðè÷åñêè çàòðóäíåííûå àìèíû, íàïðèìåð, àìèíû ôîðìóëû (III):

â êîòîðîé R⁷ è R⁸ íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ñîîòâåòñòâåííî îçíà÷àþò âîäîðîä, àëêèë ñ 1-6 àòîìàìè óãëåðîäà, àìèíîàëêèë ñ 2-6 àòîìàìè óãëåðîäà, Ñ_1-4-àëêèëàìèíî-Ñ_2-6-àëêèë èëè è äè(Ñ_1-4-àëêèë)àìèíî-Ñ_2-6-àëêèë;

(v) ñìåñè óêàçàííûõ âûøå àìèíîâ.

Ñîîòâåòñòâóþùèìè ïðèìåðàìè ÿâëÿþòñÿ:

(i) 2-àìèíîýòàíîë (ìîíîýòàíîëàìèí), 2-(ìåòèëàìèíî)ýòàíîë, 2-(ýòèë-àìèíî)ýòàíîë, 2-(í-áóòèëàìèíî)ýòàíîë, 2-àìèíî-2-ìåòèëïðîïàíîë, N-(2-àìèíîýòèë)ïèïåðàçèí, ìåòèëäèýòàíîëàìèí, ýòèëäèýòàíîëàìèí, äèìåòèëàìèíîïðîïàíîë, òðåò-áóòèëàìèíîýòîêñèýòàíîë è 2-àìèíî-ìåòèëïðîïàíîë;

(ii) 3-ìåòèëàìèíîïðîïèëàìèí, ýòèëåíäèàìèí, äèýòèëåíòðèàìèí, òðèýòèëåíòåòðàìèí, 2,2-äèìåòèë-1,3-äèàìèíîïðîïàí, ãåêñàìåòèëåíäèàìèí, 1,4-äèàìèíîáóòàí, 3,3-èìèíîáèñïðîïèëàìèí, òðèñ(2-àìèíîýòèë)àìèí, áèñ(3-äèìåòèëàìèíîïðîïèë)àìèí è òåòðàìåòèëãåêñàìåòèëåíäèàìèí;

(iii) ïèïåðàçèí, 2-ìåòèëïèïåðàçèí, N-ìåòèëïèïåðàçèí, 1-ãèäðîêñèýòèë-ïèïåðàçèí, 1,4-áèñãèäðîêñèýòèëïèïåðàçèí, 4-ãèäðîêñèýòèëïèïåðèäèí, ãîìîïèïåðàçèí, ïèïåðèäèí, 2-ãèäðîêñèýòèëïèïåðèäèí è ìîðôîëèí;

(iv) 4-ìåòèëàìèíî-2,2,6,6-òåòðàìåòèëïèïåðèäèí, 4-(í-ïðîïèëàìèíî)-2,2,6,6-òåòðàìåòèëïèïåðèäèí, 4-(í-áóòèëàìèíî)-2,2,6,6-òåòðàìåòèë-ïèïåðèäèí, 4-(2-ýòèëàìèíîýòèëàìèíî)-2,2,6,6-òåòðàìåòèëïèïåðèäèí è 4-(3-äèìåòèëàìèíîïðîïèëàìèíî)-2,2,6,6-òåòðàìåòèëïèïåðèäèí;

(v) ñìåñè óêàçàííûõ âûøå ñîåäèíåíèé.

 ïðåäïî÷òèòåëüíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ àáñîðáåíò ñîäåðæèò ïî ìåíüøåé ìåðå îäèí èç ñëåäóþùèõ àìèíîâ: ìîíîýòàíîëàìèí, ìåòèëàìèíîïðîïèëàìèí, ïèïåðàçèí, äèýòàíîëàìèí, òðèýòàíîëàìèí, äèýòèëýòàíîëàìèí, äèèçîïðîïèëàìèí, àìèíîýòîêñèýòàíîë, äèìåòèëàìèíîïðîïàíîë è ìåòèëäèýòàíîëàìèí èëè ñìåñè ýòèõ àìèíîâ.

 îñîáåííî ïðåäïî÷òèòåëüíîì âàðèàíòå îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ àáñîðáåíò ñîäåðæèò êîìáèíàöèþ âòîðè÷íîãî àìèíà (ïèïåðàçèíà) è òðåòè÷íîãî àìèíà (ìåòèëäèýòàíîëàìèíà).

 îáùåì ñëó÷àå àáñîðáåíò ñîäåðæèò îò 10 äî 60% ìàññ., ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 35 äî 60% ìàññ., îñîáåííî ïðåäïî÷òèòåëüíî 50% ìàññ. àìèíîâ. Ïðè ýòîì êîëè÷åñòâî ïåðâè÷íîãî èëè âòîðè÷íîãî àìèíà â îáùåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò îò 3 äî 10% ìàññ., ïðåäïî÷òèòåëüíî îò 5 äî 8% ìàññ., à îñòàëüíîå êîëè÷åñòâî äîïîëíÿåòñÿ äî óêàçàííûõ âûøå ñîäåðæàíèé òðåòè÷íûì àìèíîì, ïðè÷åì îáùåå êîëè÷åñòâî àáñîðáåíòà äîïîëíÿåòñÿ äî 100% âîäîé.

Àáñîðáåíò ìîæåò ñîäåðæàòü òàêæå äîáàâêè, â ÷àñòíîñòè, èíãèáèòîðû êîððîçèè, ôåðìåíòû è òàê äàëåå. Êîëè÷åñòâî ïîäîáíûõ äîáàâîê â îáùåì ñëó÷àå ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî îò 0,01 äî 3% ìàññ. â ïåðåñ÷åòå íà àáñîðáåíò.

Ïðåäëàãàåìûé â èçîáðåòåíèè ñïîñîá ïðèãîäåí äëÿ îáðàáîòêè ïîòîêîâ òåêó÷åé ñðåäû, â ÷àñòíîñòè, ãàçîâûõ ïîòîêîâ ëþáîãî òèïà, êîòîðûå ñîäåðæàò äèîêñèä óãëåðîäà è ïðè íåîáõîäèìîñòè äðóãèå êèñëûå ãàçû, íàïðèìåð, ñåðîâîäîðîä.

Ïîòîêàìè òåêó÷åé ñðåäû, ñîäåðæàùèìè äèîêñèä óãëåðîäà è ïðè íåîáõîäèìîñòè ñåðîâîäîðîä, âî-ïåðâûõ, ÿâëÿþòñÿ ãàçû, â ÷àñòíîñòè, ïðèðîäíûé ãàç, ñèíòåç-ãàç, êîêñîâûé ãàç, êðåêèíã-ãàç, ãàç, îáðàçóþùèéñÿ ïðè ãàçèôèêàöèè óãëÿ, âîçâðàòíûé ãàç, ãàç èç îðãàíè÷åñêèõ îòõîäîâ è ãàçîîáðàçíûå ïðîäóêòû ñãîðàíèÿ, à, âî-âòîðûõ, â îñíîâíîì íå ñìåøèâàþùèåñÿ ñ àáñîðáåíòîì æèäêîñòè, â ÷àñòíîñòè, ñæèæåííûé íåôòÿíîé ãàç èëè ïðèðîäíûé ãàçîêîíäåíñàò.

 ïðåäïî÷òèòåëüíûõ âàðèàíòàõ îñóùåñòâëåíèÿ èçîáðåòåíèÿ ïîòîêîì òåêó÷åé ñðåäû ÿâëÿåòñÿ æèäêîñòíûé ïîòîê, êîòîðûé ñîäåðæèò âîäîðîä; ê ïîäîáíûì ïîòîêàì òåêó÷åé ñðåäû îòíîñÿòñÿ ñèíòåç-ãàçû, íàïðèìåð, ïîëó÷àåìûå ïîñðåäñòâîì ãàçèôèêàöèè óãëÿ èëè ïàðîâîãî ðèôîðìèíãà è ïðè íåîáõîäèìîñòè ïðåâðàùàåìûå ïî ðåàêöèè êîíâåðñèè âîäÿíîãî ãàçà; ñèíòåç-ãàçû èñïîëüçóþò, íàïðèìåð, äëÿ ïîëó÷åíèÿ àììèàêà, ìåòàíîëà, ôîðìàëüäåãèäà, óêñóñíîé êèñëîòû, ìî÷åâèíû, à òàêæå äëÿ ñèíòåçà ïî Ôèøåðó-Òðîïøó èëè ïðîèçâîäñòâà ýíåðãèè â êîìáèíèðîâàííîì öèêëå êîìïëåêñíîé ãàçèôèêàöèè. Òèïè÷íûå êîíâåðòèðóåìûå ñèíòåç-ãàçû, êîòîðûå ìîæíî ïîäâåðãàòü îáðàáîòêå ñîãëàñíî èçîáðåòåíèþ, ñîäåðæàò ïðèìåðíî îò 15 äî 35% îá. äèîêñèäà óãëåðîäà, îò 35 äî 70% îá. âîäîðîäà, îò 10 äî 30% îá. àçîòà è äî 5% îá. äðóãèõ ãàçîâ, íàïðèìåð, ìîíîîêñèäà óãëåðîäà è ìåòàíà.

Èçîáðåòåíèå áîëåå ïîäðîáíî ïîÿñíÿåòñÿ íà ïðèëàãàåìîì ê îïèñàíèþ ÷åðòåæå è ïðèâåäåííîì íèæå ïðèìåðå.

Êàê ïîêàçàíî íà ôèã. 1, ñîäåðæàùèé äèîêñèä óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû, íàïðèìåð, êîíâåðòèðîâàííûé ñèíòåç-ãàç, ïî òðóáîïðîâîäó 1 íàïðàâëÿþò â íèæíþþ ÷àñòü ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíû 2. Îäíîâðåìåííî â âåðõíþþ ÷àñòü ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíû 2 ïî òðóáîïðîâîäó 24 ïîäàþò ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò. Îáðàáîòàííûé ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû, âûõîäÿùèé èç ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíû 2, ñ öåëüþ òîíêîé î÷èñòêè ïðîïóñêàþò ÷åðåç âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó 3.  âåðõíþþ ÷àñòü âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíû 3 ïî òðóáîïðîâîäó 36 ïîäàþò ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò, îõëàæäåííûé äî íàäëåæàùåé òåìïåðàòóðû â òåïëîîáìåííèêå 35, â êîòîðûé îí ïîñòóïàåò ïî òðóáîïðîâîäó 34. Î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ïî òðóáîïðîâîäó 4 âûâîäÿò èç âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíû 3. Âûøå âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíû 3 ïî òðóáîïðîâîäó 5 íåïðåðûâíî ïîäàþò ñâåæóþ âîäó (êîìïåíñàöèîííóþ âîäó). Ñâåæóþ âîäó öåëåñîîáðàçíî ïîäàâàòü â êîëè÷åñòâå, äîñòàòî÷íîì äëÿ êîìïåíñàöèè ïîòåðü âîäû â ñèñòåìå. Çàãðóæåííûé àáñîðáåíò îòáèðàþò èç êóáà ïåðâîé àáñîðáöèîííîé çîíû 2 è äëÿ ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ ïî òðóáîïðîâîäó 6, ÷åðåç òóðáèíó 7 è äàëåå ïî òðóáîïðîâîäó 8 íàïðàâëÿþò â ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð âûñîêîãî äàâëåíèÿ 9. Ñîäåðæàùèé ñîàáñîðáàò ãàçîâûé ïîòîê âûâîäÿò ñ óñòàíîâêè ïî òðóáîïðîâîäó 10. Çàãðóæåííûé àáñîðáåíò, â ìàêñèìàëüíîé ñòåïåíè îñâîáîæäåííûé îò ñîàáñîðáàòà, îòáèðàþò èç êóáà ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà âûñîêîãî äàâëåíèÿ 9 è äëÿ ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ ïî òðóáîïðîâîäó 11 íàïðàâëÿþò â âåðõþþ ÷àñòü ïåðâîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà 13. Èç âåðõíåé ÷àñòè ïåðâîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà 13 ïî òðóáîïðîâîäó 14 âûâîäÿò ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, â òåïëîîáìåííèêå 15 êîíäåíñèðóþò óíåñåííûå ýòèì ïîòîêîì êîìïîíåíòû àáñîðáåíòà è âîäó, â ñåïàðàòîðå 17 îñóùåñòâëÿþò ðàçäåëåíèå ôàç, êîíäåíñàò ïî òðóáîïðîâîäó 19 ïåðåêà÷èâàþò îáðàòíî â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð 13, à îáåçâîæåííûé ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê âûâîäÿò ñ óñòàíîâêè ïî òðóáîïðîâîäó 18. Èç êóáà ïåðâîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà 13 îòáèðàþò âòîðè÷íûé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è ïî òðóáîïðîâîäó 20 íàïðàâëÿþò âî âòîðîé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð 21 äëÿ ñíèæåíèÿ äàâëåíèÿ. ×àñòü ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà 21, îáðàçóþùåãîñÿ â êóáå âòîðîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà, ïî òðóáîïðîâîäó 24 ïåðåêà÷èâàþò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó 2. Äðóãóþ ÷àñòü ýòîãî àáñîðáåíòà ïî òðóáîïðîâîäó 27 ïåðåêà÷èâàþò â ñòðèïïèíã-êîëîííó 29, ïðîïóñêàÿ ÷åðåç òåïëîîáìåííèê 26. Íàñîñ îáåñïå÷èâàåò ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ïåðåä âõîäîì â ñòðèïïèíã-êîëîííó 29.  êóáå ñòðèïïèíã-êîëîííû 29 ÷àñòü àáñîðáåíòà èñïàðÿåòñÿ ïîñðåäñòâîì íàãðåâàòåëÿ 33, ÷òî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà â ñòðèïïèíã-êîëîííå 29. Ïîëó÷åííûé â êóáå ñòðèïïèíã-êîëîííû 29 ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïðîõîäèò ÷åðåç òåïëîîáìåííèê 26 è áëàãîäàðÿ êîñâåííîìó òåïëîîáìåíó ñ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì, ïîäàâàåìûì â ýòîò òåïëîîáìåííèê ïî òðóáîïðîâîäó 27, ïåðåäàåò åìó ÷àñòü òåïëà. Çàòåì ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïî òðóáîïðîâîäó 34, ÷åðåç òåïëîîáìåííèê 35 è äàëåå ïî òðóáîïðîâîäó 36 ïåðåêà÷èâàþò îáðàòíî âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó 3. Èç âåðõíåé ÷àñòè ñòðèïïèíã-êîëîííû ïî òðóáîïðîâîäó 30 îòáèðàþò òðåòèé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê. Äàííûé ãàçîâûé ïîòîê ñëóæèò ðàáî÷èì ïàðîì äëÿ ñòðóéíîãî íàñîñà 31.  âåðõíåé ÷àñòè âòîðîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà 21 ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê ñæèìàþò ïîñðåäñòâîì âîçäóõîäóâêè 22 è ïî òðóáîïðîâîäó 23 íàïðàâëÿþò ê ñòðóéíîìó íàñîñó 31. Ñæàòûå ïàðû ïî òðóáîïðîâîäó 32 ïîñòóïàþò â êóá ïåðâîãî ðàñøèðèòåëüíîãî ðåçåðâóàðà 13.

Ïðèìåð 1

Èñïîëüçóþò ñëåäóþùèå ñîêðàùåíèÿ:

T òåìïåðàòóðà

P äàâëåíèå

V_n íàñûùåíèå

V̇ îáúåìíûé ðàñõîä (â ïåðåñ÷åòå íà áåçâîäíóþ îñíîâó)

ìëí^-1 ÷àñòè íà ìèëëèîí

H âûñîòà

D äèàìåòð

V_pack îáúåì íàñàäêè

íì³ íîðìàëüíûé êóáè÷åñêèé ìåòð (ïðè íîðìàëüíîì äàâëåíèè p_n = 1,0 áàð è íîðìàëüíîé òåìïåðàòóðå T_n = 273,15K)

Íà óñòàíîâêå, ïîêàçàííîé íà ôèã. 1, ìîäåëèðóþò îáðàáîòêó êîíâåðòèðîâàííîãî ñèíòåç-ãàçà. Äëÿ èìèòàöèîííîãî ðàñ÷åòà èñïîëüçóþò ñîáñòâåííóþ ïðîãðàììó Chemasim ôèðìû BASF, ïðè÷åì ñîïîñòàâèìûå ðåçóëüòàòû ïîëó÷àþò ïðè èñïîëüçîâàíèè êîììåð÷åñêè äîñòóïíîé ïðîãðàììû Aspen Plus ôèðìû AspenTech (Áåðëèíãòîí, øòàò Ìàññà÷óñåòñ, ÑØÀ). Ñèíòåç-ãàç îáëàäàåò ñëåäóþùèì ñîñòàâîì (â ïåðåñ÷åòå íà áåçâîäíóþ îñíîâó): 17,87% îá. äèîêñèäà óãëåðîäà, 0,27% îá. ìîíîîêñèäà óãëåðîäà, 59,82% îá. âîäîðîäà, 21,51% îá. àçîòà, 0,53% îá. ìåòàíà. Ãàç íàñûùåí âîäîé ïðè 62,8°Ñ è 28,0 áàð.

Àáñîðáåíò îáëàäàåò ñëåäóþùèì ñîñòàâîì: 41,9% ìàññ. ìåòèëäèýòàíîëàìèíà, 8,1% ìàññ. ïèïåðàçèíà è 50% ìàññ. âîäû.

 îñíîâó ìîäåëèðîâàíèÿ ïîëîæåíû ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû óñòàíîâêè:

Ïîçèöèÿ Óçåë H [ì] D [ì] V_pack [ì³] 2 Ïåðâàÿ àáñîðáöèîííàÿ çîíà 5,35 4,77 95,6 3 Âòîðàÿ àáñîðáöèîííàÿ çîíà 6,15 3,39 55,5 9 Ïðåäøåñòâóþùèé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð 2,00 4,15 27,1 13 Ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð 5,00 4,78 89,8 21 Âòîðîé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð 2,00 4,74 35,3 29 Ñòðèïïèíã-êîëîííà 10,00 3,08 74,3

 òàáëèöå 1 ïðèâåäåíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè è ñîñòàâû ðàçëè÷íûõ ïîòîêîâ òåêó÷åé ñðåäû, ïîòîêîâ àáñîðáåíòà è ãàçîâûõ ïîòîêîâ.

Òàáëèöà 1

Ïîçèöèÿ Íàèìåíîâàíèå ïîòîêà T [°Ñ] p [áàð] V_n [íì³ ÑÎ₂/ò]* V̇ [ì³/÷] CO₂ [% ìîë.]** V̇ [íì³/÷] 1 Ñîäåðæàùèé äèîêñèä óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû 62,8 28,0 17,9 290529 36 Ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïîñëå îõëàæäåíèÿ 50,0 27,8 2,4 430,4 4 Î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû 50,0 27,8 <100 ìëí^-1 (ìîë.) 238026 5 Êîìïåíñàöèîííàÿ âîäà 50,0 27,8 1,0 6 Çàãðóæåííûé àáñîðáåíò 87,1 28,0 49,8 2381,4 10 Ñîäåðæàùèé ñîàáñîðáàò ãàçîâûé ïîòîê 87,0 8,8 38,8 749 11 Çàãðóæåííûé àáñîðáåíò, â ìàêñèìàëüíîé ñòåïåíè îñâîáîæäåííûé îò ñîàáñîðáàòà 87,0 8,8 2379,5 18 Ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê 40,0 1,5 99,7 51756 20 Âòîðè÷íûé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò 82,3 1,65 38,5 2373,3 23 Ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê 93,8 1,2 100,0 21385 24 ×àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò 77,8 1,02 33,3 2353,9 30 Òðåòèé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê 114,1 2,5 100,0 14130 34 Ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïîñëå òåïëîîáìåíà ñ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì 87,8 2,6 2,4 442,5

* â ïåðåñ÷åòå íà àáñîðáåíò

** ñ ïîïðàâêîé íà âîäó

В заявке описан способ удаления диоксида углерода из потока текучей среды посредством водного абсорбента, в соответствии с которым a) поток текучей среды вводят в первую абсорбционную зону (2) и обрабатывают частично регенерированным абсорбентом, b) обработанный поток текучей среды во второй абсорбционной зоне (3) обрабатывают регенерированным абсорбентом, получая очищенный от диоксида углерода поток текучей среды и загруженный абсорбент, c) давление загруженного абсорбента в первом расширительном резервуаре (13) снижают до абсолютного значения в интервале от 1,2 до 3 бар, получая вторичный частично регенерированный абсорбент и первый СО₂-содержащий газовый поток, d) давление вторичного частично регенерированного абсорбента во втором расширительном резервуаре (21) снижают до абсолютного значения в интервале от 1 до 1,2 бар, получая частично регенерированный абсорбент и содержащий водяной пар второй СО₂-содержащий газовый поток, e) частичный поток частично регенерированного абсорбента направляют в первую абсорбционную зону (2), а другой частичный поток частично регенерированного абсорбента направляют в стриппинг-колонну (29), в которой частично регенерированный абсорбент подвергают термической регенерации, получая регенерированный абсорбент и третий СО₂-содержащий газовый поток, причем стриппинг-колонну (29) эксплуатируют под давлением, по меньшей мере на 0,9 бар превышающем давление в первом расширительном резервуаре (13), f) регенерированный абсорбент возвращают во вторую абсорбционную зону (3), g) содержащий водяной пар второй СО₂-содержащий газовый поток сжимают посредством струйного насоса (31) и в первом расширительном резервуаре (13) приводят в непосредственный теплообменный контакт с загруженным абсорбентом, причем струйный насос (31) приводят в действие посредством третьего СО₂-содержащего газового потока. 9 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Ñïîñîá óäàëåíèÿ äèîêñèäà óãëåðîäà èç ïîòîêà òåêó÷åé ñðåäû ïîñðåäñòâîì âîäíîãî àáñîðáåíòà, â ñîîòâåòñòâèè ñ êîòîðûì:

a) ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ââîäÿò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó è îáðàáàòûâàþò ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì,

b) îáðàáîòàííûé ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû âî âòîðîé àáñîðáöèîííîé çîíå îáðàáàòûâàþò ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì, ïîëó÷àÿ î÷èùåííûé îò äèîêñèäà óãëåðîäà ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû è çàãðóæåííûé àáñîðáåíò,

c) äàâëåíèå çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñíèæàþò äî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ â èíòåðâàëå îò 1,2 äî 3 áàð, ïîëó÷àÿ âòîðè÷íûé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è ïåðâûé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê,

d) äàâëåíèå âòîðè÷íîãî ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà âî âòîðîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ñíèæàþò äî àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ â èíòåðâàëå îò 1 äî 1,2 áàð, ïîëó÷àÿ ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê,

e) ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ïåðâóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó, à äðóãîé ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà íàïðàâëÿþò â ñòðèïïèíã-êîëîííó, â êîòîðîé ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò ïîäâåðãàþò òåðìè÷åñêîé ðåãåíåðàöèè, ïîëó÷àÿ ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò è òðåòèé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê, ïðè÷åì ñòðèïïèíã-êîëîííó ýêñïëóàòèðóþò ïîä äàâëåíèåì, ïî ìåíüøåé ìåðå íà 0,9 áàð ïðåâûøàþùåì äàâëåíèå â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå,

f) ðåãåíåðèðîâàííûé àáñîðáåíò âîçâðàùàþò âî âòîðóþ àáñîðáöèîííóþ çîíó,

g) ñîäåðæàùèé âîäÿíîé ïàð âòîðîé ÑÎ₂-ñîäåðæàùèé ãàçîâûé ïîòîê ñæèìàþò ïîñðåäñòâîì ñòðóéíîãî íàñîñà è â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå ïðèâîäÿò â íåïîñðåäñòâåííûé òåïëîîáìåííûé êîíòàêò ñ çàãðóæåííûìàáñîðáåíòîì, ïðè÷åì ñòðóéíûé íàñîñ ïðèâîäÿò â äåéñòâèå ïîñðåäñòâîì òðåòüåãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà.

2. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî äàâëåíèå ñîäåðæàùåãî âîäÿíîé ïàð âòîðîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà ïåðåä âõîäîì â ñòðóéíûé íàñîñ ïîâûøàþò ñ ïîìîùüþ âîçäóõîäóâêè.

3. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî íàïðàâëÿåìûé â ñòðèïïèíã-êîëîííó ÷àñòè÷íûé ïîòîê ÷àñòè÷íî ðåãåíåðèðîâàííîãî àáñîðáåíòà ïðåäâàðèòåëüíî íàãðåâàþò ïîñðåäñòâîì êîñâåííîãî òåïëîîáìåíà ñ ðåãåíåðèðîâàííûì àáñîðáåíòîì.

4. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî ïåðåä ñíèæåíèåì äàâëåíèÿ çàãðóæåííîãî àáñîðáåíòà â ïåðâîì ðàñøèðèòåëüíîì ðåçåðâóàðå åãî äàâëåíèå ñíèæàþò äî àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé â èíòåðâàëå îò 6 äî 10 áàð, ïîëó÷àÿ ñîäåðæàùèé coàáñîðáàò ãàçîâûé ïîòîê è îñâîáîæäåííûé îò ñîàáñîðáàòà çàãðóæåííûé àáñîðáåíò, êîòîðûé íàïðàâëÿþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð.

5. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî èç ïåðâîãî ÑÎ₂-ñîäåðæàùåãî ãàçîâîãî ïîòîêà êîíäåíñèðóþò êîìïîíåíòû àáñîðáåíòà è êîíäåíñàò âîçâðàùàþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð.

6. Ñïîñîá ïî ï. 5, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî êîíäåíñàò âîçâðàùàþò â ïåðâûé ðàñøèðèòåëüíûé ðåçåðâóàð ÷åðåç çîíó îáðàòíîé ïðîìûâêè.

7. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî î÷èùåííûé îò ÑÎ₂ ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû ïðîïóñêàþò ÷åðåç çîíó îáðàòíîé ïðîìûâêè, â êîòîðîé î÷èùåííûé îò ÑÎ₂ ïîòîê òåêó÷åé ñðåäû îáðàáàòûâàþò âîäíîé æèäêîñòüþ.

8. Ñïîñîá ïî ï. 7, ïðè÷åì âîäíîé æèäêîñòüþ ÿâëÿåòñÿ âîäà èç âíåøíåãî èñòî÷íèêà äëÿ êîìïåíñàöèè ïîòåðü âîäû.

9. Ñïîñîá ïî ï. 1, îòëè÷àþùèéñÿ òåì, ÷òî âîäíûì àáñîðáåíòîì ÿâëÿåòñÿ âîäíûé ðàñòâîð àìèíà.

10. Ñïîñîá ïî îäíîìó èç ïï. 1-9, ïðè÷åì ïîòîêîì òåêó÷åé ñðåäû ÿâëÿåòñÿ ñèíòåç-ãàç èëè êîíâåðòèðîâàííûé ñèíòåç-ãàç.