Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов Советский патент 1985 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к технологи ческому оборудованию химических производств, а именно к промьгашенным установкам для получения диоксида углерода из дь1мовых газов. Известна установка, включающая паровой котел, абсорбер, десорбер с охладителем дымовых газов и холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой тру бопроводов и связанные с источником охлаждающей воды параллельными линиями, образующими замкнутьй контур l 1, Недостаток указанной установки заключается в том, что не утили- зируется тепло дымовых газов и тепло удаляемое из холодильников моноэтаноламина и делевого газа. При этом возникает потребность в большом расходе охлаждающей воды и капиталовложений на сооружение обратной си стемы водоснабжения с градирней для сброса тепла. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для получения диоксида углерода из дьпГовых газов, включающая паровой котел абсорбер, десорбер с охладителем дымовых газов и холодильниками раствор и целевого газа, соединённые между с бой системой трубопроводов и связанные с источником охлаждающей воды Г Недостаток известной установки заключается в том,что она работоспособна только в случае малого возврата Конденсатов в паровой котел, когд количество поступающей на подпитку химически очищенной воды достаточно для охлаждения дымовых газов,раствора моноэтаноламина и целевого газа. В противном случае утилизация тепла неэффективна, так как малое количест во химически очищенной питательной воды, поступающей в паровой котел, утилизрфует только часть тепла, кото рое необходимо забрать из установки при производстве диоксида углерода. При этом остальное количество тепла должно быть отведено системой оборот ного водоснабжения, включающей градирню, что приводит к перерасходу топлива и воды. Цель изобретения - экономия топли ва и воды. Указанная цель достигается тем, что в.известной установке для получе ния диоксида углерода из дымовых газов, включающей, паровой котел, абсорбер, десорбер, охладитель дымовых газо1в и холодильники раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, источник охлаждающей воды, последний выполнен в виде испарителя, работающего под ваKyy tpM, создаваемым паровым эжектором, установленным на линии, соединяющей паровой котел с десорбером, при этом выход холодильника целевого газа соединен с испарителем. На чертеже схематически изображена установка. Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов включает паровой котел 1, связанный посредством эжектора 2 с выносным кипятильником 3 десорбера 4, охладитель дымовых газов 5, холодильник 6 раствора моноэтаноламина, расположенный между абсорбером 7 и десорбером 4, и холодильник целевого газа 8, связанные параллельно между собой и с испарителем 9. Кроме того, между абсорбером 7 и десорбером 4 установлен теплообменник 10. Паровой котел 1 последовательно связан газоходом с дымовой трубой 11, охладителем дымовых газов 5 и посредством эксгаустера 12 с абсорбером 7, а испаритель 9 паропроводом с эжектором 2. Установка для получения диоксида углерода из дьмовых газов работает следующим образом. Уходящие дымовые газы парового котла 1 при 140-220°С частично отбираются эксгаустером 12, проходят через охладитель 5 дымовых газов, где охлаждаются до и поступают в абсорбер 7, В последнем происходит поглощение диоксида углерода водным раствором моноэтаноламина, поступающим при 40°С из холодильника 6 раствора. После абсорбера дымовые газы сбрасываются в атмосферу, а насыщенный диоксидом угдерода раствор моноэтаноламина постзппает в теплообменник 10, а затем в верхнюю часть десорбера 4. Стекая, раствор подогревается вторичным паром и по внешним трубам отводится в нижнюю часть десорбера 4 - выносной кипятильник 3. Здесь он, поднимаясь по ,трубам, нагревается до кипения (108-120°С) за счет тепла конденсации водяного пара, поступающего в межтрубное пространство выносного кипятильника 3 из эжектора 2,

31

Происходит выделение из раствора диоксида углерода, водяных паров и паров моноэтаноламина. В верхней части десорбера парогазовая смесь подогревает поступающий насьщенньй раствор моноэтаноламина, после чего подается в холодильник 8 целевого газа, в котором конденсируются водяные пары, пары моноэтаноламина и происходит охлаждение диоксида углерода до .

Горячий раствор моноэтаноламина, освобожденньй от диоксида углерода, из десорбера 4 направляется в теплообменник 10 дпя подогрева проходящего через него насьпценного раствора моноэтаноламина охлажденный после холодильника 6 раствор моноэтаноламина при 40°С вновь подается в абсорбер 7.,

Конденсат с концентрацией моноэтаноламина 0,5-0,8% из холодильника 8 газа отводится в абсорбер 7, а охлажденный углекислый газ направляется на дальнейшую переработку.

Нагрев насыщенного диоксидом углерода раствора моноэтаноламина в кипятильнике 3 десорбера 4 произво584

дится паром, полученным в результате утилизации отбросного тепла охлаждающей воды. Для этого из охладителя дымовых газов 5, холодильников 6 раствора моноэтаноламина и целевого газа 8, конденсат греющего пара из кипятильника 3 подаются в испаритель 9, работающий под вакуу юм,создаваемым паровым эжектором 2, Вода в испарителе 9 в результате вскипания под вакуумом охлаждается до 25-35 0 и вновь подаетс.я на охлаждение аппаратов, а пар эжектируется до давления 3-4 кг/см и поступает в кипятильник 3 десорбера 4 на регенерацию отработанного моноэтаноламина, регенерацию фильтров углекислого газа высокого давления, сушку окрашенньгх баллонов и другие технологические нужды.

В таблице приведены показатели работы известных и предлагаемой установок.

Как следует из таблицы, данная установка обеспечивает по сравнению с прототипом экономию воды на 15,8% и топлива на 100,0% в пересчете на 1 т диоксида углерода.

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ, включающая паровой котел, абсорбер, десорбер,- охладитель дымовых газов и холодильники раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, источник охлаждающей воды,, отличающаяся тем, что, с целью экономии топлива и воды, источник охлаждающей воды выполнен в виде испарителя, работающего под вакуумом, создаваемым паровым эжектором, устаноБленным на линии, соединяющей паровой котел с десорбером, при этом выход холодильника целевого газа соединен с испарисл телем. р1 00

Удельньй расход воды, м /т

Удельный расход условного топлива, кг/т

15,8,

42,4

48,0

100,0

61,0