Способ вакуумной обработки абсорбента Советский патент 1992 года по МПК B01D53/14 

Ё

Изобретение относится к области тепло- массопереноса между жидкостными потоками, может быть использовано в химической и др. отраслях промышленности в области газоочистки, в частности при вакуумной обработке насыщенного абсорбента в струйных аппаратах с использованием дросселирования. Позволяет обеспечить работоспособность аппарата при работе с кавитирующими абсорбентами за счет непрерывной эвакуации кавитирующе- го агента в процессе его выделения из потока абсорбента. Способ вакуумной обработки насыщенного абсорбента заключается в проведении последовательного дросселирования в несколько ступеней, при этом ка- витирующий агент эвакуируют из карманов дросселей, а эмульгирующий агент подают в эти карманы на последних ступенях дро- селирования. 2 ил.

Изобретение относится к абсорбционной очистке газов циркулирующим абсорбентом под давлением и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности в области газоочистки, в частности при обработке абсорбента в струйных аппаратах с использованием дросселирования.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 - схема реализации способа.

Насыщенный абсорбент под давлением; например раствор моноэтаноламина (МЭА), проходит последовательно каскад струйных дросселей 1-4, в каждом из которых образуются в зоне расширения потока вакуумные карманы 5-8 соответственно. При прохождении каскада дросселей давление насыщенного абсорбента последовательно понижается от PI до PS.

В дросселях 1 и 2 при расширении потока происходит выделение из раствора МЭА в вакуумные карманы 5 и 6 кавитирую- щего агента - двуокиси углерода и других газов. При достижении определенной степени насыщения раствора МЭА газовыделение прекращается. Чтобы достигнуть необходимой степени насыщения раствора МЭА карман 6 дросселя 2 можно подсоединить к источнику вакуума. После прекращения газовыделения раствор МЭА, проходя через расширители потока дросселей 3 и 4, создает разрежение в карманах 5 и 6. Это разрежение можно использовать для вакуумной обработки регенерированного абсорбента, например для испарения из него паров воды. После смешения с парами воды в растворе МЭА степень насыщения уменьшается и его можно использовать для создания вакуума в последующих дросселях до полного использования его энергии.

VI VI

Ю

-N

Пример (фиг.2). Очищаемый газ следующего состава, об. %: Н261; N220,3; С02

18; СН4 0,3; СО 0,2; Аг 0,2 в количестве

2-105 нм3/ч при 65°С, при давлении 28 ата подают в абсорбер, орошаемый водным раствором моноэтаноламина, концентрацией 20 вес.%, в количестве 1200 м3 с остаточным содержанием 0,25 моль С02/моль МЭА.

После поглощения СО очищенный газ, содержащий менее 1 -10 % С02, выводят из абсорбера. Насыщенный С02 раствор моноэтаноламина, содержащий 0,75 моль С02/моль МЭА, подают на первую и вторую ступень струйного редуцирования, где дав- ление падает до 3-4 ата, а содержание С02 в насыщенном растворе снижается до 0,60 моль С02/моль МЭА. В последующих ступенях редуцирования до 1,1-1,2 ата на- г.ышенный абсорбент отсасывает пары из 1200м3/ч регенерированного абсорбента в количестве 0,1 т паров/т насыщенного МЭА, т.е. отсасывает 120 т паров, в основном паров воды. В результате смешения с горячими парами воды насыщенный абсор- бент нагревается до 120°С, после чего передается на термическую регенерацию.

Горячий регенерированный раствор с температурой 125°С и с содержанием С02 0,25 моль С02/моль МЭА подвергается ва- куум-испарительному охлаждению, в результате чего из него удаляется 120 т паров воды, что означает отвод тепла из регенерированного раствора за счет скрытой теплоты парообразования (г 540 ккал/кг) в количестве 54,8 Гкал/ч и снижение его темгаз

пературы до 70°С. После этого регенерированный абсорбент поступает в насос, где его давление повышается до 28 ата, его до- охлаждают от внешнего хладагента, например воздухом, до 45-50°С и подают на орошение абсорбера.

Как видно из приведенного примера, температура недорекуперации между потоками, подаваемыми и выводимыми из регенератора, составляет всего (At 125 - -120 5°С), т.е. насыщенный абсорбент необходимо догреть всего на 5°С.

В известных схемах с рекуперативным теплообменом через стенку эта температура недорекуперации возрастает до 15- 20°С, что приводит к необходимости догревать насыщенный абсорбент на 10- 15°С выше, чем в предлагаемом способе. Количественная оценка полезного эффекта составляет экономию 17 Гкал/ч тепловой энергии.

Формула изобретения Способ вакуумной обработки абсорбента при очистке конвертированного газа от двуокиси углерода циркулирующим абсорбентом под давлением, включающий десорбцию двуокиси углерода и паров воды из насыщенного абсорбента ступенчатым редуцированием с отводом выделяющихся газов и паров, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, энергию освобожденого от газов и паров жидкостного потока абсорбента используют для вакуумной обработки регенерированного абсорбента.

OS МОАЬ 2 моль мэА

Фиг.2

у ч-------Регенерированныйабсорбент

абсорбент

Р

Рг

V

Пары доды

ъ

ФигЛ