Способ абсорбции нескольких компонентов из газовой смеси Советский патент 1980 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к способам химической технологии и может быть использовано для извлечения нескольких компонентов из многокомпонентной газовой смеси.

Известен способ извлечения нескольких компонентов из многокомпонентной газовой смеси I.

При абсорбции по этому способу происходит насыщение поглотителя песколькими компонентами, одновременно извлекаемыми из газовой смеси: одним в меньшей, другим в большей степени в зависимости от того, какой Компонент выбран в качестве ключевого.

При этом степень извлечения отдельных компонентов из газовой смеси не может быть определена, так как раечет абсорбции нескольких компонентов смесей еще недостаточно разработан.

КрОме того, для получения отдельных компонентов в чистом виде требуется раздельное извлечение их из. насыщенного ими поглотителя, а это сложный процесс как в отношении технологии, так и аппаратурного оформления, и не обеспечивает чистоты отдельных компонентов. Иногда та«ое разделение практически осуществить невозможно.

В настоя1цее время вопрос четкого разделения смеси газообразных компонентов имеет большое значение в производстве сверхчистых мономеров, а также при разделении продуктов ядерного синтеза, где присутствие в разделенных компонентах, вновь возвращаемых в процесс, даже следов примесей приводит к образованию побочных продуктов или вообще исключает

10 возможность проведения реакщш. Например, в производстве волокна фенилон приеутствие в растворителе (диметилацетамиде) 0,5% воды исключает возможность проведения реакции синтеза, а присутствие

15 следов уксусной кислоты приводит к образованию солей и резко снижает качество конечного продукта.

Известен также способ селективной (избирательной) абсорбции индивидуального

20 компонента из смееи газов путем подачи потоков абсорбепта и газовой смеси на каждую тарелк}- и выводом потоков с тарелок 2.

Этот способ имеет следуюни1е недо25статки;

обесиечивается извлечение только одного целевого Компонента из смееи газов. Для извлечения нескольких компонентов необходима установка ряда колонных аппара30тов, в каждом из которых будет абсорбироваться отдельный компонент. Такие установки также сложны и занимают больJffiie производственные площади;

невысокое качество продукта веледсткие низкой четкости разделения. В соответстВ:Ип с теоретическими положениями ио селе1ктивной абсорбции компонент является ключевым н избирательно поглоиается абсорбентом лишь в начальных условиях ;ри оиролеленной концентрации его в газовой смс-си. По мере извлечения к; ючевого компонента его содержанне в газовой смеси уменьшается, и абсорбент начинает актнвио поглощать другие комноненты, вследствие чего по известному енособу исключается возможность выделения чистого целевого компонента;

повышенное гидравлическое сопротивление установки в связи с необходимостью соед.инять трубопроводалп несколько колонн, стояндих, как иравило, на одной отметке.

Целью изобретения является оазработка способа абсорбции нескольких компонентов, ппи раздельном извлечении каждого из них, что обеспечивает повышение четкости сопротивления и уИ|ООН1,ение аппарату ji но го оформления.

Сущность изобретения зак.пючается п том. что на смежные тарелки иолают разные абсорбенты, селективные к поглощаемым компонентам газовой смеси, ,и выводят нотоки на нижележащие тарелки, иоследовательно чередуя их.

Предлагаемый способ нозвотяет резко улучипггь качество извлекаемых компонентов благодаря повышению четкости их разде;(епия. Каждый из комиоиентов извлекается собственным поглотителем при поочередном контакте газовой смеси с каждым из поглотителей. При этом со.тержание всех компоиентов з газовой смес по мере Их извлечеиия уменыиаетея равноме)но. а каждый ноглотить сохраняет высоку;о нзбн 5атель 1ую сиособпость. Это прсдотвра1и,.ет абсорбцию поглотителем других кол;поиентов и способствует выделению -.истых компоиситов.

.редлагаемый способ позволяет упростить аниаратурное ошсрмление. как длу его осущестзлеиия требуется сдии таоельчатый колошгь-й аииарат. Это позволя:лт снизить гидр ,г;л1:ческое сопротивление агпаратуры, иек:::о -ить потери нанора па переходах из анпс.п.чта в аппарат. Упрощается также раечет процесса абсорбции, так KTiK каждый 1комионент извлекается своим ноглотителем, и процессы :извлечення цгчотекают одиовре,енно, не иакладываясь дру- на друга.

Ма чертеже нр;ведена ап1:арата для осуществлени;; ппедлагг емого еиособа.

Аииарат имеет корпус / с ;)азмещеииыми по его выеоте коитактньми тарелками 2. Коитактпыс тапелкп соедииены о;:на с ДРУГОЙ переливами 3 и 4. Для случая извлечеиия двух комиоиентов они соединены друг с другом через одну. Для случая извлечення п комнонентов тарелки могут быть соединеиы через (п-1) тарелку. Кубовая чаеть аппарата разделена перегородками 5 на еекции 6 и 7 ио числу извлекаемых из газовой смееи комионентов. При этом каждая секцня имеет штуцер 8 i 9 входа, ипуцбра JO и // выхода жидкого иоглотителя и гитуцера 12 и 13 соответственно для входа и вьгхода газа, штуцера 14 и 15 для входа жидких иоглотителей, иггуцера 16 и 17 д.:гя их выхода.

5 Аннарат работает следующим образом. ra30Bbix комионентов подаетея через ппуцер 12 в апи.арат / и последовг,тельно снизу вверх проходит через тарелки 2. Поглотители, выбранные для избирательиого поглотителя, наиример комнонентов газовой смеси, цодаются на две рядом раеиоложе1п-1ые тарелки 2 через Н1туцера 16 н /7. Тарелки еоелинены между собой наружными нереливам и 3 и 4 через одиу. Жидкие ног/гатители взаимодействуют на тарелках с газовым гютокол. избират, се„псктивио ио1 1ошая комиоиеиты 1-азовой емееи. Поглотите;1и движутся ио тарелкам, ие смешиваясь друг с другом, 0 при равномерном чередовании тарелок, и иоглотив комнонент газовой емееи, ностунают чопез нггун.ера S н 9 в секции 6 м 7 г:убовой . 1-11 во;1ятся через штуг.ера 10 и / /.

5П р и м е р. .6сорбц);и Г;од епгался () газ, со.и;;)жаи1чй СОо 3%. ГЬЗ 2%, SO.; 0.5%. В качестве сслективиых абсорбеитов иг именялись: для извлеченная СО;;-раствор МаОН, для извлечения ПоЗ- 0 1:0% калиевой соли диметилукеусиой кислоты, для извлечения SO9 -- извеетковое молоко. Процеее вел.и в аипа;)ате 300 мм с 15 колиачковыми тарелками, еоедииенными ,ipyr с другом иаружными переливами 5 через 2 тарелки. Абсорбенты 1 одава.:1и на три рядом раеположеиные верхние тарелки и удаляли из кубовой чаети, разделенной гечуородкамн на 3 еекции.

Степень извлечения комиоиеитов из га0 зовой смеси составила 99.9%.

В ПКБ ПлЕстмаш по изобретению разработан техироект абеорбера для очистки вых.юиных газов литейного ироизводетва. Использование предлагаемого епоеоба ио55 зволяет обеспечить более иолную очистку вь:хлог ных газов х.импроизводств от вред::лх примесей, получить целевые компоненты (а 1-е слг:сь комноиентов), иригодные для ироизвО;1.ства кислот и м1Н1еральных удоб60 реити . Для оеуществлеит1я предлагасмогО способ- не требуетея еоздапия специального обор ;;о1ичуия: нригодньт все традиционные конструкцни тарелок с нсреливами. Обвязка тарелок ио новой ехеме ие иредставляет 55 техничееко еложности.