Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов Советский патент 1982 года по МПК B01D53/14 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

1

Изобретение относится к технологическому оборудованию химических производств, а именно к промышленным установкам для получения диоксида углерода из дымовых . газов котельных и ТЭЦ промышленных предприятий.

Известна установка для получения диоксида углерода, включающая двигатель внутреннего сгорания, абсорбер, десорбер, холодильник и теплообменник, соединенные между собой системой трубопроводов 1.

Известна также конструкция промышленной установки для получения углекислоты из дымовых газов при интенсивном, пенном режиме, включающая паровой котел с оборудованием для химводоочистки, охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и газа, соединенные между собой системой трубопроводов, причем охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер выполнены в виде пенных аппаратов. Охладитель дымовых газов соединен с системой оборотного водоснабжения 2.

Недостаток известной установки заключается в значительном расходе топлива, вызванном тем, что не утилизируется тепло дымовых газов и тепло, удаляемое из холодильников моноэтаноламнна и газа. При этом возникает потребность в большом расходе охлаждающей воды и капиталовложений на сооружение оборотной системы водоснабжения.

Кроме того, в охладителе при контакте дымовых газов с охлаждающей водой происходит дегазация последней, а по газоходам - присосы воздуха из атмосферы, что приводит к повышению содержания кислорода в дымовых газах от 4-5% до 7-Ю-/о.

10 Увеличение содержания кислорода в свою очередь приводит к потерям моноэтаноламина за счет его окисления и полимеризации, уменьшению выхода диоксида углерода и дополнительному расходу топлива на регене15рацию моноэтаноламина.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и экономия воды.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для получения диоксида углеро2Q да из дымовых газов, включающей паровой котел, устройство для химводоочистки, охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов. Охладитель дымовых газов на

выходе воды связан с входом холодильника раствора, выход которого чере: устройство для химической водоочистки подключен к входу холодильника целевого газа, при этом выход последнего связан с паровым котлом.

Кроме того, газоходы, работающие под разрежением, сна бжены защитной рубашкой, полость которой связана с напорным газоходом.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 - газоходы установки, подающие дымовые газы в абсорбер.

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов включает паровойкотел 1 с оборудованием 2 для очистки питательной воды, охладитель 3 дымовых газов, выполненный в виде экономайзера, теплопередающая поверхность 4 которого со стороны входа питательной воды связана с источником технической воды, а со стороны выхода последовательно с холодильником 5 раствора моноэтаноламина, расположенным между абсорбером 6 и десорбером 7, оборудованием 2 для химводоочистки, холодильником 8 газа, деаэратором 9 и паровым котлом 1. Десорбер 7 имеет в нижней части кипятильник 10, связанный с паровым котлом 1 паропроводом. Кроме того, между абсорбером 6 и десорбером 7 установлен теплообменник 11. Паровой котел 1 последовательно связан газоходом 12 с дымовой трубой 13, газоходом 14 - с охладителем 3 дымовых газов и газоходом 15 с экстгаустером 16, причем газоходы 12, 14 и 15, работающие под разряжением, снабжены рубашкой, полость 17 которой соединена с напорным газоходом 18, связывающим экстгаустер 16 с абсорбером 6.

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов работает следующим образом.

Уходящие дымовые газы парового котла 1 при 150-220°С частично отбираются экстгаустером 16 и при этом проходят через охладитель 3 газов.

Охлажденные дымовые газы (40°С) подаются в абсорбер 6, где происходит поглощение углекислого газа водным раствором моноэтаноламина, поступающим при 40°С из охладителя 5 моноэтаноламина.

После абсорбера дымовые газы с концентрацией 0,2-0,5% СОг уходят в атмосферу. Насыщенный углекислым газом раствор моноэтаноламина поступает в теплообмелник 11, а затем - в верхнюю часть десорбера 7. Стекая, раствор подогревается

вторичным паром и по внешним трубам отводится в нижнюю часть десорбера (кипятильник 10). Здесь он, поднимаясь по трубам, нагревается до кипения (105-120°С) за счет тепла конденсации водяного пара, поступающего в межтрубное пространство кипятильника 10 из парового котла 1. Происходит выделение из раствора углекислого газа, водяных паров и паров моноэтаноламина. В верхней части десорбера парогазовая смесь подогревает поступающий насыщенный раствор моноэтаноламина, после чего подается в холодильник газа 8, в котором конденсируются водяные пары и пары моноэтаноламина и происходит охлаждение углекислого газа до 40°С.

Горячий р-аствор моноэтаноламина, освобожденный от углекислого газа, из десорбера 7 направляется в теплообменник 11 для подогрева проходящего через него насыщенного раствора моноэтаколамина. Охлажденный раствор после холодильника 5 раствора при 40°С вновь попадает в абсорбер 6.

Конденсат с концентрацией моноэтаноламина 0,5-0,8% из холодильника 8 газа отводится в абсорбер 6, а охлажденный углекислый газ направляется на дальнейшую переработку.

Техническая вода из источника водоснабжения при 15-20°С вначале охлаждает дымовые газы в охладителе 3 газов, нагреваясь до 23-28°С, а затем истощенный раствор моноэтаноламина в холодильнике 5 раствора и при 30-36°С поступает на оборудование химводоочистки 2. Химически очищенная питательная вода при 29-35°С подается в холодильник 8 газов, где конденсирует и охлаждает до 40°С парогазовую смесь десорбера 7. Нагретая до 60-70°С питательная вода поступает в деаэратор 9 и паровой котел 1.

Чтобы исключить подсосы воздуха в газоходы, работающие под разрежением, 0,1 - О. дымовых газов из напорного газохода 18 рециркулируют в полость 17 рубашки газоходов 12, 14 и 15, а затем сбрасываются в эти же газоходы.

В таблице приведены показатели работы известной и предлагаемой установок.

Как следует из таблицы, предлагаемая установка обеспечивает по сравнению с известной экономию воды, моноэтаноламина, топлива, электроэнергии и капиталовложений на 51,0; 2,3; 82,8; 8,9 и 3,90/0 соответственно в пересчете на 1 т диоксида углерода.

Удельный расход воды,

Удельный расход воды принят на котельную.

Формула изобретения

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов, включающая паровой котел, устройство для химической водоочистки, охладитель дымовых газов, связанный с источником охлаждающей воды, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и экономии воды, охладитель дымовых газов на выходе воды связан с входом холодильника раствора, выход которого через устройс учетом расхода воды

ство для химической водоочистки подключен к входу холодильника целевого газа, при этом выход последнего связан с паровым котлом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Промыщленная малогабаритная установка для получения углекислоты из дымовых газов при интенсивном пенном режиме ПУГС-5. Проспект ВДНХ (раздел «Народное образование). Л., 1975.