Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

Выделение углекислого газа аммиачной водой.

Этот процесс относится к тонкому выделению углекислого газа [201]:

Это наиболее быстрая реакция. Реакция гидролиза карбамата относительно медленная:

Так как абсорбция аммиачной водой сопровождается медленной химической реакцией, необходимо применять абсорберы с длительным временем пребывания раствора.

Выделение углекислого газа горячими растворами поташа

Поскольку растворимость солей калия в воде выше, чем растворимость солей натрия, применяют поташ:

Абсорбция и регенерация проводятся при одинаковых температурах, причем абсорбция — при повышенном давлении, а регенерация — при атмосферном. Схема установки поташной очистки показана на рис. 5.46. Раствор подается в абсорбер при температуре около 107°С и нагревается в его нижней части до 116°С за счет теплоты абсорбции. Насыщенный абсорбент без подогрева дросселируется в регенератор, где десорбируется С02 путем снижения давления и отдувки водяным паром. При десорбции раствор охлаждается и вновь подается на абсорбцию. Таким образом, капитальные затраты снижаются за счет отсутствия теплообменников.

Технологическая схема щелочной очистки от С0

Рис. 5.45. Технологическая схема щелочной очистки от С02: 7 — абсорберы; 2 — насосы

Принципиальная схема очистки от С0 горячим раствором поташа

Рис. 5.46. Принципиальная схема очистки от С02 горячим раствором поташа: 7 — абсорбер; 2 — регенератор; 3 — насос; 4 — кипятильник

Максимальная поглотительная способность 40%-го раствора поташа при полном переходе карбоната в бикарбонат равна 90 м33. Практически из-за использования 70—80% поглотительной способности карбоната и неполной регенерации она составляет 28-35 м33. Эта схема позволяет извлекать С02 из биогаза до остаточной концентрации 0,5—0,6%.

Для более тонкого разделения (до 0,1—0,2% С02) используют двухпоточную схему с раздельными потоками грубо- и тонкореге- нерированного раствора — схема «Карсол» (рис. 5.47). Абсорбция и регенерация проводятся в двух параллельных абсорберах и регенераторах. Биогаз поступает в абсорберы 1, орошаемые горячим раствором: поташ К2С03 — 25—28%, диэтаноламин — 1,9—2,1%, остальное — вода. Раствор поташа делят на два потока: 80% груборе- генерированного раствора подают в среднюю часть абсорбера при t — 100—103°С, 20% тонкорегенерированного раствора при 65—70°С орошают верхнюю секцию абсорбера. Газ, пройдя нижнюю секцию абсорбера, очищается до 1,7% С02, а на выходе из аппарата имеет концентрацию не более 0,1%. Абсорбер работает при давлении 2,8 мПа. Отработанный раствор из его нижней части через гидравлическую турбину 3, где давление снижается до 0,170—0,115 мПа, поступает в верхнюю секцию регенератора 2. При снижении давления происходит десорбция С02.

Груборегенерированный раствор (23,4 нм3 С023 раствора) отбирается с верхней глухой тарелки и через теплообменник 5 подается на орошение в нижнюю часть абсорбера 1. Около 20% рас-

Технологическая схема разделения биогаза горячим раствором поташа (схема «Карсол»)

Рис. 5.47. Технологическая схема разделения биогаза горячим раствором поташа (схема «Карсол»):

7 — абсорберы; 2 — регенераторы; 3 — турбины; 4 — теплообменник водяного охлаждения; 5 — теплообменники воздушного охлаждения; б — кипятильники; 7 — насосы; 8 — сепаратор; 9 — фильтры твора поступает в нижнюю часть регенератора 2, здесь раствор проходит через кипятильник 6 ив виде парогазожидкостной смеси (ПГС) при t = 110°С подается под нижнюю глухую тарелку. ПГС поднимается вверх по аппарату, нагревая стекающий вниз раствор поташа, происходит глубокая регенерация раствора — до 14,2 нм3 С023. Затем этот раствор через теплообменники 4, 5 подается в верхнюю часть абсорбера 1. Отходящие с газом из регенератора 2 водяные пары конденсируются в сепараторе 8, из верхней части которого удаляется охлажденный углекислый газ, а из нижней — вода, используемая на подпитку регенератора для сохранения постоянной концентрации поташа в растворе.

Преимущества — не требуется значительного охлаждения или нагрева раствора, абсорбция и регенерация ведутся при t = 100—110°С и лишь в верхнюю часть подают более холодный раствор (65—70°С). Энергия раствора при сбросе давления утилизируется в аппаратах «мотор — насос — турбина», где турбины приводят во вращение насосы.

Недостатки — сильная коррозия оборудования. Добавляют ингибитор коррозии V205 (0,4%) и антивспениватель (силиконовое масло). Большие трудности вызывает эрозия при пересыщении раствора. Для борьбы с этим раствор фильтруют. В схеме через фильтр с активированным углем 9 непрерывно пропускают 2% от общего количества раствора.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы