BG66698B1 - Method and apparatus for gas absorption - Google Patents

Method and apparatus for gas absorption Download PDF

Info

Publication number
BG66698B1
BG66698B1 BG111168A BG11116812A BG66698B1 BG 66698 B1 BG66698 B1 BG 66698B1 BG 111168 A BG111168 A BG 111168A BG 11116812 A BG11116812 A BG 11116812A BG 66698 B1 BG66698 B1 BG 66698B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
gas
column
suspension
absorption
absorbent
Prior art date
Application number
BG111168A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG111168A (en
Inventor
Боян Бояджиев
Боянов Бояджиев Христо
Христо Бояджиев
Христов Бояджиев Боян
Original Assignee
Петя Георгиева ПОПОВА-КРУМОВА
"Химинж" Оод
Мария Димитрова ДОЙЧИНОВА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Петя Георгиева ПОПОВА-КРУМОВА, "Химинж" Оод, Мария Димитрова ДОЙЧИНОВА filed Critical Петя Георгиева ПОПОВА-КРУМОВА
Priority to BG111168A priority Critical patent/BG66698B1/en
Publication of BG111168A publication Critical patent/BG111168A/en
Publication of BG66698B1 publication Critical patent/BG66698B1/en

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

The method and apparatus application in the realization of absorption processes, and in particular for the purification of waste gases from acid gas components. They provide higher efficiency of the absorption processes. A method of absorption of gases in an absorption column in which the outlet gas is fed to the bottom of the absorption column (1) and enters a bubbling zone located in the middle of the column (1) which is filled with an absorbent suspension, the gas bubbles and disperses in the suspension, forming a gas-liquid dispersion of gas bubbles in a liquid. The gas bubbles rise upwards, leave the bubbling zone and form an upward gas flow, which flows into the upper part of the column through an irrigation zone with dispersed droplets of an absorbent suspension, forming a gas-liquid dispersion of liquid droplets into gas. The gas flow is then passed through a droplet separator and is withdrawn from the absorption column, and the suspension from the bubbling zone is recycled to the irrigation zone and dispersed again at the top of the column. The absorption column (1) is provided at its lower end with an inlet (2) for supplying outlet gas, with a gas distribution plate (3) horizontally above the bottom of the absorption column (3) in such a way that it is between the plate and the bottom of the absorber column (1) is formed a gas inlet zone. On the gas distribution plate (3) are mounted vertical gas distribution pipes (4) located in the middle of the column (1) and each of them is covered by a concentrically located bubbling cap (5), which lies on the gas distribution plate (3) and has slots (6) at the bottom. Passages (7) are formed between each of the gas distribution pipes (4) and the bubbling caps (5), as they are open to the gas distribution pipes (4), and the volume between the gas distribution pipes (4) is filled with an absorbent suspension. In the side wall of the absorption column (1) are provided overflows (8) to maintain the absorbent level below or above the upper level of the edge of the gas distribution pipes (4). At its upper end, the absorption column (1) is provided with a sprinkler system (9) over which a droplet separator (10) is located and an outlet (11) is provided for the purified gases.

Description

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася до метод и апарат за абсорбция на газове с двуфазни абсорбенти течносттвърдо, които намират приложение за реализация на абсорбционни процеси, в които компонент от газова смес се свързва с активен компонент от абсорбент с цел очистване на газове от вредни примеси или получаване на продукционни разтвори. По-специално методът и устройството се използват за очистване на отпадни газове от киселинни газови компоненти.The invention relates to a method and apparatus for absorbing gases with biphasic liquid-solid absorbents, which find application for realization of absorption processes in which a component of a gas mixture is combined with an active component of absorbent in order to purify gases from harmful impurities or obtain production solutions. In particular, the method and device are used to clean waste gases from acid gas components.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известно е, че при очистването на големи количества отпадни газове, отделяни от горивни инсталации, се използват евтини абсорбенти - суспензии от природни карбонати (СаСО32О). Наличието на активен компонент в абсорбента като разтворено вещество и като твърда фаза води до увеличаване на абсорбционния капацитет на абсорбента, но разтварянето на твърдата фаза създава условия за промяна на абсорбционния механизъм (междуфазно масопренасяне през две междуфазни повърхности - газ/ течност и течност/течност).It is known that in the purification of large amounts of waste gases emitted from combustion plants, cheap absorbents are used - suspensions of natural carbonates (CaCO 3 / H 2 O). The presence of an active component in the absorbent as a solute and as a solid phase leads to an increase in the absorption capacity of the absorbent, but the dissolution of the solid phase creates conditions for changing the absorption mechanism (interphase mass transfer through two interfacial surfaces - gas / liquid and liquid / liquid). .

US 5,779,999 разкрива метод за очистване на отпадни газове от SO2 посредством абсорбция със суспензия от природни карбонати (СаСО3) в абсорбционни колони. Абсорбентът се диспергира в горната част на колоната и се събира в долната част на колоната, където чрез рециркулационна помпа се връща и диспергира в горната част на колоната. Очистваният газ се подава в средната част на колоната над нивото на суспензията, влиза в контакт с диспергирания абсорбент, в резултат на което съдържащите се в него киселинни газове се абсорбират от суспензията, и очистеният газ се отвежда от горната част на колоната. Суспензията се събира в долната част на колоната, където абсорбираните киселинни газове реагират с абсорбента до получаване на калциев сулфит (CaSO3). В обема на суспензията се вдухва кислородсъдържащ газ за окисление на калциевия сулфит до калциев сулфат под формата на гипс (CaSO4.2H2O). Хомогенизацията на суспензията в долната част на колоната се осъществява посредством механични бъркалки.U.S. Pat. No. 5,779,999 discloses a method for purifying SO 2 waste gases by absorption with a suspension of natural carbonates (CaCO 3 ) in absorption columns. The absorbent is dispersed at the top of the column and collected at the bottom of the column, where it is returned and dispersed at the top of the column by a recirculation pump. The purified gas is fed to the middle of the column above the level of the suspension, comes into contact with the dispersed absorbent, as a result of which the acid gases contained therein are absorbed by the suspension, and the purified gas is removed from the top of the column. The suspension was collected at the bottom of the column, where the absorbed acid gases reacted with the absorbent to give calcium sulphite (CaSO 3 ). An oxygen-containing gas is injected into the volume of the suspension to oxidize calcium sulphite to calcium sulphate in the form of gypsum (CaSO 4 .2H 2 O). The homogenization of the suspension in the lower part of the column is carried out by means of mechanical stirrers.

Абсорбционната колона има входящ отвор за отпадния газ, разположен в средната част на колоната, и изходящ отвор за очистения газ - в горния й край. В горната част на колоната е монтирана система за разпръскване на абсорбента, а в долната й част са предвидени помпа за рециркулация на суспензията към системата за оросяване, аератор за вдухване на кислородсъдържащ газ в суспензията и бъркалка за механично разбъркване на суспензията.The absorption column has an inlet for the waste gas, located in the middle part of the column, and an outlet for the purified gas - in its upper end. An absorbent spray system is installed in the upper part of the column, and in its lower part a pump for recirculation of the suspension to the sprinkler system, an aerator for blowing oxygen-containing gas into the suspension and a stirrer for mechanical stirring of the suspension are provided.

В известните технологии за очистване на отпадни газове от SO2 се използва абсорбцията на SO2 с двуфазен абсорбент СаСО32О, която включва три основни процеса: разтваряне на серния тиоксид във вода (SO2 + Н2О —i SO3 + 2Н+); разтваряне на калциевия карбонат във вода (СаСО3 —* Са++ + CO ); химична реакция между разтворените във вода SO2 и СаСО3 (Са++ + SO3 CaSO3). Концентрацията на серния диоксид в газа е около IO-4 kgmol.nr3. Максималната концентрация във водата на разтворения SO2 е около IO-2 kgmol.nr3, а максималната концентрация на разтворения СаСО3 във водата е около IO-4 kgmol.nr3. Течните капки (с максимална концентрация на разтворения във водата СаСО3 около IO-4 kgmol.nr3) се движат няколко секунди от разпръсквателите до водната повърхност в долната част на колоната и концентрацията на SO2 в тях се изменя приблизително от 0 до 10-2 kgmol.nr3. В капките химичната реакция практически не протича поради ниската концентрация на СаСО3, и в резултат абсорбционната ефективност на процеса в горната част на колоната е сравнително ниска. Големият обем на суспензията в долната част на колоната осигурява голямо времепребиваване, през което протича реакцията Са++ + SO ~ CaSO3. В резултат концентрацията на разтворения SO2 спада почти до нула и суспензията постъпва в разпръсквателя практически без разтворен SO2. Това снижение на концентрацията на разтворения SO2 в долната част на колоната води до намаляване на скоростта на реакцията Са++ + SO ~ CaSO3, а оттам и до намаляване на общата скорост на абсорбцията. Наличието на механично разбъркване в долната част на колоната предотвратява утаяването на суспензията, но не ускорява химичната реакция поради отсъствие (практически) на относително движение между течната и твърдата фаза.The known technologies for waste gas purification from SO 2 use the absorption of SO 2 with two-phase absorbent CaCO 3 / H 2 O, which includes three main processes: dissolution of sulfur thioxide in water (SO 2 + H 2 O —i SO 3 + 2H + ); dissolution of calcium carbonate in water (CaCO3 - * Ca ++ + CO); chemical reaction between SO2 and CaCO 3 dissolved in water (Ca ++ + SO3 CaSO3). The concentration of sulfur dioxide in the gas is about IO -4 kgmol.nr 3 . The maximum concentration of dissolved SO2 in water is about IO -2 kgmol.nr 3 , and the maximum concentration of dissolved CaCO3 in water is about IO -4 kgmol.nr 3 . The liquid droplets (with a maximum concentration of CaCO3 dissolved in water around IO -4 kgmol.nr 3 ) move for a few seconds from the sprinklers to the water surface at the bottom of the column and the concentration of SO2 in them varies from approximately 0 to 10 -2 kgmol .nr 3 . In the droplets, the chemical reaction practically does not take place due to the low concentration of CaCO3, and as a result the absorption efficiency of the process in the upper part of the column is relatively low. The large volume of the suspension at the bottom of the column provides a long residence time, during which the reaction Ca ++ + SO ~ CaSO3 takes place. As a result, the concentration of dissolved SO2 drops to almost zero and the suspension enters the sprayer with virtually no dissolved SO2. This decrease in the concentration of dissolved SO2 in the lower part of the column leads to a decrease in the reaction rate Ca ++ + SO ~ CaSO3, and hence to a decrease in the total absorption rate. The presence of mechanical stirring in the lower part of the column prevents the precipitation of the suspension, but does not accelerate the chemical reaction due to the absence of (practically) relative movement between the liquid and solid phases.

Описания на издадени патенти за изобретения № 08.1/15.08.2018Descriptions of issued patents for inventions № 08.1 / 15.08.2018

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задача на изобретението е да се създаде метод и апарат за абсорбция на газове, които осигуряват по-висока ефективност на абсорбционните процеси.It is an object of the invention to provide a method and apparatus for absorbing gases which provide a higher efficiency of the absorption processes.

Тази задача е решена с метод за абсорбция на газове в абсорбционна колона, при който изходен газ се подава в долната част на абсорбционната колона и навлиза в зона на барботаж, разположена в средната част на колоната, която е запълнена със суспензия от абсорбент, газът барботира и се диспергира в суспензията, образувайки газо-течна дисперсия от газови мехури в течност. Газовите мехури се издигат нагоре, напускат зоната на барботаж и формират движещ се нагоре газов поток, който преминава в горната част на колоната през зона на оросяване с диспергирани капки от суспензия, съдържаща абсорбент, образувайки газо-течна дисперсия от течни капки в газ. След това газовият поток преминава през капкоуловител и се отвежда от абсорбционната колона, а суспензията от зоната на барботаж рециркулира към зоната на оросяване и се диспергира отново в горната част на колоната.This problem is solved by a method for absorbing gases in an absorption column, in which an exhaust gas is fed to the bottom of the absorption column and enters a bubbling zone located in the middle of the column, which is filled with a suspension of absorbent, the gas bubbling and disperses in the suspension to form a gas-liquid dispersion of gas bubbles in the liquid. The gas bubbles rise, leave the bubbling zone and form an upward gas stream, which passes into the upper part of the column through a dew zone with dispersed drops of a suspension containing an absorbent, forming a gas-liquid dispersion of liquid droplets in the gas. The gas stream then passes through a droplet trap and is discharged from the absorption column, and the slurry from the bubble zone is recirculated to the dew zone and dispersed again at the top of the column.

Скоростта на падане на капките от суспензия в зоната на оросяване е по-голяма от скоростта на движещия се нагоре газов поток.The rate of drop of suspension droplets in the dew zone is greater than the rate of upward flow of gas.

Изходният газ е отпаден газ, който се подлага на очистване от киселинни газови компоненти, а суспензията от абсорбент съдържа СаСО3 или Са(ОН)2.The starting gas is a waste gas which is subjected to purification from acidic gas components, and the absorbent suspension contains CaCO 3 or Ca (OH) 2 .

При един вариант на изпълнение на изобретението към суспензията, съдържаща абсорбент, непрекъснато се добавя свежа суспензия и непрекъснато се отвежда част от отработената суспензия.In one embodiment of the invention, a fresh suspension is continuously added to the suspension containing the absorbent and a portion of the spent suspension is continuously removed.

При друг вариант на изпълнение суспензията, съдържаща абсорбент, периодично и изцяло се заменя със свежа суспензия.In another embodiment, the absorbent-containing suspension is periodically and completely replaced with a fresh suspension.

Апаратът за осъществяване на метода съгласно изобретението се състои от цилиндрична абсорбционна колона, снабдена в долния си край с входящ отвор за подаване на изходен газ. Над долната част на абсорбционната колона е разположена хоризонтално газоразпределителна тарелка така, че между нея и дъното на абсорбционната колона е оформена входна зона на газа. На газоразпределителната тарелка са монтирани вертикални газоразпределителни тръби, разположени в средната част на колоната, като всяка от газоразпределителните тръби е покрита с концентрично разположена барботажна капачка, която лежи върху тарелката и има прорези в долната си част. Между всяка от газоразпределителните тръби и барботажните капачки са оформени проходи, които са отворени към тръбите. Обемът между газоразпределителните тръби в средната част на абсорбционната колона е запълнен със суспензия от абсорбент, като в страничната стена на абсорбционната колона са предвидени преливници за поддържане нивото на абсорбента под или над нивото на горния край на газоразпределителните тръби. В горната си част абсорбционната колона е снабдена със система оросители, над които е разположен капкоуловител и в тази част е предвиден изходящ отвор за очистените газове.The apparatus for carrying out the process according to the invention consists of a cylindrical absorption column provided at its lower end with an inlet for supplying an exhaust gas. A gas distribution plate is arranged horizontally above the lower part of the absorption column so that a gas inlet zone is formed between it and the bottom of the absorption column. Vertical gas distribution pipes are mounted on the gas distribution plate, located in the middle part of the column, each of the gas distribution pipes being covered with a concentrically located bubble cap, which lies on the plate and has slots in its lower part. Passages are formed between each of the gas distribution pipes and the bubble caps, which are open to the pipes. The volume between the gas distribution pipes in the middle part of the absorption column is filled with an absorbent suspension, and overflows are provided in the side wall of the absorption column to maintain the level of the absorbent below or above the level of the upper end of the gas distribution pipes. In its upper part the absorption column is equipped with a system of sprinklers, above which a drip trap is located and in this part an outlet for the cleaned gases is provided.

Абсорбционната колона е снабдена с резервоар, който е свързан чрез преливни тръби с преливниците, със системата оросители чрез циркулационна помпа и циркулационна тръба и с капкоуловителя чрез тръбен елемент.The absorption column is provided with a tank which is connected by overflow pipes to the overflows, to the sprinkler system by a circulation pump and a circulation pipe and to the drip trap by a tubular element.

Циркулационната тръба за рециркулация на суспензията към системата оросители е свързана с тръба за подаване на свежа суспензия, съдържаща абсорбент.The slurry recirculation circulation pipe to the sprinkler system is connected to a fresh slurry supply pipe containing an absorbent.

Предимствата на метода и апарата за абсорбция на газове се изразяват в следното. Методът и апаратът осигуряват едновременното получаване на два вида газо-течни дисперсии - газови мехури в течност и течни капки в газ, което повишава скоростта на абсорбционните процеси. Въвеждането на барботажна зона в колоната, в която очистваният газ барботира в обема от суспензия, ускорява химичната реакция, тъй като поддържа максимална концентрация на SO2 (около 10-2 kgmol.m-3) в средната част на колоната. Това повишава степента на абсорбция в колоната и води до снижаване на разходите за разбъркване на суспензията, тъй като се елиминира необходимостта от механично разбъркване. Големият обем на абсорбента в средната част на колоната дава възможност на суспензията да престои достатъчно време (за протичането на химичната реакция Са++ + SO ~ % CaSO3) в колоната. Скоростта на тази реакция се поддържа максимална поради максималната концентрация на SO2 в резултат на барботажа, който осигурява допълнителна абсорбция на SO2. Посочените предимства на метода и апарата осигуряват по-висока ефективност на абсорбционния процес.The advantages of the method and the apparatus for gas absorption are expressed in the following. The method and the apparatus ensure the simultaneous production of two types of gas-liquid dispersions - gas bubbles in liquid and liquid drops in gas, which increases the speed of absorption processes. The introduction of a bubbling zone into the column in which the purified gas bubbles in the volume of suspension accelerates the chemical reaction as it maintains a maximum concentration of SO 2 (about 10 -2 kgmol.m -3 ) in the middle part of the column. This increases the rate of absorption in the column and reduces the cost of stirring the suspension, as it eliminates the need for mechanical stirring. The large volume of absorbent in the middle part of the column allows the suspension to stand long enough (for the chemical reaction Ca ++ + SO ~% CaSO 3 ) to take place in the column. The rate of this reaction is maintained at a maximum due to the maximum concentration of SO 2 as a result of bubbling, which provides additional absorption of SO 2 . The mentioned advantages of the method and the apparatus provide higher efficiency of the absorption process.

Описания на издадени патенти за изобретения № 08.1/15.08.2018Descriptions of issued patents for inventions № 08.1 / 15.08.2018

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Фигура 1 представлява вертикален разрез на цилиндрична колона за абсорбция на газове.Figure 1 is a vertical sectional view of a cylindrical column for gas absorption.

Фигура 2 - разрез по А-А от фиг. 1.Figure 2 is a section along AA of FIG. 1.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

Едно примерно изпълнение на метода и апарата за абсорбция на SO2 от отпадни газове с абсорбент под формата на водна суспензия на СаСО3 се пояснява с помощта на приложените фигури 1 и 2.An exemplary embodiment of the method and apparatus for absorbing SO 2 from waste gases with an absorbent in the form of an aqueous suspension of CaCO 3 is explained with the aid of the attached figures 1 and 2.

Апаратът се състои от цилиндрична абсорбционна колона 1, снабдена в долния си край с входящ отвор 2 за подаване на отпаден газ. Над долната част на абсорбционната колона 1 е разположена хоризонтално газоразпределителна тарелка 3 така, че между нея и дъното на абсорбционната колона 1 е оформена входна зона на газа. На газоразпределителната тарелка 3 са монтирани вертикални газоразпределителни тръби 4, разположени в средната част на колоната 1, чийто брой зависи от дебита на газа. В този пример броят на газоразпределителните тръби е 7, разпределени равномерно в обема на колоната 1. Всяка от газоразпределителните тръби 4 е покрита с концентрично разположена барботажна капачка 5, която лежи върху тарелката 3 и има прорези 6 в долната си част. Между всяка от газоразпределителните тръби 4 и барботажните капачки 5 са оформени проходи 7, които са отворени към тръбите 4. Обемът между газоразпределителните тръби 4 в средната част на абсорбционната колона е запълнен със суспензия от абсорбент, като в страничната стена на абсорбционната колона 1 са оформени преливници 8 за поддържане на нивото на абсорбента под или над нивото на горния край на газоразпределителните тръби 3.The apparatus consists of a cylindrical absorption column 1 provided at its lower end with an inlet 2 for the supply of waste gas. Above the lower part of the absorption column 1 is arranged horizontally a gas distribution plate 3 so that between it and the bottom of the absorption column 1 is formed an inlet zone of the gas. On the gas distribution plate 3 are mounted vertical gas distribution pipes 4, located in the middle part of the column 1, the number of which depends on the gas flow. In this example, the number of gas distribution pipes is 7, evenly distributed in the volume of the column 1. Each of the gas distribution pipes 4 is covered with a concentrically arranged bubble cap 5, which lies on the plate 3 and has slots 6 in its lower part. Passages 7 are formed between each of the gas distribution tubes 4 and the bubble caps 5, which are open to the tubes 4. The volume between the gas distribution tubes 4 in the middle part of the absorption column is filled with absorbent suspension, and in the side wall of the absorption column 1 overflows 8 to maintain the level of the absorbent below or above the level of the upper end of the gas distribution pipes 3.

В горната си част абсорбционната колона 1 е снабдена със система оросители 9, над които е разположен капкоуловител 10 и е предвиден изходящ отвор 11 за очистения газ.In its upper part the absorption column 1 is equipped with a system of sprinklers 9, above which a drip trap 10 is located and an outlet 11 for the purified gas is provided.

Преливниците 8 са свързани с резервоар 12 чрез преливни тръби 13. Резервоарът 12 е снабден с кран 19.The overflows 8 are connected to the tank 12 by overflow pipes 13. The tank 12 is provided with a tap 19.

Системата оросители 9 са свързани чрез циркулационни тръби 15 и 16 и циркулационна помпа 18 с резервоара 12. Предвидена е тръба 14 за подаване на свеж абсорбент към циркулационната тръба 15 и системата оросители 9.The sprinkler system 9 is connected by circulation pipes 15 and 16 and a circulation pump 18 to the tank 12. A pipe 14 is provided for supplying fresh absorbent to the circulation pipe 15 and the sprinkler system 9.

Капкоуловителят 10 е свързан с резервоара 12 чрез тръбен елемент 17.The drip trap 10 is connected to the tank 12 by a tubular element 17.

Използване на изобретениетоUse of the invention

Отпадният газ се подава непрекъснато в абсорбционната колона 1 през входящия отвор 2 и от входната зона постъпва в газоразпределителните тръби 4 и проходите 7 и преминава през прорезите 6, където се формират газови мехури, които барботират и се диспергират в суспензията от абсорбент, с която е запълнена средната част на абсорбционната колона 1. В резултат се образува газо-течна дисперсия от газови мехури в течност.The waste gas is continuously fed into the absorption column 1 through the inlet 2 and from the inlet zone enters the gas distribution pipes 4 and passages 7 and passes through the slots 6, where gas bubbles are formed, which bubble and disperse in the absorbent suspension. filled the middle part of the absorption column 1. As a result, a gas-liquid dispersion of gas bubbles in the liquid is formed.

Асорбентът постъпва през системата оросители 9 в горната част на колоната 1 под формата на капки. В капките практически протича физична абсорбция, тъй като скоростта на химичната реакция Са++ + SO3~ —ϊ CaSO3 е много малка поради ниската разтворимост на SO2.The absorbent enters through the sprinkler system 9 at the top of the column 1 in the form of drops. The droplets practically undergo physical absorption, as the rate of the chemical reaction Ca ++ + SO 3 ~ —ϊ CaSO 3 is very small due to the low solubility of SO 2 .

Въвеждането на барботажна зона в средната част на колоната, в която очистваният газ барботира в обема от суспензия, ускорява химичната реакция между абсорбента и SO2, тъй като в тази зона чрез барботажа се поддържа максимална концентрация на SO2 (около IO-2 kgmol.nr3). Това води и до снижаване на разходите за разбъркване на суспензията и повишава степента на абсорбция в колоната. Големият обем на абсорбента в средната част на колоната дава възможност на суспензията да престои достатъчно време за протичането на химичната реакция Са++ + SO3 —ϊ CaSO3 в колоната 1. След това газовите мехури се издигат нагоре, напускат зоната на барботаж и формират движещ се нагоре газов поток, който преминава през зона на оросяване, където абсорбентът се подава и разпръсква чрез системата оросители 9. В резултат се образува газо-течна дисперсия от течни капки в газ. След това газовият поток преминава през капкоуловителя 10 и се отвежда непрекъснато от абсорбционната колона 1 през изходящия отвор 11. Суспензията, която се подава и разпръсква чрез системата оросители 9, се събира в барботажната зона в средната част на колоната 1.The introduction of a bubbling zone in the middle part of the column, in which the purified gas bubbles in the volume of suspension, accelerates the chemical reaction between the absorbent and SO 2 , because in this zone the maximum concentration of SO 2 is maintained by bubbling (about IO -2 kgmol. No. 3 ). This also reduces the cost of stirring the suspension and increases the rate of absorption in the column. The large volume of absorbent in the middle of the column allows the suspension to stand long enough for the chemical reaction Ca ++ + SO 3 —ϊ CaSO 3 to proceed in column 1. The gas bubbles then rise, leave the bubble zone and form an upward flowing gas stream that passes through a dew zone where the absorbent is fed and dispersed through the sprinkler system 9. As a result, a gas-liquid dispersion of liquid droplets in the gas is formed. The gas stream then passes through the drip trap 10 and is continuously discharged from the absorption column 1 through the outlet 11. The suspension, which is fed and dispensed through the sprinkler system 9, is collected in the bubbling zone in the middle of the column 1.

Описания на издадени патенти за изобретения № 08.1/15.08.2018Descriptions of issued patents for inventions № 08.1 / 15.08.2018

Нивото на суспензията от абсорбент в барботажната зона се поддържа чрез преливниците 8 и е под или над нивото на горния край на газоразпределителните тръби 4. Суспензията от преливниците 8 чрез преливните тръби 13 се събира в резервоара 12, откъдето чрез циркулационната помпа 18 и циркулационните тръби 16 и 15 постъпва в системата оросители 9. Абсорбентът от капкоуловителя 5 се връща в резервоара 12 през тръбен елемент 17. Свежа суспензия, съдържаща абсорбент, се подава непрекъснато или периодично през тръбата 14 и се смесва с циркулиращата суспензия в циркулационната тръба 15. Част от отработената суспензия се отвежда непрекъснато или периодично през крана 19 на резервоара 12.The level of the absorbent suspension in the bubbling zone is maintained by the overflows 8 and is below or above the level of the upper end of the gas distribution pipes 4. The suspension of the overflows 8 by the overflow pipes 13 is collected in the tank 12, from where through the circulation pump 18 and circulation pipes 16 and 15 enters the sprinkler system 9. The absorbent from the drip tray 5 is returned to the tank 12 through a pipe element 17. Fresh suspension containing absorbent is fed continuously or periodically through the pipe 14 and mixed with the circulating suspension in the circulation pipe 15. Part of the spent the suspension is discharged continuously or periodically through the valve 19 of the tank 12.

Химичната реакция протича допълнително и в резервоара 12, помпата 18 и циркулационните тръби 16 и 15, което води до снижаване на концентрацията на SO2 почти до нула преди подаването му в разпръсквателя 9. Замяната на механично разбъркване с разбъркване посредством барботаж води до снижаване на разходите за разбъркване на суспензията.The chemical reaction takes place additionally in the tank 12, the pump 18 and the circulation pipes 16 and 15, which reduces the concentration of SO 2 to almost zero before feeding it into the sprinkler 9. Replacing mechanical stirring with bubble stirring leads to cost reduction to stir the suspension.

Методът и апаратът използват едновременното получаване на два вида газо-течни смеси (газови мехури в течност и течни капки в газ), което повишава скоростта на абсорбционните процеси в случаите, когато дифузионното съпротивление е разпределено в двете фази или преминава (при периодичен процес) от едната в другата фаза. Горепосочените случаи на разпределение на дифузионното съпротивление се среща най-често при използване на двуфазни абсорбенти (течност-твърдо), където активният компонент в течния разтвор се съдържа и като твърда фаза (суспензия).The method and the apparatus use the simultaneous preparation of two types of gas-liquid mixtures (gas bubbles in liquid and liquid droplets in gas), which increases the speed of absorption processes in cases where the diffusion resistance is distributed in both phases or passes (in a batch process) from one in the other phase. The above cases of diffusion resistance distribution are most common when using two-phase absorbents (liquid-solid), where the active ingredient in the liquid solution is also contained as a solid phase (suspension).

Методът и апаратът са предназначени за абсорбция на газове с двуфазни абсорбенти (течносттвърдо) в случаи като абсорбция на SO2 (и други кисели газове) със суспензия на СаСО3 или Са(ОН)2, абсорбция на СО2 със суспензия на Са(ОН)2 и др.The method and the apparatus are intended for absorption of gases with two-phase absorbents (liquid solid) in cases such as absorption of SO 2 (and other acid gases) with a suspension of CaCO 3 or Ca (OH) 2 , absorption of CO 2 with a suspension of Ca (OH) ) 2 and others.

Методът е предназначен за абсорбция на средно разтворими газове в газо-течни дисперсии, които съдържат едновременно газови мехури в течност и течни капки в газ.The method is intended for absorption of medium soluble gases in gas-liquid dispersions, which contain both gas bubbles in liquid and liquid drops in gas.

Горният пример не ограничава изобретението. Възможно е използването на други средства за барботиране на очиствания газ в обема на суспензията, съдържаща абсорбент, с които се осигурява създаване на барботажна зона и получаване на газо-течна дисперсия от газови мехури в течност. Като примери могат да бъдат посочени клапанни тарелки, провални тарелки и всички други устройства, които осигуряват барботаж на очиствания газ през абсорбента в средната част на колоната.The above example does not limit the invention. It is possible to use other means for bubbling the purified gas in the volume of the suspension containing the absorbent, which ensures the creation of a bubbling zone and obtaining a gas-liquid dispersion of gas bubbles in a liquid. Examples are valve plates, failure plates and all other devices which allow the purified gas to bubble through the absorbent in the middle of the column.

Claims (8)

Патентни претенцииPatent claims 1. Метод за абсорбция на газове в абсорбционна колона, характеризиращ се с това, че изходен газ се подава в долната част на абсорбционната колона (1) и навлиза в зона на барботаж, разположена в средната част на колоната (1), която е запълнена със суспензия от абсорбент, газът барботира и се диспергира в суспензията, образувайки газо-течна дисперсия от газови мехури в течност, газовите мехури се издигат нагоре, напускат зоната на барботаж и формират движещ се нагоре газов поток, който преминава в горната част на колоната (1) през зона на оросяване с диспергирани капки от суспензия, съдържаща абсорбент, образувайки газо-течна дисперсия от течни капки в газ, след което газовият поток преминава през капкоуловител (10) и се отвежда от абсорбционната колона, а суспензията от зоната на барботаж рециркулира към зоната на оросяване и се диспергира отново в горната част на колоната (1).Method for absorbing gases in an absorption column, characterized in that the exhaust gas is fed to the lower part of the absorption column (1) and enters a bubbling zone located in the middle part of the column (1), which is filled with a suspension of absorbent, the gas bubbles and disperses in the suspension, forming a gas-liquid dispersion of gas bubbles in the liquid, the gas bubbles rise, leave the bubble zone and form an upward gas stream that passes to the top of the column ( 1) through an irrigation zone with dispersed drops of a suspension containing an absorbent, forming a gas-liquid dispersion of liquid drops in a gas, after which the gas flow passes through a drip trap (10) and is removed from the absorption column and the suspension from the bubbling zone is recycled to the dew zone and disperse again at the top of the column (1). 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че скоростта на падане на капките от суспензия в зоната на оросяване е по-голяма от скоростта на движещия се нагоре газов поток.Method according to claim 1, characterized in that the rate of fall of the droplets from the suspension in the dew zone is higher than the rate of the upward gas flow. 3. Метод съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че изходният газ е отпаден газ, който се подлага на очистване от киселинни газови компоненти, а суспензията от абсорбент съдържа СаСО3 или Са(ОН)2.Method according to claims 1 and 2, characterized in that the source gas is a waste gas which is subjected to purification from acid gas components, and the absorbent suspension contains CaCO 3 or Ca (OH) 2 . 4. Метод съгласно претенции 1 и 3, характеризиращ се с това, че към суспензията, съдържаща абсорбент, непрекъснато се добавя свежа суспензия и непрекъснато се отвежда част от отработената суспензия.Method according to claims 1 and 3, characterized in that a fresh suspension is continuously added to the suspension containing the absorbent and a part of the spent suspension is continuously removed. 5. Метод съгласно претенции 1 и 3, характеризиращ се с това, че суспензията, съдържаща абсорбент, периодично и изцяло се заменя със свежа суспензия.Method according to claims 1 and 3, characterized in that the suspension containing the absorbent is periodically and completely replaced by a fresh suspension. 6. Апарат за осъществяване на метода съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че се състои Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it consists Описания на издадени патенти за изобретения № 08.1/15.08.2018 от цилиндрична абсорбционна колона (1), снабдена в долния си край с входящ отвор (2) за подаване на изходен газ, като над долната част на абсорбционната колона (1) е разположена хоризонтално газоразпределителна тарелка (3) така, че между нея и дъното на абсорбционната колона (1) е оформена входна зона на газа, при това на газоразпределителната тарелка (3) са монтирани вертикални газоразпределителни тръби (4), разположени в средната част на колоната (1) и всяка от газоразпределителните тръби (4) е покрита с концентрично разположена барботажна капачка (5), която лежи върху газоразпределителната тарелка (3) и има прорези (6) в долната си част, при това между всяка от газоразпределителните тръби (4) и барботажните капачки (5) са оформени проходи (7), които са отворени към газоразпределителните тръби (4) и обемът между газоразпределителните тръби (4) в средната част на абсорбционната колона (1) е запълнен със суспензия от абсорбент, при това в страничната стена на абсорбционната колона (1) са предвидени преливници (8) за поддържане нивото на абсорбента под или над нивото на горния край на газоразпределителните тръби (4), а в горната си част абсорбционната колона (1) е снабдена със система оросители (9), над които е разположен капкоуловител (10) и в тази част е предвиден изходящ отвор (11) за очистените газове.Descriptions of issued patents for inventions № 08.1 / 15.08.2018 of a cylindrical absorption column (1), provided at its lower end with an inlet opening (2) for supply of exhaust gas, as above the lower part of the absorption column (1) is located horizontally a gas distribution plate (3) so that a gas inlet zone is formed between it and the bottom of the absorption column (1), while vertical gas distribution pipes (4) located in the middle part of the column are mounted on the gas distribution plate (3). ) and each of the gas distribution pipes (4) is covered with a concentrically located bubble cap (5), which lies on the gas distribution plate (3) and has slots (6) in its lower part, between each of the gas distribution pipes (4) and the bubble caps (5) are formed passages (7) which are open to the gas distribution pipes (4) and the volume between the gas distribution pipes (4) in the middle part of the absorption column (1) is filled with an absorption suspension nt, overflows (8) are provided in the side wall of the absorption column (1) to maintain the level of the absorbent below or above the level of the upper end of the gas distribution pipes (4), and in its upper part the absorption column (1) is provided with a system of sprinklers (9), above which a drip trap (10) is located and in this part an outlet (11) for the cleaned gases is provided. 7. Апарат съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че абсорбционната колона (1) е снабдена с резервоар (12), който е свързан чрез преливни тръби (13) с преливниците (8), със системата оросители (9) чрез циркулационна помпа (18) и циркулационни тръби (16,15) и с капкоуловителя (10) чрез тръбен елемент (17).Apparatus according to claim 5, characterized in that the absorption column (1) is provided with a tank (12) which is connected by overflow pipes (13) to the overflows (8), to the sprinkler system (9) by a circulation pump. (18) and circulating tubes (16,15) and with the drip trap (10) by means of a tubular element (17). 8. Апарат съгласно претенции 5 и 8, характеризиращ се с това, че циркулационната тръба (15) за рециркулация на суспензията към системата оросители (9) е свързана с тръба (14) за подаване на свежа суспензия, съдържаща абсорбент.Apparatus according to claims 5 and 8, characterized in that the circulation pipe (15) for recirculating the suspension to the sprinkler system (9) is connected to a pipe (14) for feeding a fresh suspension containing an absorbent.
BG111168A 2012-03-12 2012-03-12 Method and apparatus for gas absorption BG66698B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111168A BG66698B1 (en) 2012-03-12 2012-03-12 Method and apparatus for gas absorption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG111168A BG66698B1 (en) 2012-03-12 2012-03-12 Method and apparatus for gas absorption

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG111168A BG111168A (en) 2013-09-30
BG66698B1 true BG66698B1 (en) 2018-07-16

Family

ID=49487119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG111168A BG66698B1 (en) 2012-03-12 2012-03-12 Method and apparatus for gas absorption

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG66698B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG111168A (en) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR890002852B1 (en) Method and apparatus for the elimination of the acid gas elements in the gas
US4229417A (en) Gas-liquid contacting apparatus
EP0738178B1 (en) Flue gas scrubbing apparatus
RU2514957C2 (en) Device and method of harmful substance absorption from gases
KR102012733B1 (en) Ammonia-based Desulfurization Process and Apparatus through Ammonia-Adding in Different Chambers
US9174161B2 (en) Process for removal of carbon dioxide from combustion gases
CN101898082A (en) Device and method for depriving sulfur dioxide in flue gas by using ammonia water
US20220331735A1 (en) Ammonia desulphurization and oxidation apparatus and method
RU2631300C2 (en) Device and method for absorption of individual components in gas
JP2004533923A (en) Method and apparatus for separating sulfur dioxide from gas
CN202191835U (en) Granite spraying desulphurization equipment
CN106237824A (en) A kind of minimum discharge desulfurization and dedusting eddy flow pallet spray tower
CN206064134U (en) A kind of minimum discharge desulfurization and dedusting eddy flow pallet spray tower
BG66698B1 (en) Method and apparatus for gas absorption
CN102974205A (en) Intra-tower crystallized ammonia-process desulfurization tower
CN2860600Y (en) Combined-circulation countercurrent absorbing tower
US8961666B2 (en) Exhaust gas treatment apparatus
KR101175372B1 (en) Purification device for flue gas with divided scrubbing liquid sump
RU2788558C1 (en) Apparatus for two-stage gas purification with a vortex chamber and a failure plate
WO2010025909A1 (en) Method and apparatus for gas-liquid mass transfer
CN204601901U (en) A kind of spray washing gas wash tower
CN215196249U (en) Device for realizing desulfurization and denitration under all working conditions
BG66757B1 (en) Apparatus and method for purification of sulfur dioxide gases
CN201154292Y (en) Flue gas wet desulphurization absorption and oxygenize apparatus
JPH09323025A (en) Gas treating tower