CS195668B2 - Způsob čištění horkých plynů - Google Patents
Způsob čištění horkých plynů Download PDFInfo
- Publication number
- CS195668B2 CS195668B2 CS77882A CS88277A CS195668B2 CS 195668 B2 CS195668 B2 CS 195668B2 CS 77882 A CS77882 A CS 77882A CS 88277 A CS88277 A CS 88277A CS 195668 B2 CS195668 B2 CS 195668B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- solution
- hot
- scrubbing
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 57
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 29
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical class O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 4
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 3
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N sulfur dioxide Inorganic materials O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 15
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 11
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 11
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 7
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 7
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 7
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 3
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 2
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- PFGBJNZEYAOYJA-UHFFFAOYSA-N formic acid;prop-1-ene Chemical compound CC=C.OC=O PFGBJNZEYAOYJA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
(54) Způsob čištění horkých plynů
Vynález se týká čištění horkých .plynů, vyrobených při zvýšeném tlaku reakcí kapalných nebo pevných paliv s obsahem uhlovodíků s plyny obsahujícími volný kyslík a s vodní párou, propíráním horkým promývacím roztokem v plynové pračce k odstranění sloučenin síry a/nebo· kysličníku uhličitého.
Topné plyny vyráběné zplyňováním pevných' něho kapalných paliv s kyslíkem, vzduchem· nebo jejich směsí a/nebo vodní párou .se musejí pro· .následující čištění plynu, zejména pro oddělení sloučenin síry a popřípadě i kysličníků uhličitého, ochladit z vysokých teplot zplyňovací reakce ležících nad 500 tc na teplotu vhodnou pro .čištění plynů, která leží pod 150 °C, š výhodou na teplotu okolí nebo i níže, například až do —70 °C. Při tomto ochlazování, se mohou z plynů odstranit látky, které vzhledem k následujícímu zužitkování plynu znamenají ztráty. Je to například vodní pára, které by mohlo, být použito pro přeměnu kysličníku uhelnatého na kysličník uhličitý a vodík, nebo uhlovodíky, které jsou při vyšších teplotách v plynném skupenství a zvyšovaly 'by výhřevnost vyčištěného plynu. To platí zejména pro zužitkování vyrobeného, plynu jako topného plynu pro pohon plynových turbin. Pro· tento účel použití musí být plyn 195668 hořlavý, prostý síry a pokud možno horký. Při. jeho· ohodnocování je· však objem přednější než výhřevná hodnota a z tohoto důvodu se zplyňování paliva provádí Vzduchem'. V plynu pro· tento .účel mohou i vodní pára a kysličník uhličitý představovat užitečné složky, protože zvětšují jeho ob( jem.
Jsou známé způsoby odsířování horkých plynů pomocí hmot absorbujících sloučeniny síry, které sestávají například z kysličníku železitého .azlnečnatého a vážou síru ve formě sirníku. Použití těchto sloučenin je však drahé a vyžaduje předběžné vyčištění plynu, zejména plyn prostý vodní páry. Z tohoto důvodu se uvedených postupů používá převážně k dočištování předběžně zpracovaných plynů jako bezpečnostního opatření.
Κ čištění plynů jsou nejpoužitelnější propírací1 postupy, ve kterých se láitky, jež še mají z plynů odstranit, zjachycuíjí ve fyzikálně nebo chemicky působících absorpčních roztocích.
V absorpčních roztocích s fyzikálním ú~ činikem se složky plynů rozpouštějí podle své specifické rozpustnosti (Bunsenův koe.fiCient, hodnota ,«) a podle parciálního tlaku. Následkem toho· vzrůstá absorpční schopnost fyzikálně působícího propírací195688 ho roztoku se vzrůstajícími tlakem a klesající teplotou. Propíránl plynů pomocí absorpčních prostředků s fyzikálním účinkem se proto provádí při zvýšeném tlaku asi nad 10 at a pomocí vysokovroucích organických rozpouštědel, jako je etylénglykol, dlglykoléter, propylenkarbanát, N-metylpyrroíidon při teplotě okolí, nebo pomocí nízkovroucích organických rozpouštědel, zejména metanolu, při teplotách pod — 10i°>G až asi —70 °C.
V chemicky účinkujících absorpčních roztocích jsou jednotlivé složky plynu, zejména kyselé, jmenovitě pak sloučeniny síry a kysličník uhličitý, vázány chemicky. Od chemických absorpčních roztoků se obecně vyžaduje snadná regenerovatelnost, to· znamená obrácení absorpční reakce za· jednoduchých podmínek.
Postupy promývání plynů pomocí chemicky působících absorpčních prostředků nejsou příliš závislé na tlaku. Mohou se provádět při okolním· tlaku a okolní teplotě, přičemž regénerace .absorpčního· roztoku se dá provádět povářením a stripováním vodní párou nebo vzduchem.
/Vhodnými absorpčními roztoky jsou vodné roztoky silných organických bází nebo solí alkalických kovů se slabými. organickými ne,bo anorganickými kyselinami. Vodné roztoky slabých kyselin lze používat i při vyšších teplotách absorpce, avšak vtom případě při zvýšeném tlaku. Regenerace se pák provádí snížením tlaku na nižší hodnotu, s výhodou na okolní tlak při současném ipovaření a stopování vodní párou,
Z německého patentu č. 1 084 425 je znám způsob vymývání kyselých složek, zejména kysličníku uhličitého, z topných a syntézních plynů, při kterém se absorpce provádí v horkém koncentrovaném, roztoku uhličitanu draselného při teplotě - ležící v blízkosti bodu varu roztoku za atmosférického tlaku, .a regenerace roztoku se provádí snížením tlaku a povářením při stopování vodní párou; která vzniká z vroucího roztoku nebo se přivádí přídavně. '
Tento známý způsob se hodí zejména k vymývání velkého množství kysličníku uhličitého, - které vzniká přeměnou kysličníku uhelnatého pomocí vodní páry na kysličník uhličitý a vodík při výrobě syntézních plynů nebo vodíku.
' Tímto'známým postupem, který je znám jako „propírání horkým potašem“, lze spolu s kysličníkem , uhličitým odstraňovat z čištěného plynu také sloučeniny síry.
' Předmětem vynálezu je způsob čištění horkých plynů, vyrobených při zvýšeném tlaku reakcí kapalných nebo pevných paliv •s' obsahem uhlovodíků s plyny obsahujícími volný kyslík a s vodní párou, propíráním horkým promývacím roztokem v plynové pračce k odstranění sloučenin síry a/nebo kysličníku uhličitého. Při takovém čištění je třeba; vyřešit problém, jak prodloužit dobu použitelnosti pr omývá čího roz-:
toku a tím, snížit náklady ma regeneraci použitého roztoků a na čerstvý promýýací roztok.
i Způsob podle vynálezu spočívá v tom, ž.e' surový plyn se chladí alespoň ve dvou stupních, přičemž v posledním chladícím stupni před promýváním horkým promývacím; roztokem se teplota surového plynu sníží nepřímým chlazením pod teplotu horkého promývacího roztoku a kondenzát se odvede, načež se .surový plyn znova zahřeje ina promývací teplotu a promývá v plynově pračce horkým promývacím roztokem, který je tvořen vodným absorpčním roztokem jedné nebo několika solí alkalických kovů se slabými anorganickými kyselinami a má teplotu ležící v blízkosti bodu varu roztoku při atmosférickém tlaku. S .kondenzátem se z plynu odstraní velké množství nečistot; následujícím promýváním plynu 'pří zvýšené teplotě se znemožní srážení dalšího kondenzátu, který by se odváděl spolu s promývacím roztokem.
i Odstranění, sloučenin síry ,z plynu vyrobeného zplyňováním paliva pod tlakem probíhá podle vynálezu· tímto způsobem·: i Když se surový plyn s teplotou n.ad 530° Celsia běžným způsobem ochladí v chladicích kotlích, .propíracích chladičích, pro7 mývačích. a podobných zařízeních asi na teplotu 150 až 200 °C, zchladí se dalším, nepřímým· chlazením, na teplotu, která leží několik stupňů pod provozní teplotou absorpční věže pro odsířování. Když se z předběžně ochlazeného plynu oddělí vzniklý kondenzát, zahřeje se plyn přímou· výměnou tepla, například v protiproudové koloně, malým množstvím hořkého přídavně ohřívaného roztoku soli na provozní teplotu absorpční' věže a při této teplotě se nasytí vodní párou/ V tomto stavu může plyn. proudit absorpční věží,'· aniž by odváděl podstatná' množství vody. z' absorpčního roztoku, a aniž by v absorpčním roztoku kondenzovalo větší, množství vodní páry. i Z hlavy absorpční věže odtéká do· značné míry odsířený plyn, horký a nasycený vodní párou, a, dá se přímo· vést do, násle-tdujícího promývacího zařízení s horkým potašem za účelem absorpce kysličníku uhličitého, a/nebo do zařízení pro,přeměnu kysličníku uhelnatého. Odsířený plyn lze také s využitím, tepla, které mu bylo odebráno před odsířením, ohřívat a obohatit vodní párou, takže pak představuje vynikající palivo pro provoz plynové .turbíny.
i Plyn, ochlazený v promývacím· chladiči nebo jiném zařízení obvyklým· způsobem přímo na teplotu mezi 200 a ,150 se podle vynálezu ochlazuje na provozní teplotu odsiřovacího zařízení nepřímo v několika •stupních. Prvním, nejteplejším chladicím stupněm je nepřímý tlakový .chladič chlazený vodou. Voda ohřátá v tomto·, chladiči má vyšší teplotu než odsířený ,plyn vystupující z absorpční věže, a uvádí se s ním do styku ve sprchové věži. Přitom se plyn ohřívá a dále obohacuje vodní párou, zatímco voda. se za současného' odpařování ochlazuje. Po doplnění odpařené vody čerstvou vodou se voda vrací zpátky do nepřímého tlakového, chladiče. Další nepřímé ' chlazení surového plynu se může provádět ve vařáku desorpční kolony.
1 V koncovém chladiči, chlazeném- například čerstvou vodou, se plyn' ochladí - na teplotu ležící několik sťupřiů pod provozní teplotou absorpční věže. Kondenzát vznikající ve všech nepřímých chladících stupních 1 se odvádí společně. Za koncovým chladičem je úičelně zapojen odlučovač kondenzátu, aby plyn proudící do přímého výměníku tepla, předřazeného bezprostředně absorpční věži, byl pokud možno prostý kondenzátu. Roztok soli, který obíhá ’ v přímém tepelném’ výměníku a ohřívači, zahřívá plyn na teplotu absorpční kolony' a sytí jej vodní párou, je tvořen s výhodou koncentrovaným roztokem alkalických kovů, uhličitanů alkalických kovů nebo- kyselých uhličitanů alkalických kovů. Tento roztok může absorbovat případné kyselé složky obsažené v 'plynu, například fenoly, mastné kyseliny a podobné sloučeniny, které se neodstraní1 při . regeneraci absorpčního' roztoku, takže tyto ísložky nepřijdou do následující ' plynové (pračky s horkým potašem. Vodní ztráty (Vznikající v tomto· přímém výměníku tepla lze nahradit pomocí tlakového čerpadla. (Aby se zamezilo·' obohacování solňého roztoku netěkavými kyselinami, lze z výměníku tepla v časových intervalech nebo spojitě Odebírat· menší množství solného roztoku. Pokud roztok absorboval mastné kyšelliny .nebo· fenoly ze surového plynu, což (bývá při zplyňování pevných paliv častý (případ, lze toto poměrně malé množství íro'ztcku zavádět spolu s uhlím do tlakového zplynovače a tím zničit..
I Tímto způsobem předběžně zpracovaný Iplynse potom vede do vlastní absorpční věže. Protože je nasycen vodní párou á má teplotu absorpčního roztoku, dochází k vyprání sloučenin síry, aniž býše z roztoku odpařilo podstatné množství vody nebo .se naopak do tohoto roztoku kondenzovalo.
I Horký odsířený plyn se potom může: zkřálpěním horkou vodou z nepřímého - tlakového· chladiče dále ohřívat á obohatit vodní párou.. , i Na výkresu je znázorněno schéma zařízení vhodňého pro provádění způsobu podle vyinálezm Toto· zařízení se-stává v podstatě z nepřímého tlakového chladiče '1, (absorpční věže 3, regenerační věže 2, sytiČe 4 a přímého výměníku tepla. S. l Horký surový plyn se vede potrubím 19 do tné,přímého tlakového· chladiče 1 a odevzdává v něm určitou část svého tepla vodě. Kondenzát vznikající při tomto nepřímém chlazení sé'odvádí potrubím 21. Dalším nepřímým chladicím stupněm surového plynu je boiler 6 v regenerační věži 2, kde Se využívá další část tepla z plynu1 k zahřá19 5 66 8 ití absorpčního roztoku v regenerační vězi 2.
1 Potrubím 24 přichází plyn do dalšího nepřímého chladiče 7, chlazeného čerstvou vodou, ve kterém se ochladí .na několik Stupňů pod provozní teplotu .absorpční věže 3. V bezprostředně následujícího., odlučovači kondenzátu 12 se pak kondenzát odstraní z plynu. Z odlučovače kondenzátu 12 proudí nasycený plyn prostý kondenzátu potrubím 26 do přímého výměníku· tepla 5, kde se pomocí čerpadla 14 v potrubí 27 udržuje cirkulace horkého roztoků solí mezi výměníkem 5 a ohřívákem. 8; roztok se přitom udržuje na takové teplotě, .alby se plyn ohřál na provozní teplotu absorpční věže 3 'a nasytil vodní párou. V tomto stavu proudí plyn potrubím. 30 do absorpční věže 3, ve které se promývá horkým absorpčním roztokem. Promytý plyn proudí z absorpční věže 3 sice odsířen, avšak jinak s nezměněným složením potrubím 31 do sytiiče 4, vytvořeného· jako sprchová věž, kde se uvádí 'do styku· s horkou vodou z nepřímého tlakového chladiče 1 přiváděnou potrubím 22. 'Voda, která se přitom ochlazuje a'částečně 'odpařuje, se .pak přečerpává potrubím x20 Ipo,mocí čerpadla 16 zpátky do nepřímého 'tlakového chladiče 1. Ztráty vzniklé odpařením v sytiči 4 se nahrazují čerstvou vodou, přitékající potrubím 15 k čerpadlu 16. .'Vyčištěný plyn-ze sytíce 4 probdí potrubím '32, přičemž má vyšší teplotu než je provozní teplota absorpční věže 3 a je nasycen •vodní párou; může se vést. k' dalšímu použití, například do spalovací komory .plyino!vé turbiny nebo do zařízení k přeměně kysličníku uhelnatého.
1 Ze dna absorpční věže 3 se absorpční roztok obsahující sloučeniny Síry vede potrubím 33 s expanzním ventilem 34 dó hlavy regenerační věže 2. V potrubí 33 může být Zapojen ohřívač 10 k vyrovnání tepelných •ztrát vznikajících snížením tlaku. Roztok se •sníženým tlakem proudí regenerační věží 2 dolů přes jednotlivá patra nebo náplň k patě kolony, ve které se pomocí boileru uďržuje regenerační teplota.
1 Regenerovaný roztok se ze dna regenerační věže 2 přečerpává pomocí čerpadla
13. do potrubí' 35 a .do hlavy absorpční věže 3.
' Odpadní plyny vznikající při regeneraci se odvádějí z hlavy regenerační věže 2 přes tlakový regulační ventil 36 potrubím 37 a •vedou chladičem 9 a následujícím kondenzátorem 11. Odstraněný kondenzát je tvořen vodou· odpařenou z absorpčního roztoku, která se k udržení koncentraci absorpčního· prostředku vede potrubím 39 pompcí Čerpadla 17 do hlavy regenerační věže 2. V tomto místě lze doplňovat ztráty 'vody z absorpčníhb roztoku přidáváním čerstvé vody. Z potrubí 38 vychází plyn, který je bohatý na sloučeniny síry a vhodný k použití v Clausově procesu.
5 88 8 i K podrobnému vysvětlení způsobu podle ''vynálezu slouží .následující příklady. Příklad 1
I 1·80 000 NmP/hod. plynu Vznikajícího tlakovým 'zplyňováním, uhlí vychází z pracího -chladiče s teplotou 161 tíC a tlakem 21 at, 'přičemž je násycen vodní párou. Suchý plyn obsahuje. 13,0 obj. % CÓz, 1,0 obj. .% HzS, 0,2 obj. % CnH'm (.nenasycené uhlovodíky], 15,'8 obj. %' OO, 25,0 obj. % H2, 5,0 obj. ,% ΌΗ4 a 40„0 otij. % ,Nz. Tento plyn· se má vyčistit v zařízení podle ob.r. 1. Zařízení seštává z chladiče 1 regenerátoru 2, absórbéru 3, sytíče 4, ,prač'ky 5 na předběžné vypírání, z boileru 6, ohřívačů 8, 10, chladičů 7, 9, odlučovačů 11, 12 kondenzátu a čerpadel113,14, 16, 17.
1 Surový plyn přicházející potrubím 19 se Shladí v nepřímém chladiči 1 s cirkulující vodou z potrubí 20, která má teplotu ,1&1°C !a přivádí se v množství 760 t/hod.; plyn se chladí na teplotu 137 dC při tlaku 20,6 at. Voda' se přitom' ohřívá ze Í15°C na l5i°tL· Zbývající .množství tepla se odvádí kondenzátem, který vzniká v množství 3i8,,7 t/hod., má teplotu 140 dC a odvádí se potrubím 21, ' Ohřátá cirkulující voda se potrubím. 22 'vede do sytičé 7. Plyn proudí potrubím 23 do boilehu B v regenerátoru 2 a odevzdává své teplo Odsiřovacímu roztoku, který se má ‘regenerovat.
1 Z boileru 8 vystupuje plyn při teplotě 110°C pod tlakem1 20,'2 at, přičemž je nasycen párou'.; pro. regeneraci je tedy k dispozici 112.5 MiO kcai/hód. Přitom Vzniká 12,5 t/hod. kondenzátu, který obsahuje i dehty. Z tohoto, důvodu se plyn vede nejprve spolu 's kondenzátem potrubím 24 do nepřímého chladiče 7 a potom do odlučovače 12. kde se. chladí nateplotu 103 °C a oddělí od kondenzátu a dehtů. Kondenzát a dehty sé vypouštějí z odlučovače 12 potrubím 25. Plyn prochází potrubím ,28 dp protiproudové kolony 5, kde se působením .alkalického roztoku, například roztoku sody přiváděného pomocí čerpadla 14 potrubím 27, zbavuje chloridů, mastných kyselin, kyseliny rho•danovodíkové a jiných škodlivých nečistot. Tato1 pračka 5 má náplň s objemem, 40 m3 a pracuje při tépiotě 109 °C, to znamená, při nepatrně vyšších· · teplotách' než je teplota kondenzace dehtových složek obsažených ještě v plynu. Tato teplota Sé nastavuje pomocí ohřívače 8 vytápěného párou. Nepatrné odpaření množství vody a spotřebované zásady ,se přivádějí ve formě asi 2%nlho . roztoku NažCOs .pomocí čerpadla 18 potru. bím .28, Podle potřeby lze potrubím 29 odvádět částečně spotřebévaný předpírací roztok a zavádět jej ,na jiné· .místo v zatřízení pro výrobu plynu.
Plyn Zpracovaný předběžně uvedeným způsobem vchází při teplotě 105 °C potrubím 30 do, absorbéru 3. Zde se při přibližně stejné teplotě odsířuje horkým regenerovaným alkalickým vypíráním roztokem, takže do sytiče 4 vstupuje potrubím 31 s obsahem pouZe '300 ppm HzS. V sytiči. 4 ,se plyn v protiproudu s horkou cirkulující vodou o teplotě 1511 °C, která přitéká potrubím 22, znova zahřívá na teplotu 149°; přičemž plyn se současně sytí vodní párou a cirkulující voda ochlazuje znovu na 115 °C. S touto teplotou .proudí cirkulující voda potrubím 20 zpátky do , chladiče 1, zatímco odsířený, avšak dosud 'horký plyn s obsahem Vodní páry se vede· potrubím 32-do plynové turbíny. Ztráty vzniklé odpařením v sytiči 4 se Vyrovnávají přidáváním čerstvé vody, přiváděné .potrubím 15 do čerpadla 18.
Vypírací roztok z absorbéru 3 se vede potrubím 33 přes. ventil 34 do. regenerátoru 2, v jehož horní částí je tlak 1,1 at a v dolní částí teplota 106¾. Tento regenerátor 2 Jé vyplněn plnicími tělísky ,s objemem Í90 m3. Párou Vznikající z roztoku v boileru 6 se Tdztok do té míry regeneruje, že mlůže odsířit plyn v absorbéru 3 na zbytkový obsah 300 .pípm HzS. K tomuto· účelu· je přípustný obsah HzS rovný 0,8 NmVm3 roztoku, .když 'je obsah kyselého uhličitanu 1,25 kg-moil/m3. Tento regenerovaný roztok obsahuje dále 1,02 kg-moI/KaCOs/m3 a 0,25 k'g-mPl boralxu' NazEUCh. 10 HzO/m3. Čerpadlem 13 a1 potrubím 35 se přivádí množství regenerovaného roztoku· 500 m3/hod s teplotou 107 eC do, absórbéru 3 s obsahem lilO1 m3 náplně. V .absorbéru 3 absorbuje roztok z plynu' v protiproudu 175Ó Nto3 HzS/hod a 9450 Nmř5 COz/hod, opouští věž potrubím 33 S teplotou 115 °C a vrací se zpátky do .regenerátoru 2. Před snížením tlaku obsahuje nyní roztok 4,3 Nm3 BzS/m3 jako· 0,19 kg-toOl KliS/m3, 2,95 kg-mol KZCOs/m3 · a 0,25 kg-mol boraxu/m3. Při snížení tlaku ve ventilu 34 se uvolní za současného· ochlazení část vázaného sirovodíku a kysličníku uhličitého.. Aby se podpořilo odstranění sirovodíku1, může být účelné použít ohřívače 10 v potrubí 33 k přídavnému ohřátí roztoku. Z hlavy regenerátoru 2 odchází ventilem 38 a potrubím, 37 sirovodík, kysličník uhličitý á, vodní pára. V chladiči 9 se plyn ochlazuje a v odlučovači. 11 odděluje od kondenzátoru. Plyn obsahující sirovodík se odvádí potrubím 38 k dalšímu použití, například do zařízení pro výrobu síry. Konderizát z odlučovače 11 se potrubími 39 a čerpadlem 17 vrací do regenerátoru 2.
Za určitých okolností 'může účelně regenerátor 2 pracovat s mírným přetlakem, například 2 at, aby se zvýšila teplota regenerovaného roztoku a tedy i teplota v prací věží 3, například na 115¾. Lze to. provést ivhodným nastavením ventilu 36.
Příklad 2 '18 000 Nm3/hod plynu, vzniklého zplynováním mazutu s kyslíkem .a vodní párou, se 'předběžně zpracuje v .zařízení podle Obr. 1 Způsobem popsaným v příkladě 1. Předa ίο
195688 běžně. zpracovaný plyn nasycený/ párou se vede při teplotě 105 °C a pod tlakem, 20 át potrubím 30 do absorbéru 3. Plyn má v nor. málním stavu za sucha toto· složení:
| CO | 46,6 | obj. % |
| Hz ; | 46,6 | obj. % |
| GOz | 5,0 | obj. % |
| HZS | 0,15- | obj. % |
| ICOS | 0,001 | obj. %. |
| CH4 + Nz + Ar | 1,88 | obj: '% |
Tento plyn se. má odsířit na maximální přípustný obsah síry 100 ppm obj. K'tomuto účelu ,se promývá v absprbéru 3 množstvím .1,,85 m3 vypíraeího roztoku na Nm3 HzS, tedy 'množstvím 50 m? roztoku/hod. Roztok'se přivádí do, absorbéru 3 potrubím 35 s teplotou 107 °Ό. Tento roztok je regenerovaný ,a obsahuje 1,00 kg-mol KzCOs/m5, 125' kg-mol KHCOs/m3, 0,25 kg-mol boraxu/ /m3 a 0,3 Nm3 HzS/m3 jako KHS. Plyn promytý tímto, roztokem obsahuje 80 ppm HžS a 2 ppm COS, přičemž roztok absorbuje 25,'6 N'm3 HaS/bod a 700 Nm3 COz/hod; tyto složky sé v regenerátoru 2 opět odstraní.
PŘEDMĚT
Claims (3)
1. Způsob čištění horkých plynů, vyrobených při ,zvýšeném tlaku reakcí kapalných nebo pevných paliv s obsahem uhlovodíků s plyny obsahujícími volný kyslík a s vodní párou, propíráním horkým promývacím roztokem v plynové pračce k odstranění sloučenin síry a/nebo kysličníku uhličitého, vyznačený tím, že surový plyn se ochladí alespoň ve dvou stupních, přičemž v pck sledním chladícím stupni před promýváním horkým promývacím roztokem se teplota surového plyinu sníží nepřímým chlazením pod teplotu horkého promývacího roztoku a kondenzát se odvede, načež se surový plyn 'znova zahřeje na promývací teplotu a promývá v plynové pračce horkým promýVYNÁLEZU vacím roztokem,, který je tvořen vodným absorpčním roztokem jedné nebo několika solí alkalických kovů se slabými anorganickými kyselinami a má teplotu ležící v blízkoisti· teploty varu roztoku, při atmosférickém tlaku.
2. ' Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že ochlazelný surový plyn se před promýváním zahřívá přímým stykem s horkým vodným roztokem soli alkalického kovu, vedeným v okruhu, kterým s,e surový plyn současně nasytí Vodní párou.
3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že zahřívání se .provádí horkým vodným roztokem obsahujícím jako hlavní složku uhličitan sodný.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS77882A CS195668B2 (cs) | 1971-06-04 | 1977-02-10 | Způsob čištění horkých plynů |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2127768A DE2127768C3 (de) | 1971-06-04 | 1971-06-04 | Verfahren zur Entschwefelung von Gasen |
| CS723839A CS195667B2 (en) | 1971-06-04 | 1972-06-02 | Process for the selective desulphurization of gases |
| CS77882A CS195668B2 (cs) | 1971-06-04 | 1977-02-10 | Způsob čištění horkých plynů |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS195668B2 true CS195668B2 (cs) | 1980-02-29 |
Family
ID=25745897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS77882A CS195668B2 (cs) | 1971-06-04 | 1977-02-10 | Způsob čištění horkých plynů |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS195668B2 (cs) |
-
1977
- 1977-02-10 CS CS77882A patent/CS195668B2/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4552572A (en) | Process for desulfurization of fuel gas | |
| CN100406106C (zh) | 选择性去除原始燃料气体中硫化氢和二氧化碳的方法 | |
| CA1061083A (en) | Simultaneous drying and sweetening of wellhead natural gas | |
| RU2495707C2 (ru) | Способ и устройство для отделения диоксида углерода от отходящего газа работающей на ископаемом топливе электростанции | |
| US3505784A (en) | Scrubbing process for removing carbon dioxide from low-sulfur fuel gases or synthesis gases | |
| EA016314B1 (ru) | Способ и конфигурация оборудования для получения диоксида углерода и водорода из синтез-газа | |
| US8641802B2 (en) | Method for treating a process gas flow containing CO2 | |
| KR20120044869A (ko) | Co2포집 플랜트에서의 열 통합 | |
| US8945292B2 (en) | System for recovering acid gases from a gas stream | |
| US3653810A (en) | Process for a fine purification of hydrogen-containing gases | |
| JPS6219209B2 (cs) | ||
| CN102784544A (zh) | 一种基于igcc的燃烧前co2捕集系统 | |
| US3963825A (en) | Process of desulfurizing hot gases | |
| JP5217292B2 (ja) | 石炭ガス化ガス精製方法及び装置 | |
| JP6242789B2 (ja) | ガス製品を取得する方法および装置 | |
| US3787559A (en) | Desulfurization of water-containing hot compressed gases | |
| JP2009040862A (ja) | 石炭ガス化ガス精製方法及び装置 | |
| CS195668B2 (cs) | Způsob čištění horkých plynů | |
| CS737783A2 (en) | Method of undesirable gaseous components removal from hot combustion products | |
| JP6000148B2 (ja) | ガス化複合発電システムおよびガス化複合発電システムの運用方法 | |
| US3931389A (en) | Process of desulfurizing hot gases | |
| US3233388A (en) | Method for refining dry hydrogen sulphide-containing gaseous hydrocarbon mixtures | |
| US2134482A (en) | Process of recovering so from waste gases | |
| US2842423A (en) | Separation of acid gases from coal carbonization gases | |
| JP5332367B2 (ja) | タール除去装置 |