CS231630B1 - Způsob prováděni absorpce s exotermni reakci - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob prováděni absorpce s exotermni reakcí, při kterém se absorpční kapalina střídavě uvádí do styku s plynnou směsí obsahující absorbující se složku při teplotě kapaliny pod jejím bodem varu a s plynným chladicím prostředím. Střídavý styk absorpční kapaliny s plynnou směsí obsahující absorbující se složkou a s plynným chladicím prostředím se uskutečňuje v recyklu kapaliny, kterou je kvsela směs z výroby minerálních hnojiv. Absorbovanou složkou je čpavek a chladicím plynem je vzduch. Cílem navrhovaného postupu je snížení teploty kapaliny a tedy i koncentrace balastní páry pri absorpci tak, aby se současně využilo reakčního tepla k odpaření vody z kapalíny v odděleném prostoru.

Description

Vynález se týká prováděni absorpce s exotermní reakcí.

Některé procesy absorpce s chemickou reakcí, především s neutralizací, jsou doprovázeny značným vývinem tepla. Toto teplo může stačit nejen k ohřátí absorpční kapaliny, ale i k jejímu uvedeni do varu a k odpaření významného množství páry. Vzni klá pára přechází do plynné směsi obsahující absorbující se slož ku, čímž snižuje koncentraci této složky, a to nejvýznamněji právě v blízkosti povrchu absorpční kapaliny, kde je tato koncentrace pro rychlost absorpce rozhodující. Potlačení tvorby páry můžeme dosáhnout intenzivním chlazením systému. V řadě technologií je však samotné odpaření žádoucí, nebo£ je zájem na tom, aby absorpční kapalina obsahovala produkt reakce v co nejvyšší koncentraci (např^. ve výrobě granulovaných hnojiv, kdy je nutno produkt dále sušit), takže chlazení při absorpci je nevýhodné.

Cílem navrhovaného postupu je snížení teploty absorpční kapaliny a tedy i koncentrace balastní páry při absorpci tak, aby bylo zároveň využito reakčního tepla k odpaření vody Z absorpční kapaliny v odděleném prostoru. Poustala apusoau pro* id-iu aasorpce s exotermní reakci podle uvedeného vynalezu opoeív.· v tom, ze absorpční kapalina je střiduvv uváděná do styku s plynnou směsí obsahující absorbující se složku při teplotě kapaliny pod jejím bodem varu a s plynným chladicím prostředím. Střídavý styk absorpční kapaliny s plynnou směsí obsahující absorbující se složku a s plynným chladicím prostředím se uskutečňuje v recyklu kapaliny.

Pro dosažení požadovaného stupně absorpce nutno pak absorpci nebo cyklus absorpce - chlazení opakovat. Podstata vynálezu je znázorněna přiloženými obrázky, kde představuje

231 830

- 2 obrázek 1 kolonový systém se samospádovým tokem absorpční kapaliny a obrázek 2 soustavu pro střídavou absorpci plynné složky a chlazeni absorpční kapaliny v recyklu·

Na obrázku 1 jsou znázorněny absorpční jednotky 1 s přívodem 2 plynu obsahujícího absorbující se složku s odvodem J a chladicí jednotky 4 s přívodem J plynného chladicího prostředí a s odpadem 6. Proud absorpční kapaliny 2 je samospádný. Na obrázku 2 se absorpce a chlazení provádí na jediné dvojici ábsoi*pční a chladicí jednotky v recyklu 8 ábsorpč ní kapaliny, zajišťovaném čerpadlem 2·

Předností navrhovaného způsobu je, že se dosáhne oproti jednostupňovému absorpčnímu zařízení zvýšení hnací síly a snížení oaporu vůči přestupu hmoty v absorpční jednotce; účinnost absorpčního zařízení je tedy podstatně vyšší. Celkový objem zařízení pro přestup hmoty, tj. jednotek pro absorpci a chlazení, může být menší než objem jednostupňového zařízení, od'něhož by se požadoval stejný účinek. Zvýšení provozních nákladů pro čerpání plynného chladicího prostředí, případně recyklované absorpční kapaliny přitom není podstatné.

Využití vynálezu je možno očekávat především při zachycování kyselých nebo zásaditých plynů s neutralizační reakcí, např. při zpracování zbytkového čpavku z neutralizačních reaktorů ve výrobě kombinovaných hnojiv.

Příklad

V poloprovozní výrobě nitrofosfátových hnojiv byl do 250 kg/h absorpční kapaliny představované 85°C teplou kyselou břečkou obsahující 50 % H^CO^, 24 % Ca(N0^)₂ a 59 % ^Ho°, Pohlcován zbytkový čpavek z neutralizačních reaktorů z 10 aP/h plynné směsi obsahující 80 % NH^ a vodní páru. Proces byl nejprve veden v jednostupňové souproudé absorpční koloně 0 100 mm o délce 1 m s vertikální sítovinovou výplní. Kapalina v patě kolony vřela, silně pěnila a uvolňovala ca 5 kg/h vodní páry, přičemž docházelo i k odpařování kyseliny a k zanášení odvodního potrubí amonnou solí z nezachyceného NH^. Tatáž kolona byla potom zapojena navrhovaným způsobem tak, že ve výšce 0,5 m byl připojen odtah spojující proud odvodu plynné směsi z horní části kolony, představující souproudou absorpční jednotku, a odpad z dolní části kolo231 830 ny, představující protiproudou chladicí jednotku. Ventilátorem na odtahovém potrubí bylo zajištěno i čerpání plynného chladicího prostředí - vzduchu, který byl přisáván otvorem v patě ko lony v množství cca 20 m^/h. Dále byl připojen recykl kyseliny z paty kolony na hlavu v množství cca 500 kg/h.

Přes sníženi účinné délky absorpční kolony na méně než po lovinu se snížily ztráty NH^ do odtahu a bylo zcela potlačeno přehříváni kyselé břečky a pěnění v patě kolony.

Claims (2)

1· Způsob prováděni absorpce s exotermní reakcí, vyznačený tím, že absorpční kapalina je střídavě uváděna do styku s plynnou směsi obsahující absorbující se složku při teplotě kapaliny pod jejím bodem varu a s plynným chladicím prostředím·

2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že střídavý styk absorpční kapaliny s plynnou směsí obsahující absorbující se složku a s plynným chladicím prostředím se uskutečňuje v recyklu kapaliny.