CS257249B1

CS257249B1 - Způsob regenerace roztoků v absorpčních a chemisorpčních pochodech

Info

Publication number: CS257249B1
Application number: CS858416A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Vek; Vaclav Novotny; Petr Vavrina; Aloiz Reznicek
Original assignee: Vladimir Vek; Vaclav Novotny; Petr Vavrina; Aloiz Reznicek
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1985-11-21
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS841685A1

Abstract

Řešení se týká způsobu regenerace absorpčních roztoků, využívající termokomprese tak, že páry stlačené termokompresorem jsou vedeny na vhodné místo regenerátoru s patřičně nižším tlakem, za účelem snížení kompresního poměru termokompresoru.

Description

Vynález se týká způsobu regenace roztoků v absorpčních a chemisorpčních pochodech pro odstraňování plynných složek ze směsi plynů, které používají ke zvýšení účinnosti principu teťmokomprese par vypíracího roztoku.

V absorpčních pochodech pro odstraňováni složek ze směsi plynů jako např. COj, H^S, COS ve výrobnách syntézních plynů, kde ke zvýšení účinnosti regenerace roztoků se používá princip termokomprese se snižuje tlak regenerovaného roztoku odcházejícího z kolony, podle možnosti pod hodnotu atmosferického tlaku. Tím se z roztoku uvolní pára v množství odpovídajícím snížení ,tlaku. Spolu s parou se uvolni i poslední část absorbovaného plynu a roztok se úměrně množství uvolněné páry a absorbovaného plynu ochladí. Uvolněná pára s plynem se termokompresorem stlačuje na tlak v patě regenerátoru a vrací se do tohoto místa, kde se využije entalpie této směsi k prohloubení regenerace.

Využitím termokomprese se může snížit spotřeba tepla pro regeneraci o 1/3 i více při zvýšení účinnosti vypírání. Nevýhodou tohoto způsobu je však relativně velká spotřeba kompresní práce pro rekompresi směsi par a vypíraného plynu. Kopresni práce může být dodávána mechanickým kompresorem, nebo proudovým kompresorem (ejektorem). Při pohonu mechanickým kompresorem je kompresní práce hrazena obvykle energeticky nejcennější elektrickou energií. Proudový kompresor sice využívá energeticky méně hodnotnou energii ve formě nízkotlaké páry avšak díky velmi nízké účinnosti ejektorů (10 až 15 %) je potřeba této energie 5 až 7 násobná.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob regenerace roztoků v absorpčních a chemisorpčních pochodech pro odstraňování plynných složek ze směsi plynů, které využívají ke zvýšení účinnosti principu termokomprese par vypíracího roztoku podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se páry stlačené v termokompresoru přivádějí do regenerátoru nejméně do jedné desetiny aktivní výšky kolony a nejvýše do šesti desetin aktivní výšky kolony. V tomto rozmezí výšky kolony není úroveň tlaku tak vysoká jako je v patě kolony, takže není potřeba kompresní práce tak vysoká jako je tomu u dosud užívaných způsobů a zároveň je zde ještě dostatečně vysoký účinnek termokomprese.

Výhodou uvedeného způsobu regenerace roztoků v absorpčních i chemisorpčních pochodech pro odstraňování plynných složek ze směsi plynů, které využívají ke zvýšení účinnosti principu termokomprese par vypíracího roztoku je snížení potřeby energie pro pohon termokompresoru obvykle o jednu třetinu až jednu polovinu.

Na připojeném výkrese je na obr. 1 schematicky znázorněno provedení podle vynálezu; na obr. 2 je na křivce 10 znázorněn průběh tlaků v regenerační koloně JL( na obr. 3 je na křivce 11 hodnota kompresní práce při vytlačování komprimovaných par v kompresoru 3 do různých míst v koloně 1 a na obr. 4 je křivce 12 znázorněna účinnost využití principu termokomprese (účinnost využití entalpie rekomprimovaných par) při zavedení do různých míst podél kolony 2- Křivka 13 pak představuje poměr využití entalpie rekomprimovaných par ke spotřebě kompresní práce.

Tlak regenerační koloně 10 v hlavě mívá hodnotu blízkou atmosferickému tlaku a v patě •bývá 0,13 až 0,15 MPa. Tlak v expanderu 2 bývá snížen pod hodnotu atmosferického tlaku na 0,07 až (0,09 MPa. Termokompresor 2 ^v dosud používaném zapojení dodává páry bezprostředně do paty kolony i, kde je tlak nejvyšší.'

Zavedení rekomprimovaných par do střední části kolony 2 ^se sníží kompresní práce díky nižšímu protitlaku. Křivka stupně využití entalpie rekomprimované páry 12 je zpočátku prakticky přímka rovnoběžná s vertikální osou (využití se blíží 100 %) a teprve ve vrchní části kolony silně klesá až k nule.

Křivka 13, která představuje výsledek optimalisačního výpočtu je velmi plochá v okolí maxima. Vzhledem k místu nástřiku dosud běžně praktikovanému, vykazuje křivka 13 v rozmezí jedné desetiny až šesti desetin délky kolony úsporu kompresní práce 20 až 30 % i více.

Např. při zapojení termokomprese v procesu vypírání CO, roztokem potaše podle obrázku 3 ^Z při absorbování 8 000 m /h CO₂ se v patě regenerátoru udržuje tlak 0,12 MPa a v expanderu se snižuje na hodnotu 0,09 MPa a tím se uvolni přibližně 5 000 kg odní páry za hodinu. Při rekompresi této páry na 0,12 MPa je potřeba 100 kW příkonu, zatímco při zavedení par na 32. patro v koloně se 64 patry (tj. do výšky 1/2 výšky kolony se příkon sníží na 83 kW.

Claims

předmEt vynálezu

Způsob regenerace roztoků v absorpčních a chemisorpčních pochodech pro odstraňování plynných složek ze směsi plynů, které používají ke zvýšeni účinnosti principu termokomprese par vypiracího roztoku, při kterém se tlak regenerovaného roztoku snižuje v expanderu a uvolněná pára se stlačuje zpět do regenerátoru, vyznačující se tím, že se páry stlačené v termokompresoru přivádějí do regenerátoru do nejméně jedné desetiny jeho aktivní výšky a nejvíce do šesti desetin této výšky.