Patents

Search tools Text Classification Chemistry Measure Numbers Full documents Title Abstract Claims All Any Exact Not Add AND condition These CPCs and their children These exact CPCs Add AND condition
Exact Exact Batch Similar Substructure Substructure (SMARTS) Full documents Claims only Add AND condition
Add AND condition
Application Numbers Publication Numbers Either Add AND condition

Zpusob cištení koksárenského plynu

Abstract

Zpusob cištení koksárenského plynu jeho praním, pri kterém se hydroxid sodný vede jako prací kapalina v okruhu a v desorbéru se z této prací kapaliny odstranují necistoty pro regeneraci hydroxidu sodného. Koksárenský plyn se pere v protiproudu dvoustupnove prací kapalinou. Praní zahrnuje první alkalický prací stupen pro kyselé složky plynu a druhý prací stupen, pracující v neutrálním až kyselém rozsahu hodnot pH, pro absorpci amoniaku. Koksárenský plyn urcený k cištení se privádí do dolní cásti druhého pracího stupne, proudí postupne obema pracími stupni a odvádí se z horní cásti prvního pracího stupne. V horní cásti prvního pracího stupne se pridává hydroxid sodný. Prací kapalina proudící ven z prvního pracího stupne se privádí do horní cásti druhého pracího stupne. Absorpcí kyselých složek plynu klesne hodnota pH prací kapaliny tak hluboko, že prací kapalina je využitelná ve druhém pracím stupni pro absorpci amoniaku.

Classifications

C10K1/103 Purifying combustible gases containing carbon monoxide by washing with liquids; Reviving the used wash liquors with aqueous liquids alkali- or earth-alkali- or NH4 salts or inorganic acids derived from sulfur
View 5 more classifications

Landscapes

Show more

CZ302354B6

Czechia

Other languages
English
Inventor
Thielert@Holger

Worldwide applications
2001 DE 2002 AT EP ES BR US CA WO MX DK DE JP PT KR CZ PL TW

Application CZ20033035A events

Description

Způsob čištění koksárenského plynu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění koksárenského plynu jeho praním, přičemž hydroxid sodný se vede jako prací kapalina v okruhu prací kapaliny a v desorbéru se z této prací kapaliny odstraňují nečistoty pro regeneraci hydroxidu sodného, a přičemž koksárenský plyn se pere v protiproudu prací kapalinou.
Dosavadní stav techniky
Takový způsob je známý z publikace Chemie-Ingenieur-Technik (1974) 15, str. 628.
TT ___„-----ΑΛΙ------Λ ^,„^4 ^U^l^U4^4
IV11VLV XjXXLXXXXVXXVf Xjp» UC U* Vfc W i V|J 1A MiJ.1 liWtJU A i fAMWA Ah.M-f»**A«AAV ** W W>*AA A. * amoniak, která způsobí obohacování prací kapaliny v okruhu amoniakem mezi pračkou plynu a desorbérem. Před desorbérem se do okruhu prací kapaliny přivádí hydroxid sodný, aby se neodstranitelné amonné soli rozštěpily na amoniak a chlorid sodný NaCl. Desorpce se provádí dvěma způsoby. Ze znečištěné prací kapaliny se v prvním stupni desorpce odstraňují kyselé složky plynů. Jeden dílčí proud proudu odváděného z prvního desorbéru se vede do druhého desorbéru, v němž se parou odstraňuje amoniak. Odstraněný amoniak se potom vede zpět do okruhu prací kapaliny. Dvoustupňová desorpce je z hlediska provádění a regulace nákladná, protože jednak je nesnadné dosáhnout úplného oddělení kyselých složek plynů a jednak musí v okruhu prací kapaliny zůstat dostatečné množství amoniaku.
Podstata vynálezu
Úkolem vynálezu proto je vytvořit způsob čištění koksárenského plynu jeho propíráním, který bude snadněji regulovatelný.
Uvedený úkol splňuje způsob čištění koksárenského plynu jeho praním, přičemž hydroxid sodný se vede jako prací kapalina v okruhu prací kapaliny a v desorbéru se z této prací kapaliny odstra35 ňují nečistoty pro regeneraci hydroxidu sodného, a přičemž koksárenský plyn se pere v protiproudu prací kapalinou, podle vynálezu, jehož podstatou je, že praní koksárenského plynu se provádí dvoustupňové a zahrnuje první alkalický prací stupeň pro kyselé složky plynu a druhý prací stupeň, pracující v neutrálním až kyselém rozsahu hodnot pH, pro absorpci amoniaku, přičemž koksárenský plyn určený k čištění se přivádí do dolní části druhého pracího stupně, proudí postupně za sebou oběma pracími stupni a odvádí se z homí části prvního pracího stupně, přičemž v homí části prvního pracího stupně se přidává hydroxid sodný, přičemž prací kapalina proudící ven z prvního pracího stupně se přivádí do homí části druhého pracího stupně, a přičemž absorpcí kyselých složek plynu klesne hodnota pH prací kapaliny tak hluboko, že prací kapalina se může využít ve druhém pracím stupni pro absorpci amoniaku.
Podle vynálezu pracuje desorbér jako totální desorbér. Zde se odstraňují všechny kyselé složky plynu, jakož i amoniak, takže zůstane pouze hydroxid sodný v kapalné fázi. Ztráty absorbentu neboli absorpčního činidla se vyrovnávají přidáváním hydroxidu sodného NaOH, který se s výhodou přivádí do regenerovaného hydroxidu sodného před praním plynu. Z okruhu prací kapaliny se odvádí odpadní voda obsahující sodnou sůl. Ztráty kapaliny se s výhodou vyrovnávají přidáváním dehtové vody vznikající při provozu koksovny, která obsahuje složky amonné soli.
Existují různé možnosti dalších provedení způsobu podle vynálezu. Podle jednoho výhodného provedení se praní plynu provádí dvoustupňové a zahrnuje první alkalický prací stupeň pro kyse55 lé složky plynu a druhý prací stupeň pro absorpci amoniaku, pracující v neutrálním až kyselém
- 1 CZ 302354 B6 rozsahu hodnot pH. Hydroxid sodný se přivádí do horní části prvního pracího stupně, zatímco koksárenský plyn určený k čištění se přivádí do dolní části druhého pracího stupně, proudí postupně oběma pracími stupni a odvádí se z horní části prvního pracího stupně. Prací kapalina odváděná z prvního pracího stupně se přidává do horní části druhého pracího stupně. U provedení podle vynálezu se hydroxid sodný nejprve využije jako prací kapalina pro absorpci kyselých složek plynu, zejména sulfanu H2S. Absorpcí kyselých složek plynu klesne hodnota pH prací kapaliny, takže tato prací kapalina může být ve druhém pracím stupni využita pro absorpci amoniaku. Kapalina odváděná z druhého pracího stupně se přivádí do desorbéru a zde se odstraněním veškerých kyselých složek plynu, jakož i amoniaku, regeneruje. Oba prací stupně mohou být provede10 ny jako oddělené absorbéry nebo mohou být integrovány do jednoho zařízení.
Podle dalšího provedení vynálezu se koksárenský plyn určený k čištění pere v prvním absorbéru hydroxidem sodným a následně se přivádí do druhého absorbéru, v němž se z proudu plynu odděluje amoniak. Do desorbéru se přivádí pouze prací kapalina z prvního absorbéru, přičemž v de15 sorbéru hydroxid sodný regeneruje a kyselé plyny, jakož i amoniak, jsou odstraňovány. Regenerovaný hydroxid sodný se v prvním dělicím stupni dělí na proud koncentrátu přiváděný zpět do prvního absorbéru a proud kapaliny, která v podstatě neobsahuje hydroxid sodný NaOH. Proud kapaliny bez hydroxidu sodného NaOH se jako prací kapalina přivádí do druhého absorbéru, kde se využije pro absorpci amoniaku. Prací kapalina odváděná z druhého absorbéru se přivádí zpět do prvního absorbéru. Dělicí stupeň je s výhodou provozován jako reverzní osmóza, přičemž se používají membrány vhodné pro tuto reverzní osmózu, které mají vysokou schopnost zadržování hydroxidu sodného NaOH.
Schopnost zadržování hydroxidu sodného činí podle typu membrány přibližně 99 až 99,5 %.
U dvoustupňového provedení zařízení na reverzní osmózu mohou být použity i membrány s menší schopností zadržování hydroxidu sodného NaOH.
Desorbérje u obou výše popsaných variant způsobu provozován s výhodou jako vakuová destilace. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se z regenerovaného hydroxidu sodného opouš30 tějícího desorbér odděluje jeden dílčí proud a společně s dehtovou vodou vznikající při provozu koksovny se přivádí do odpařováku, v němž se kapalina zkoncentruje a vytvoří proud páry přiváděný do desorbéru. Proud kapaliny zkoncentrované v odpařováku se odvádí jako odpadní voda.
Koksárenský plyn vyčištěný způsobem podle vynálezu má obsah sulfanu H2S méně než
0,5 g/Nm3. Přitom je možno dosáhnout v důsledku velké prací aktivity hydroxidu sodného použitého podle vynálezu i hodnot nižších než 0,1 g/Nm3. Případná malá zbytková množství kyselých složek plynu mohou být vyprána v dále zařazené jemné pračce nájemné praní. Podle výhodného provedení vynálezu je tato jemná pračka na jemné praní provozována alespoň částečně prací kapalinou odváděnou z odpařováku, přičemž kapalina odváděná z této jemné pračky nájemné praní se přivádí zpět do odpařováku.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schéma zařízení na provádění způsobu čištění koksárenského plynu podle vynálezu a obr. 2 další provedení způsobu podle vynálezu.
-2CZ 302354 B6
Příklady provedení vynálezu
U způsobu znázorněného na obrázcích se koksárenský plyn COG, který obsahuje sulfan H2S a amoniak NH3 jako nečistoty, čistí propíráním neboli praním. Přitom musí být z proudu plynu téměř úplně odstraněny zejména sloučeniny síry a amoniak.
U způsobu podle vynálezu se koksárenský plyn COG pere v protiproudu hydroxidem sodným NaOH. V desorbéru i se potom regeneruje hydroxid sodný odstraňováním všech kyselých βίοι o žek, zejména H2S, jakož i odstraňováním amoniaku NH3. Hydroxid sodný se vede v okruhu 2 prací kapaliny a znovu použije pro praní koksárenského plynu COG. Spotřeba absorbentu neboli absorpčního činidla se vyrovnává přiváděním hydroxidu sodného NaOH. Dále se z okruhu 2 prací kapaliny odvádí odpadní voda obsahující sodné soli. Ztráta kapaliny se nahrazuje dehtovou vodou, vznikající při provozu koksovny.
U provedení způccbi: vynález”, ' cp* r'rQr knk«ár*»n«íLéhn nlvnn COG nrovádí dvoustupňové. Toto dvoustupňové praní zahrnuje první alkalický prací stupeň 3 pro kyselé složky plynu, zejména pro sulfan H2S, jakož i druhý, v neutrálním až kyselém rozsahu hodnot pH pracující, prací stupeň 4 pro absorpci amoniaku. Hydroxid sodný se přivádí do horní části první20 ho pracího stupně 3. Koksárenský plyn COG určený k čištění se přivádí do dolní části druhého pracího stupně 4, proudí postupně oběma pracími stupni 3, 4 a jako proud 5 vyčištěného plynu se odvádí z horní části prvního pracího stupně 3. Prací kapalina 6 odváděná z prvního pracího stupně 3 se přivádí do horní části druhého pracího stupně 4. U znázorněného příkladného provedení jsou prací stupně 3, 4 vytvořeny jako oddělené pračky plynu, které jsou navzájem spojeny potru25 bími pro vedení plynu a kapaliny. Pračky plynu tvořící prací stupně 3, 4 obsahují obvyklé vestavby pro zlepšení výměny hmoty. V rámci vynálezu je zahrnuto i to, že obě pračky plynu mohou být sjednoceny do jediného zařízení.
Desorbér I je provozován jako vakuová destilace. Z regenerovaného hydroxidu sodného opouště30 jícího desorbér i se odvádí dílčí proud 7, který se společně s dehtovou vodou vznikající při koksování přivádí do odpařováku 8, v němž dochází ke zkoncentrování kapaliny a vytváří se proud 9 páry přiváděný do desorbéru I. Zkoncentrovaná kapalina se odvádí jako odpadní voda.
U příkladného provedení znázorněného na obr. 1 je ještě použita jemná pračka JO nájemné praní, v níž se z čištěného plynu vypírají případná malá zbytková množství z kyselých složek plynu. Jemná pračka 10 je provozována alespoň zčásti s kapalinou 11 odváděnou z odpařováku 8. Kapalina J2 odváděná z jemné pračky JO se přivádí zpět do odpařováku 8.
Na obr. 2 je znázorněna varianta způsobu podle vynálezu. U této varianty způsobu podle vynále40 zu, znázorněné na obr. 2, se koksárenský plyn COG určený k čištění pere v prvním absorbéru 13 hydroxidem sodným NaOH a následně se přivádí do druhého absorbéru 14, v němž se z proudu plynu odděluje amoniak. Do desorbéru 1 se přivádí pouze prací kapalina J_5 z prvního absorbéru 13, přičemž v desorbéru 1 se hydroxid sodný NaOH regeneruje a dochází k odstraňování sulfanu H2S a amoniaku NH3. Regenerovaný hydroxid sodný NaOH se v dělicím stupni 16 dělí na proud
Π koncentrátu přiváděný zpět do prvního absorbéru 13 ana proud 18 kapaliny, který v podstatě neobsahuje žádný hydroxid sodný NaOH. Proud J8 prací kapaliny se přivádí jako prací kapalina do druhého absorbéru 14 a využije pro absorpci amoniaku. Dělicí stupeň 16 s výhodou sestává ze zařízení na provádění reverzní osmózy, které obsahuje vhodnou membránu pro provádění reverzní osmózy s vysokou schopností zadržování hydroxidu sodného NaOH. Tato schopnost zadržovat hydroxid sodný NaOH činí s výhodou alespoň 99 %. Prací kapalina 19 odváděná z druhého absorbéru 14 se vede zpět do prvního absorbéru 13. Z obr. 2 je konečně vidět, že v přívodu do desorbéru 1 je uspořádán výměník 20 tepla, v němž dochází k výměně tepla mezi proudem permeátu tvořícím proud 18 kapaliny z reverzní osmózy a prací kapalinou 15 přiváděnou do desorbéru 1.
- j CZ 302354 B6
K desorbéru I je připojen odpařovák 8, do něhož se přivádí dehtová voda, dílčí proud oddělený z regenerovaného hydroxidu sodného a pára. Přidáváním hydroxidu sodného dochází ke štěpení neodstraňitelných amonných solí na amoniak a chlorid sodný NaCl. Uvolněný amoniak se odstraňuje v desorbéru i. Z dolní části odpařováku 8 je odváděn proud zkoncentrované odpadní vody.

Claims (8)
Hide Dependent

1. Způsob čištění koksárenského plynu jeho praním, přičemž hydroxid sodný se vede jako prací kapalina v okruhu prací kapaliny a v desorbéru se z této prací kapaliny odstraňují nečistoty pro regeneraci hydroxidu sodného, a přičemž koksárenský plyn se pere v protiproudu prací kapali15 nou, vyznačující se tím, že praní koksárenského plynu se provádí dvoustupňové a zahrnuje první alkalický prací stupeň pro kyselé složky plynu a druhý prací stupeň, pracující v neutrálním až kyselém rozsahu hodnot pH, pro absorpci amoniaku, přičemž koksárenský plyn určený k čištění se přivádí do dolní části druhého pracího stupně,
20 proudí postupně za sebou oběma pracími stupni a odvádí se z horní části prvního pracího stupně, přičemž v horní části prvního pracího stupně se přidává hydroxid sodný, přičemž prací kapalina proudící ven z prvního pracího stupně se přivádí do horní části druhého
25 pracího stupně, a přičemž absorpcí kyselých složek plynu klesne hodnota pH prací kapaliny tak hluboko, že prací kapalina je využitelná ve druhém pracím stupni pro absorpci amoniaku.
30
2. Způsob čištění koksárenského plynu jeho praním, přičemž hydroxid sodný se vede jako prací kapalina v okruhu prací kapaliny a v desorbéru se z této prací kapaliny odstraňují nečistoty pro regeneraci hydroxidu sodného, a přičemž koksárenský plyn se pere v protiproudu prací kapalinou, vyznačující se tím, že
35 koksárenský plyn určený k čištění se pere v prvním absorbéru hydroxidem sodným a následně se přivádí do druhého absorbéru, v němž se z proudu plynu odděluje amoniak, přičemž prací kapalina z prvního absorbéru se přivádí do desorbéru, v němž se hydroxid sodný regeneruje a odstraňují kyselé plyny, jakož i amoniak, přičemž regenerovaný hydroxid sodný se v dělicím stupni dělí na proud koncentrátu přiváděný do prvního absorbéru a na proud prací kapaliny pro druhý absorbér, neobsahující hydroxid sodný NaOH, a
45 přičemž prací kapalina odváděná z druhého absorbéru se přivádí zpět do prvního absorbéru.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že dělicí stupeň se provozuje jako reverzní osmóza, přičemž se použijí membrány pro reverzní osmózu, které mají schopnost zadržování hydroxidu sodného NaOH.
4. Způsob podle nároků laž3, vyznačující se tím, že z okruhu prací kapaliny se odvádí odpadní voda obsahující sodnou sůl a ztráta kapaliny se nahrazuje dehtovou vodou vznikající při koksování.
-4CZ 302354 B6
5* Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že desorbér se provozuje jako vakuová destilace.
6* Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že z regenerovaného 5 hydroxidu sodného opouštějícího desorbér se odděluje dílčí proud a společně s dehtovou vodou z koksování se přivádí do odpařování, kde se kapalina zkoncentruje, a kde se vytváří proud páry přiváděný do desorbéru.
7. Způsob podle jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že vyčištěný plyn se io přivádí do dále zařazeného jemného praní, při němž se vyperou případná zbytková množství kyselých složek plynu.
8, Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že jemné praní se alespoň zčásti provozuje s kapalinou odváděnou z odpařování, přičemž kapalina odváděná z jemného pra15 ní se přivádí do odpařování.