DD238731A5 - METHOD FOR REMOVING SWIVEL DIOXIDE FROM A GAS STREAM - Google Patents

METHOD FOR REMOVING SWIVEL DIOXIDE FROM A GAS STREAM Download PDF

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DD238731A5
DD238731A5 DD85278100A DD27810085A DD238731A5 DD 238731 A5 DD238731 A5 DD 238731A5 DD 85278100 A DD85278100 A DD 85278100A DD 27810085 A DD27810085 A DD 27810085A DD 238731 A5 DD238731 A5 DD 238731A5
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Allan E Fowler
Mark B Jones
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren fuer die selektive Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom. Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten, einfachen, wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Verfahrens. Erfindungsgemaess wird der Gasstrom in Kontakt gebracht mit einer waessrigen Loesung einer Verbindung der allgemeinen Formel I, worin X ein Sauerstoffatom oder NR; R und R ein Wasserstoffatom oder eine C1- bis C5-Alkylgruppe bedeuten. Die Verbindung der Formel (I) kann beispielsweise 1,4-Dimethylpiperazinon oder 1-Methyl-2-morpholinon sein.The invention relates to a process for the selective removal of sulfur dioxide from a sulfur dioxide and carbon dioxide-containing gas stream. The aim of the invention is to provide an improved, simple, economical and environmentally friendly process. According to the invention, the gas stream is brought into contact with an aqueous solution of a compound of the general formula I in which X is an oxygen atom or NR; R and R represent a hydrogen atom or a C1 to C5 alkyl group. The compound of the formula (I) may be, for example, 1,4-dimethylpiperazinone or 1-methyl-2-morpholinone.

Description

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Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für die selektive Entfernung von Schwefeldioxidgas aus einem Gasstrom in Anwesenheit von Kohlenstoffdioxid. Das Absorptionsmittel, das das Schwefeldioxid entfernt, wird regeneriert, wodurch seine Wiederverwendung und eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens ermöglicht wird.The present invention relates to a process for the selective removal of sulfur dioxide gas from a gas stream in the presence of carbon dioxide. The absorbent which removes the sulfur dioxide is regenerated, thereby enabling its reuse and continuous operation of the process.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Verschiedene Patente und Literaturstellen beschreiben Techniken zur Entfernung von Schwefelverbindungen aus einem Gasstrom, der die Schwefelverbindungen enthält. Bei weitem die meist gebräuchliche Technik ist es, ein natürliches Gas, das ein oder mehrere saure Gase, Schwefelwasserstoff (H2S), Schwefeldioxid (SO2), Schwefelkohlenstoff (COS) und Kohlendioxid (CO2) enthält, mit einem wäßrigen flüssigen armen (im Hinblick auf die sauren Gase) Absorptionsmittel zu behandeln, um einen reichen Absorptionsmittelstrom zu erhalten und den reichen Absorptionsmittelstrom durch thermische Behandlung zu regenerieren, um einen recyclisierbaren armen Strom herzustellen. Viele Verbindungen wurden vorgeschlagen und verwendet als Absorptionsmittel, einige um selektiv H2S oder CO2 zu entfernen und andere unspezifischere Absorptionsmittel um so viel von jenem vorhandenen Gas zu entfernen wie möglich.Various patents and references describe techniques for removing sulfur compounds from a gas stream containing the sulfur compounds. By far the most common technique is to use a natural liquid gas containing one or more acid gases, hydrogen sulfide (H 2 S), sulfur dioxide (SO 2 ), carbon disulfide (COS) and carbon dioxide (CO 2 ) with an aqueous liquid poor (with respect to the sour gases) to treat absorbent to obtain a rich absorbent stream and regenerate the rich absorbent stream by thermal treatment to produce a recyclable lean stream. Many compounds have been proposed and used as absorbents, some to selectively remove H 2 S or CO 2 , and to remove other non-specific absorbents as much of that gas as possible.

Nun besteht bei dem erneuerten Interesse an mit Kohle gefeuerten Boilern und ähnlichen zusammen mit einem größeren Interesse für die Umwelt ein Bedarf, ein selektives Verfahren bei niedrigem Druck (bei oder unter atmosphärischem Druck), niedriger Temperatur, um Schwefeldioxid aus den Abgasen zu entfernen, die aus solchen Anlagen ausgestoßen werden ohne die Entfernung eines größeren Anteils des Kohlendioxids. Ein wirtschaftlich wünschenswertes Merkmal für das Absorptionsmittel wäre seine Regeneration von den absorbierten Gasen, die seine Wiederverwendung ermöglichen würde. Ein Verfahren zur Entfernung von SO2, das heutzutage weit in Gebrauch ist, ist das Kalksteinwaschverfahren. Der Nachteil dieses Verfahrens ist die Bildung eines großen Volumens an festem Abfall, Calciumsulfid-sulfat, das oft mit Flugasche kontaminiert ist, die der Entfernung bedarf. In Gebieten, wo Papiermassenverfahren durchgeführt werden, ist der Abfall oft verwendbar, aber solche Situationen sind nicht oft gegeben.Now there is a need for the renewed interest in coal fired boilers and the like, along with a greater interest in the environment, a selective process at low pressure (at or below atmospheric pressure), low temperature to remove sulfur dioxide from the exhaust gases be discharged from such facilities without the removal of a major portion of the carbon dioxide. An economically desirable feature for the absorbent would be its regeneration from the absorbed gases, which would allow its reuse. One method of removing SO 2 that is in widespread use today is the limestone washing process. The disadvantage of this method is the formation of a large volume of solid waste, calcium sulfide sulfate, which is often contaminated with fly ash, which requires removal. In areas where paper mass processes are carried out, the waste is often usable, but such situations are not often given.

Ein anderes Verfahren, das kürzlich im Vormarsch ist, ist die Verwendung von Kalium- oder Natriumeitrat, wie es in US-PS 4.366.134 offenbart ist. Obwohl das Absorptionsmittel regeneriert und recyclisiertwird, können die Ausstattungskosten hoch sein wegen der Bildung thermisch stabiler Salze. Zusätzlich ist es notwendig, rostfreien Stahl für die gesamte Anlage zu verwenden, um eine übermäßige Korrosion der Metalle zu verhindern. " — Another recent process is the use of potassium or sodium citrate as disclosed in U.S. Patent 4,366,134. Although the absorbent is regenerated and recycled, equipment costs may be high due to the formation of thermally stable salts. In addition, it is necessary to use stainless steel for the entire plant to prevent excessive corrosion of the metals. "-

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten, einfachen und wirtschaftlichen Verfahrens für die selektive Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom.The object of the invention is to provide an improved, simple and economical process for the selective removal of sulfur dioxide from a gas stream containing sulfur dioxide and carbon dioxide.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfugung zu stellen, das:The invention has for its object to provide a method, which:

(a) selektiv Schwefeldioxid unter Ausnahme der anderen sauren Gase, insbesondere Kohlendioxid absorbiert;(a) selectively absorbs sulfur dioxide with the exception of the other acid gases, especially carbon dioxide;

(b) niedrige chemische Ausstattungskosten hat;(b) has low chemical equipment costs;

(c) reduzierte Verfahrenskosten hat; und(c) has reduced process costs; and

(d) eine wirtschaftliche Konstruktion der Ausstattung erlaubt, um niedrigen Druck, ein hohes Volumen, Gasströme, wie Abgas anzuwenden, das in der Reduktion oder Eliminierung des Schwefeldioxidgehaltes dieser Gase resultiert.(d) allows economical construction of the equipment to apply low pressure, high volume, gas flows, such as exhaust, resulting in the reduction or elimination of the sulfur dioxide content of these gases.

Überraschend erfüllt das vorliegende Verfahren die oben geforderten Ziele. Das Verfahren entfernt selektiv Schwefeldioxid aus einem Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom durch Inkontaktbringen des Gases mit einer wäßrigen Lösung einer Verbindung der allgemeinen FormelSurprisingly, the present method fulfills the goals demanded above. The process selectively removes sulfur dioxide from a sulfur dioxide and carbon dioxide-containing gas stream by contacting the gas with an aqueous solution of a compound of the general formula

worin X ein Sauerstoffatom oder NR' ist; R' ein Wasserstoffatom oder CrC5-Alkylgruppe; und R ein Wasserstoffatom oder eine C-i-Cs-Alkylgruppe.wherein X is an oxygen atom or NR '; R 'is a hydrogen atom or C r C 5 alkyl group; and R is a hydrogen atom or a Ci-Cs-alkyl group.

Geeignet sind beispielsweise die folgenden Verbindungen der Formel (I):For example, the following compounds of the formula (I) are suitable:

1,4-Dimethylpiperazinon und1,4-dimethylpiperazinone and

1-Methyl-2-morpholinon.1-methyl-2-morpholinone.

Der Gasstrom kann auch eine oder mehrere der anderen sauren Gase (z. B. H2S oder COS) enthalten, die üblicherweise mit Kohlenwasserstoffen, natürlichen oder synthetischen und/oder Verbrennungsgasen (Abgas) verbunden sind. Ebenso muß für die Zwecke der Erfindung der Gasstrom kein Kohlendioxid enthalten. Jedoch ermöglicht das vorliegende Verfahren, wenn Kohlendioxid in dem Gas vorhanden ist, die selektive Entfernung von Schwefeldioxid. Das Verfahren wendet eine arme wäßrige Absorptionsmittellösung einer Verbindung der Formel (I), vorzugsweise mit einer Konzentration von 0,1 Molar bis zum Sättigungspunkt, an. Das reiche Absorptionsmittel, das das meiste an SO2 und wenig an CO2 enthält, wird von dem Absorber (Kontakteinrichtung) entfernt und thermisch regeneriert, um eine arme Absorptionsmittellösung herzustellen zur Recyclisierung zu dem Absorber.The gas stream may also contain one or more of the other acidic gases (eg, H2S or COS) commonly associated with hydrocarbons, natural or synthetic, and / or combustion gases (exhaust). Likewise, for the purposes of the invention, the gas stream need not contain carbon dioxide. However, when carbon dioxide is present in the gas, the present process allows the selective removal of sulfur dioxide. The method employs a poor aqueous absorbent solution of a compound of formula (I), preferably at a concentration of 0.1 molar to the saturation point. The rich absorbent, which contains most of SO 2 and little of CO 2 , is removed from the absorber (contactor) and thermally regenerated to produce a poor absorbent solution for recycle to the absorber.

Der Absorber wird vorzugsweise zwischen 5 und 95°C unter etwa atmosphärischem Druck betrieben. Höhere Temperaturen und Drücke beeinflussen das Verfahren nicht wesentlich, obwohl der Anlagenaufbau eine Modifikation erfordern kann, um höhere Temperaturen und Drücke zu gebrauchen.The absorber is preferably operated at between 5 and 95 ° C under about atmospheric pressure. Higher temperatures and pressures do not significantly affect the process, although the plant design may require modification to use higher temperatures and pressures.

Die Konzentration des Schwefeldioxids in den Gasströmen kann variieren von 10ppm bisetwa45Vol.-%deszu behandelnden Gasstromes.The concentration of sulfur dioxide in the gas streams can vary from 10 ppm to about 45% by volume of the gas stream to be treated.

Das Verfahren zur Regenerierung kann eines der üblichen Verfahren sein, die bei üblichen Gasentschwefelungseinheiten ebenso angewendet werden wie beim Dampfabziehen.The process of regeneration may be one of the common processes used in conventional gas desulfurization units as well as in steam stripping.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm der wesentlichen Komponenten eines Verfahrens, das verwendet wird, um Gase gemäß der vorliegenden Erfindung zu behandeln.Fig. 1 shows a schematic diagram of the essential components of a process used to treat gases in accordance with the present invention.

Es wurde ein integrierter Absorber-Stripper (Kontakteinrichtung — Regenerator), wie in Fig. 1 dargestellt, hergestellt, in dem eine zehnbödigeOldershaw-Säule, 10, mit einem inneren Durchmesser von 2,54cm (1 inch) und 3,17 cm (TAinch) Bodenzwischenstücken als Rohr gebildet wurde in einer Art, um an ihrem oberen Ende, 11, eine arme (lean) Absorptionsmittellösung zu erhalten und an ihrem unteren Ende, 12, einen kontaminierten Gasstrom. Die Spitze 13 und der Boden 14 wurden unabhängig voneinander als Rohr gebildet, um das behandelte Gas an der Spitze 13 bzw. das reiche (rieh) Absorptionsmittel am Boden 14 zu sammeln. Das reiche Absorptionsmittel wurde zu einem Mantel-und Rohrkühler 15 geleitet, der das heiße arme Absorptionsmittel auf die Mantelseite und das kalte reiche Absorptionsmittel auf die Rohrseite leitete. Das reiche Absorptionsmittel wurde dann zu dem oberen Ende 16 eines Strippers 17 gefördert. Der Stripper 17 war eine Säule mit einem inneren Durchmesser von 0,635m (2ft, 1 inch), die gepackt war mit 6,35mm CAinch) Berl-Sattelstücke. Das Schwefeldioxid entwich durch die Spitze 18 mit einigem Wasserdampf und wurde zu einem Kondensator 19 geschickt, worin der Wasserdampf kondensiert wurde und das Kondensat und das Schwefeldioxid zu einem Entgaser 20 geschickt wurde, von wo das Schwefeldioxid entlüftet wurde und das Kondensat über die Pumpe 20 A zu der Spitze 18 des Strippers 17 im Rückfluß zurückkehrte. Die Flüssigkeit, die sich im Boden 21 des Strippers 17 sammelte, war im wesentlichen armes Absorptionsmittel, von dem ein Teil durch einen Aufwärmer 22 und in den Stripper 17 unterhalb des gepackten Abschnittes geleitet wurde. Der Rückstand des armen Absorptionsmittels, das sich in dem Boden 21 sammelte, wurde zu dem Kühler 15 geleitet, worin es die meiste Hitze an das reiche Absorptionsmittel abgab. Das kalte Absorptionsmittel wurde von der Ansaugseite einer Pumpe 23 angezogen, durch einen weiteren Kühler-24geleitetund dann zu dem armen Speisepunkt des Absorbers 10 geleitetAn integrated absorber stripper (contactor-regenerator) as shown in Fig. 1 was fabricated in which a 10-bay Oldershaw column, 10, with an inner diameter of 2.54 cm (1 inch) and 3.17 cm (TAinch ) Was formed as a pipe in a manner to obtain at its upper end, 11, a poor (lean) absorbent solution and at its lower end, 12, a contaminated gas stream. The tip 13 and the bottom 14 were independently formed as a tube to collect the treated gas at the tip 13 and the rich (sheric) absorbent at the bottom 14, respectively. The rich absorbent was passed to a jacket and tube cooler 15 which directed the hot, lean absorbent to the shell side and the cold rich absorbent to the pipe side. The rich absorbent was then conveyed to the top 16 of a stripper 17. Stripper 17 was an inner diameter of 0.635m (2ft, 1 inch) packed with 6.35mm CAinch) saddle saddles. The sulfur dioxide escaped through the tip 18 with some water vapor and was sent to a condenser 19 wherein the water vapor was condensed and the condensate and sulfur dioxide were sent to a degasser 20 from where the sulfur dioxide was deaerated and the condensate was pumped through the pump 20A returned to the top 18 of the stripper 17 in the reflux. The liquid that collected in the bottom 21 of the stripper 17 was essentially a poor absorbent, part of which was passed through a reheater 22 and into the stripper 17 below the packed section. The residue of the poor absorbent that collected in the bottom 21 was directed to the condenser 15 where it gave most of the heat to the rich absorbent. The cold absorbent was attracted from the suction side of a pump 23, passed through another condenser 24, and then directed to the poor feed point of the absorber 10

Ausführungsbeispielembodiment

Um das vorliegende Verfahren darzustellen, werden die folgenden Beispiele beschrieben.To illustrate the present process, the following examples are described.

Beispiel 1example 1

Die Daten, die von verschiedenen Durchgängen gesammelt wurden, sind in der unteren Tabelle aufgeführt. Die alphabetischen Überschriften beziehen sich auf die gleichalphabetisch bezeichneten Ströme in Fig. 1.The data collected from different runs are listed in the table below. The alphabetical headings refer to the identically named currents in FIG. 1.

Tabelle ITable I

AB CAB C

behandeltes arme Mol Gew. Gaszufuhr Gas Lösungtreated poor mol. wt. gas supply gas solution

Ibs/hrLbs / hr

(kg/Std.)(Kg / hr.)

reicherich

Lösungsolution

armepoor

Lösungsolution

sauer Gas/Wassersour gas / water

Kondensatcondensate

sauressour

Gasgas

H2OH 2 O 18,018.0 0,1908*0.1908 * 0,1908.1908 0,630.63 0,630.63 0,630.63 0,650.65 0,650.65 0,0010.001 (0,0866)(0.0866) (0,0866)(0.0866) (0,29)(0.29) (0,29)(0.29) (0,29)(0.29) (0,29)(0.29) (0,29)(0.29) (0,00045(0.00045 CO2 CO 2 44,044.0 0,7105.7105 0,7105.7105 (0,3226)(0.3226) (0,3226)(0.3226) N2 N 2 28,1728.17 0,0140,014 3 ppm3 ppm O2 O 2 32,032.0 (0,0064)(0.0064) 6,6 xiO"6 6.6 xiO " 6 SO2 SO 2 64,0664.06 (3,99 x 10"6)(3.99 x 10 " 6 ) 0,00450.0045 0,01850.0185 0,00450.0045 0,0140,014 0,0140,014 (0,0020)(0.0020) (0,0084)(0.0084) (0,0020)(0.0020) (0,0064)(0.0064) (0,0064)(0.0064) SO3 SO 3 80,0680.06 0,030.03 0,030.03 0,030.03 NNDP**NNDP ** 128,17128.17 (0,0014)(0.0014) (0,0014)(0.0014) (0,0014)(0.0014)

0,9153 (0,4155)0.9153 (0.4155)

0,901 (0,0409)0.901 (0.0409)

0,665 (0,302)0.665 (0.302)

0,6785 (0,308)0.6785 (0.308)

0,665 (0,302)0.665 (0.302)

0,664 (0,301)0.664 (0.301)

0,65 (0,29)0.65 (0.29)

0,015 (0,0068)0.015 (0.0068)

* Die Zahlen wurden abgeglichen* The numbers have been adjusted

** Ν,Ν'-Dimethylpiperazinon (oder 1,4-Dimethylpiperazinon)** Ν, Ν'-dimethylpiperazinone (or 1,4-dimethylpiperazinone)

Beispiel 2 v Example 2 v

Eine Reihe von Tests wurde durchgeführt, um die Wirksamkeit verschiedener Verbindungen, von denen bekannt ist, daß sie SO2 absorbieren, im Hinblick auf ihre Absorptionsmitteleigenschaft für CO2 herauszufinden. Die Anlage, eine Stahlbombe, die mit Glaskugeln gefüllt war, war mit einem Ventil an einem Ende, durch das CO2 und Absorptionsmittel zugegeben werden konnte, ausgestattet. Die Bombe hatte auch ein Druckmeßinstrument. Die Bombe wurde auf 760 Torr mit CO2 unter Druck gesetzt und mi einer abgemessenen Menge einer einmolaren Lösung eines spezifischen Absorptionsmittels gefüllt. Die Bombe wurde dann bei Umgebungstemperatur (etwa 24°C) stehen gelassen oder erhitzt, wie es in der untere?! Tabelle angegeben ist und der Druckabfal wurde über einen 10-Minuten-Zeitraum bei jeder Bedingung gemessen. Die Ergebnisse waren wie folgt:A series of tests were conducted to find out the effectiveness of various compounds known to absorb SO 2 in terms of their CO 2 absorbent property. The plant, a steel bomb filled with glass beads, was equipped with a valve at one end, through which CO 2 and absorbent could be added. The bomb also had a pressure gauge. The bomb was pressurized to 760 torr with CO 2 and filled with a measured amount of a one molar solution of a specific absorbent. The bomb was then left to stand at ambient temperature (about 24 ° C) or heated, as in the lower one ?! Table is given and the pressure drop was measured over a 10-minute period for each condition. The results were as follows:

Tabelle IlTable II

ZeilZeil Absorptionsmittelabsorbents Temp.TTemp.T Wasserwater 2424 1 M Triethanolamin1M triethanolamine 2424 5050 1 M 1,4-Dimethylpiperazinon1 M 1,4-dimethylpiperazinone 2323 7575 1 M Triethylenglycol1 M triethylene glycol 2424 1 M neutralisierte Zitronensäure1 M neutralized citric acid 2424 1M DETA4 1M DETA 4 2424 6565 7474 1MNa2SO3 1MNa 2 SO 3 2424 4444 7474

MoICO2/ Mol Absorpt. m.MoICO 2 / mole Absorpt. m.

1 Hohe Verluste wegen hohem Dampfdruck1 High losses due to high vapor pressure

2 Abzüge bei Anwesenheit von Sauerstoff2 prints in the presence of oxygen

3 Lösungsmittel, das in US 4.366.134 verwendet wurde, korrosiv.3 solvent, which was used in US 4,366,134, corrosive.

4 Diethylentriamin4 diethylenetriamine

0,046 0,27 nichts1 0,08 nichts nichts2 nichts3 1,33 0,95 0,76 0,17 0,16 0,10.046 0.27 Nothing 1 0.08 Nothing Nothing 2 Nothing 3 1.33 0.95 0.76 0.17 0.16 0.1

Beispiel 3Example 3

Unter Verwendung einer zehnbödigen Oldershaw-Säule, die vorher beschrieben wurde, wurden verschiedene Verbindungen getestet auf ihre CO2- und SO2-absorbierenden Eigenschaften. Eine synthetische N2/CO2/SO2-Gasmischung der in der folgendei Tabelle angegebenen Zusammensetzung wurde dem Boden der Säule bei 550C und mit 4,5l/min zugeführt. Der Flüssigkeitsfluß zur Spitze war etwa 10cc/min. Die Analyse des Gaseinlasses und Gasauslasses wurde erhalten und die absorbierten Gew.-% a CO2 und/oder SO2 wurden berechnet. Die Ergebnisse sind unten angegeben.Using a ten-residue Oldershaw column previously described, various compounds were tested for their CO 2 and SO 2 -absorbing properties. A synthetic N 2 / CO 2 / SO 2 gas mixture of the composition indicated in the table folgendei was fed to the bottom of the column at 55 0 C and 4.5 l / min. The liquid flow to the tip was about 10cc / min. The analysis of the gas inlet and gas outlet was obtained and the absorbed wt .-% a CO 2 and / or SO 2 were calculated. The results are given below.

Tabelle IIITable III Absorption StudienAbsorption studies

Gew.-% zugeführtes GasWt .-% supplied gas

Gew.-% entweichendes Gas% By weight of escaping gas

% absorbiert% absorbed

Verbindungconnection

N2 N 2

CO,CO,

CO2 CO 2

SO2 SO 2

CO2 CO 2

Wasserwater 78,7878.78 19,8519.85 1,431.43 79,5679.56 19,2719.27 1,151.15 3,83.8 19,519.5 NNDPNNDP 79,0179.01 19,9719.97 1,021.02 79,5879.58 20,4120.41 —- —- 100100 74,2774.27 17,6017,60 8,138.13 80,6980.69 19,3119.31 —- —- 100100 DETADETA 73,8673.86 17,9417.94 8,198.19 83,8283.82 16,1716.17 —- 20,5820.58 100100 K-CitratK-citrate 74,4474.44 17,7417.74 7,827.82 79,8379.83 20,1720,17 —- —- 100100 69,2369.23 16,8616.86 13,9113.91 80,2380.23 19,7719.77 —- —- 100100 M-pyrrolM-pyrrole 78,3678.36 20,1920.19 1,431.43 78,6278.62 19,9019,90 1,321.32 1,471.47 7,77.7 N,N'DimethylpiperazinN, N'Dimethylpiperazin 79,0179.01 19,5119.51 1,481.48 79,7679.76 20,2420.24 Spurentraces —- 9999 Morphoiinmorpholin 78,1678.16 20,3920.39 1,451.45 79,7879.78 20,2220.22 Spurentraces —- 9999 Tetramethylensulfontetramethylene 78,2278.22 20,1520.15 1,631.63 77,9477.94 19,9519,95 1,351.35 2,652.65 17,217.2 Aminoethylpiperazin + 3POAminoethylpiperazine + 3PO 77,9577.95 20,4420.44 1,611.61 78,9778.97 21,0321.03 —- —- 100100

Tabeiie IV SO2-Absorption; 20Gew.-% NNDP; Hohe SO2-BeladungTabeiie IV SO 2 absorption; 20% by weight of NNDP; High SO 2 loading

5cc/min flüssige Zuführung; 781 mm Torr absoluter Druck, ca. 0,195ft3/min Gaseinlaß und 0,184ft3/min Gasauslaß5cc / min liquid feed; Absolute pressure 781 mm Torr, approx. 0.195ft 3 / min gas inlet and 0.184ft 3 / min gas outlet

Temperaturetemperature 5656 Absorptionsmittelabsorbents 2525 zuführungfeed Gaszuführunggas supply 77,1777.17 Gew.-% GaseinlaßWt .-% gas inlet 19,6519.65 N2 N 2 3,183.18 CO2 CO 2 SO2 SO 2 79,7879.78 Gew.-% GasauslaßWt .-% gas outlet 20,5220.52 N2 N 2 0,0010.001 CO2 CO 2 1010 SO2 SO 2 ppm SO2 durch Trägerppm SO 2 by carrier

75,18 19,70 5,1275.18 19.70 5.12

80,35 19,65 0,001 1080.35 19.65 0.001 10

57 2557 25

73,2773.27

19,0019,00

7,737.73

78,97 20,7678.97 20.76

0,269 zu hoch zum Messen0.269 too high for measuring

Dieser Durchlauf bestätigte, daß NNDP einen Überschuß von 1 Mol SO2 pro Mol NNDP absorbiert.This run confirmed that NNDP absorbs an excess of 1 mole of SO 2 per mole of NNDP.

Stripperstripper

4cc/min Flüssigkeitszuführung, 761 Torr absoluter Druck4cc / min liquid feed, 761 Torr absolute pressure

Gew.-% SO2 Wt .-% SO 2

Flüssigkeit (ein) 7,5 7,5 7,5Liquid (on) 7.5 7.5 7.5

Flüssigkeit (aus) 2,38 2,29 2,14Liquid (off) 2.38 2.29 2.14

Temperatur "CTemperature "C

Zuführung 81 81 82Feeder 81 81 82

Boden 104 104 104Ground 104 104 104

7,5 2,037.5 2.03

82 10382 103

Tabelle VTable V

S02-Absorption, 20Gew.-% NNDPS0 2 absorption, 20% by weight NNDP

5cc/min Flüssigkeitszuführung; ft3/min Gas (m3/min) ein5cc / min liquid feed; ft 3 / min of gas (m 3 / min) 781 Torr Druck781 torr pressure 0,1730.173 ausout (0,0049)(0.0049) 0,1690.169 Temperaturen 0CTemperatures 0 C (0,0048)(0.0048) Flüssigkeitszuführungliquid feed am Einlaßat the inlet Spitze der SäuleTop of the pillar 8585 Gaseinlaßgas inlet 5656 Boden der SäuleBottom of the column Gew.-%GaseinWt .-% gas inlet 2525 N2 N 2 CO,CO, 77,8377.83 20,5620.56

0,176 (0,0050) 0,175 (0,0049)0.176 (0.0050) 0.175 (0.0049)

78,11 20,2778.11 20.27

0,176 (0,0050) 0,175 (0,0049)0.176 (0.0050) 0.175 (0.0049)

80 5480 54

2121

77,85 20,6677.85 20.66

0,177 (0,0050) 0,176 (0,0050)0.177 (0.0050) 0.176 (0.0050)

80 5580 55

2222

77,68 20,7577.68 20,75

— t>— £.00 /ο ι- t. - £ .00 / ο ι

Gew.-%Gasaus N2 CO2 SO2 ppm SO2 durch Dräger Stripper 761 Torr Druck cc/min Flüssigkeitszuführung Gew.-% SO2 Flüssigkeit (ein) Flüssigkeit (aus) Temperaturen 0C Zuführung Böden% By weight of gas from N 2 CO 2 SO 2 ppm SO 2 by Dräger Stripper 761 torr pressure cc / min liquid feed wt% SO 2 liquid (on) liquid (off) temperatures 0 C feed trays

79,10 79,4079.10 79.40

20,90 20,6020,90 20,60

zu gering, um gemessen zu werden 8 8too low to be measured 8 8

3,12 1,523,12 1,52

8484

100100

84 10284 102

79,03 20,9779.03 20.97

1,80 1,441.80 1.44

80 10280 102

78,92 21,0878.92 21.08

1,87 1,421.87 1.42

90 10190 101

Tabelle VlTable VI

SO2 Absorption; 5Gew.-% NNDP 5cc/m:n Flüssigkeitszuführung; 781 Torr Druck ftVmin Gas (m3/min)SO 2 absorption; 5 wt% NNDP 5cc / m: n liquid feed; 781 torr pressure ftVmin gas (m 3 / min)

Temperaturen 0C Flüssigkeitszuführung Einlaß Spitze derSäule Gas BodenderSäule Gew.-%Gasein N2 CO2 SO2 Gew.-%Gasaus N2 CO2 SO2 ppm SO2 durch DrägerTemperatures 0 C Liquid feed Inlet Tip of the column Gas Bottom column Weight% gas in N 2 CO 2 SO 2 wt% Gas from N 2 CO 2 SO 2 ppm SO 2 by Dräger

0,195 (0,0055) 0,184 (0,0052)0.195 (0.0055) 0.184 (0.0052) 0,195 (0,0055) 0,184 (0,0052)0.195 (0.0055) 0.184 (0.0052) 0,195 (0,0055) 0,185 (0,0052)0.195 (0.0055) 0.185 (0.0052) 0,195 (0,0055) 0,184 (0,0052)0.195 (0.0055) 0.184 (0.0052) 80 5580 55 80 5580 55 80 5580 55 80 5580 55 2121 2222 2222 2121 78,41 19,97 1,6278.41 19.97 1.62 78,93 19,55 1,5178.93 19.55 1.51 77,27 21,11 1,6177.27 21.11 1.61 78,41 19,97 1,6278.41 19.97 1.62 78,53 21,47 0,000378.53 21.47 0.0003 80,15 19,85 0,000880.15 19.85 0.0008 78,54 21,46 0,000378.54 21.46 0.0003 79,70 20,30 0,000379.70 20,30 0,0003

Stripper 4cc/min Flüssigkeitszuführung; 761 Torr Druck Gew.-% SO2 Stripper 4cc / min liquid feed; 761 torr pressure wt.% SO 2

Flüssigkeit (ein) 2,94 2,72 2,74 2,74Liquid (in) 2.94 2.72 2.74 2.74

Flüssigkeit (aus) 0,72 0,72 0,82 0,72Liquid (off) 0.72 0.72 0.82 0.72

Temperaturen 0CTemperatures 0 C

Zuführung 80 86 87 87Feeder 80 86 87 87

Böden 102 103 102 102Floors 102 103 102 102

Diesezwei Durchläufe bestätigen, daß SO2 selektiv gegenüber CO2 bei Temperaturen oberhalb 500C, der normalen Wasser/Gas-Waschtemperatur, bei 5% Konzentration ebenso wie bei 20% Konzentration absorbiert wird.Confirm Two passes that is selectively absorbed SO 2 over CO 2 at temperatures above 50 0 C, the normal water / gas washing temperature at 5% concentration, as well as at 20% concentration.

Beispiel 4Example 4

In einer anderen Reihe von Testdurchläufen wurde eine 10Gew.-%ige wäßrige Lösung von 1-Methyl-2-morpholinon in deionisiertem Wasser durch eine 1,27cm χ 0,6Im(V2" χ 2ft) gut (niedrig) gepackte Absorbersäule mit einer Sollrate von —5cc/min geleitet, während eine Mischung von 3,171 pro Minite N2, V2t/min Luft, 750cc/min CO2und70cc/min SO2, was 1 Gew.-% SO2 entspricht, zum Boden der Säule geführt wurde. Die von dem Boden der Säule abgezogene Flüssigkeit würde einer 1,27cm x 0,6Im(V2" x 2ft) SS-Stripper-Säule, die mit 0,6cm (1A) Berl-Sattelstücken gepackt war, mit einem erhitztenIn another series of runs, a 10% by weight aqueous solution of 1-methyl-2-morpholinone in deionized water was passed through a 1.27 cm χ 0.6Im (V 2 "χ 2ft) well (low) packed absorber column Target rate of -5cc / min, while a mixture of 3.171 per minite N 2 , V2t / min air, 750cc / min CO 2 and 70cc / min SO 2 , which corresponds to 1 wt .-% SO 2 , was led to the bottom of the column . the withdrawn from the bottom of the column of liquid would be a 1.27 cm x 0,6Im (V 2 'x 2ft) SS-stripper column which was packed with 0.6 cm (1 a) Berl saddle pieces, heated with a

Aufwärmbad, zugeführt.Warm bath, supplied.

Das von dem Absorber abströmende Gas enthielt 0,45Gew.-% SO2 und die Absorberflüssigkeit enthielt 0,63Gew.-% SO2, von denen 96,8% von dem Absorptionsmittel in der Stripper-Säule abgezogen waren. Dies bedeutet eine Aufnahme von V2 Mol pro Mol i-Methyl-2-morpholinon bei einer 10%igen Lösung und die Möglichkeit, das Absorptionsmittel für die Recyclisierung zuThe effluent gas from the absorber contained 0.45 wt% SO 2 and the absorber liquid contained 0.63 wt% SO 2 , of which 96.8% was withdrawn from the absorbent in the stripper column. This implies an uptake of V2 moles per mole of i-methyl-2-morpholinone in a 10% solution and the ability to recycle the absorbent

regenerieren.regenerate.

Claims (9)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren für die selektive Entfernung von Schwefeldioxid aus einem Schwefeldioxid und Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom, gekennzeichnet dadurch, daß der Gasstrom in Kontakt gebracht wird mit einer wäßrigen Lösung einer Verbindung der allgemeinen FormelA process for the selective removal of sulfur dioxide from a gas stream containing sulfur dioxide and carbon dioxide, characterized in that the gas stream is brought into contact with an aqueous solution of a compound of the general formula (I)(I) worin X ein Sauerstoffatom oder NR'; R' ein Wasserstoffatom oder eine C1- bis C5-Alkylgruppe; und R ein Wasserstoffatom oder eine C, bis Cs-Alkylgruppe ist.wherein X is an oxygen atom or NR '; R 'is a hydrogen atom or a C 1 to C 5 alkyl group; and R represents a hydrogen atom or a C, to C s alkyl group. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß X Sauerstoff ist.2. The method according to item 1, characterized in that X is oxygen. 3. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß X NR'ist.3. Method according to item 1, characterized in that X is NR '. 4. Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß R und R' beide eine Cr bis C5-Alkylgruppe bedeuten.4. The method according to item 3, characterized in that R and R 'are both a C r to C 5 alkyl group. 5. Verfahren nach Punkt 1 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der Formel (I) 1,4-Dimethylpiperazinon ist.5. The method according to item 1 or 4, characterized in that the compound of formula (I) is 1,4-dimethylpiperazinone. 6. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verbindung der Formel (I) 1-Methyl-2-morpholinon ist.6. The method according to item 1, characterized in that the compound of formula (I) is 1-methyl-2-morpholinone. 7. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß das Verfahren kontinuierlich durchgeführt wird.7. The method according to item!, Characterized in that the method is carried out continuously. 8. Verfahren nach Punkt 1 oder 7, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich eine Regenerierung der wäßrigen Lösung der Verbindung der Formel (I) durchgeführt wird.8. The method according to item 1 or 7, characterized in that in addition a regeneration of the aqueous solution of the compound of formula (I) is carried out. 9. Verfahren nach Punkt 1 oder 7, gekennzeichnet dadurch, daß das im wesentlichen von Schwefeldioxid freie Gas aus der wäßrigen Lösung wiedergewonnen wird.9. The method according to item 1 or 7, characterized in that the substantially sulfur dioxide-free gas is recovered from the aqueous solution.
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