DE1113684B

DE1113684B - Method and device for the desorption of gas-laden scrubbing liquids

Info

Publication number: DE1113684B
Application number: DEC18461A
Authority: DE
Inventors: Dr Oswin Nitzschke; Dr Hermann Roehl; Dipl-Ing Heribert Seibring
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1959-02-21
Filing date: 1959-02-21
Publication date: 1961-09-14

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Desorption von mit Gas beladenen Waschflüssigkeiten Zur Desorption von mit einer oder mehreren Gaskomponenten beladenen Flüssigkeit verwendet man zumeist Füllkörpertürme, d. h. zylindrische Türme, die Füllkörper mit einer großen Oberfläche enthalten und sowohl der herablaufenden Flüssigkeit als auch dem aufsteigenden Gas-Dampf-Gemisch einen geringen Widerstand entgegenstellen. Die Flüssigkeit wird nach Durchgang durch die Füllkörperschleht im Sumpf der Kolonne weiter aufgeheizt und verdampft. Method and device for the desorption of gas-laden scrubbing liquids For the desorption of liquids loaded with one or more gas components mostly packed towers are used, i. H. cylindrical towers, the packing with a large surface area and contain both the draining liquid as well as the rising gas-vapor mixture oppose a low resistance. After passing through the packing, the liquid becomes sluggish in the bottom of the column further heated and evaporated.

Der aufgeheizte Dampf und die im Sumpf durch längeres Sieden ausgetriebene Restgasmenge stehen mit der herabfließenden Flüssigkeit im Austausch und nehmen aus dieser den Hauptteil der Gaskomponenten auf. Vor Eintritt der Waschflüssigkeit in die Desorptionskolonne erfolgt zweckmäßig ein Wärmeaustausch mit bereits desorbierter Flüssigkeit. Bei Aufgabe der heißen Flüssigkeit auf die Füllkörperschicht entweicht spontan ein beträchtlicher Teil des Gases. Hierbei entsteht ein Schaum, der nur schwer zerfällt und die Mitnahme größerer Mengen Flüssigkeit mit dem Gas-Dampf-Gemisch zur Folge hat.The heated steam and that expelled in the sump by prolonged boiling Residual gas is exchanged with the flowing liquid and takes from this the main part of the gas components. Before the washing liquid enters In the desorption column there is expediently an exchange of heat with that which has already been desorbed Liquid. When the hot liquid is applied to the packing layer, it escapes spontaneously a considerable part of the gas. This creates a foam that only Difficult to disintegrate and the entrainment of large amounts of liquid with the gas-vapor mixture has the consequence.

Die Schaumbildung kann weitgehend unterbunden werden, wenn man die Flüssigkeit nur bis zu einer tieferen Temperatur aufheizt oder den Turm nur sehr schwach belastet. Eine Abscheiderschicht in Form einer Füllkörpersäule oberhalb der Flüssigkeitsaufgabe eignet sich nicht zur Abscheidung des Schaumes. The foam formation can largely be prevented if the The liquid only heats up to a lower temperature or the tower only very much lightly loaded. A separator layer in the form of a packed column above the liquid feed is not suitable for separating the foam.

Es wurde nun gefunden, daß man gasbeladene Flüssigkeiten vorteilhaft desorbiert, d h. entgast, wenn man die Flüssigkeiten in zwei unmittelbar hintereinander folgenden, strömungstechnisch jedoch entgegengesetzt gerichteten Vorgängen entgast und die Teilströme der entstehenden Gaskomponenten gemeinsam abführt. It has now been found that gas-laden liquids are advantageous desorbed, i.e. degassed when you divide the liquids in two immediately after each other degassed following processes that are in opposite directions in terms of flow and collectively removes the partial flows of the resulting gas components.

In der ersten Stufe werden Flüssigkeit und Gas im Gleichstrom durch eine Füllkörperschicht geführt. In the first stage, liquid and gas pass through in cocurrent guided a packing layer.

Die Ausgasewirkung der ersten Stufe wird dadurch unterstützt, daß die auf Siedetemperatur vorge,heizte Flüssigkeit unter einem Druck, der größer ist als der Druck im Desorber selbst, der Füllkörperschicht der Vorentgasungsstufe zugeführt wird. Die durch diese Maßnahme entstehende große Schaummenge unterstützt ihrerseits weiterhin die Entgasung dadurch, daß sie eine Flüssigkeit mit außerordentlich großer Oberfläche darstellt. Sie staut sich im Raum oberhalb der Füllkörperschicht und wird langsam im Gleichstrom mit der Flüssigkeit und dem bereits ausgetretenen Gas durch die Füllkörperschicht gedrückt. Auf diesem Wege zerfällt der Schaum und vereinigt sich mit der Flüssigkeit, die nunmehr über einen Auffangtrichter und ein daran anschließendes Ablaufrohr der zweiten Füllkörperschicht zugeleitet wird. In dieser findet nun die restliche Desorption in üblicher Weise dadurch statt, daß der im Sumpf dieses Füllkörperturmteiles erzeugte Dampf im Gegenstrom mit der herabnießenden flüssigen Phase im Austausch steht. Die in der oberen Füllkörperschicht und der unteren Füllkörperschicht ausgetretenen Gasteilströme vereinigen sich oberhalb der unteren Füllkörperschicht und treten nach Durchströmen einer dritten, lediglich zur Abscheidung von mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen dienenden Füllkörperschicht seitlich zur weiteren Verarbeitung ab.The outgassing effect of the first stage is supported by the fact that the liquid preheated to boiling temperature under a pressure which is greater than the pressure in the desorber itself, fed to the packing layer of the pre-degassing stage will. The large amount of foam resulting from this measure supports itself continue the degassing in that it is a liquid with extremely large Surface represents. It accumulates in the space above the packing layer and becomes slowly in cocurrent with the liquid and the gas that has already escaped pressed through the packing layer. In this way the foam disintegrates and unites with the liquid, which is now via a collecting funnel and an adjoining one Drain pipe of the second Packing layer is fed. The residual desorption takes place in the usual way that the sump of this packed tower part generated steam in countercurrent with the downpouring liquid phase in exchange stands. The leaked in the upper packing layer and the lower packing layer Partial gas flows combine above the lower packing layer and occur after flowing through a third one, only for the separation of entrained liquid droplets serving filler layer laterally for further processing.

Das Verfahren eignet sich beispielsweise zum Entgasen von schwefelwasserstoff- oder kohlensäurehaltigen Waschflüssigkeiten, die bei der Reinigung von Erdgasen anfallen, wie auch für Waschflüssigkeiten, die physikalisch gelöste Komponenten enthalten, wie z. B. in CO-CO2-Wasserwäschen, NH3-Wäschen usw. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es dabei gleichgültig, aus welchen Gasgemischen bzw. Waschflüssigkeiten die Komponenten ausgewaschen bzw. desorbiert werden. The process is suitable, for example, for degassing hydrogen sulfide or carbonated scrubbing liquids that are used in the purification of natural gases arise, as well as for washing liquids, the physically dissolved components included, such as B. in CO-CO2 water washes, NH3 washes, etc. For the inventive It does not matter from which gas mixtures or scrubbing liquids the components are washed out or desorbed.

Aus der Zeichnung sind der Verfahrensgang und die konstruktiven Einzelheiten der Vorrichtlmg zu entnehmen. The course of the procedure and the structural details are shown in the drawing to be taken from the device.

Die bis zum Ventil 1 unter einem Vordruck gehaltene und etwas über Siedetemperatur gebrachte Flüssigkeit wird bei 2 auf den oberen Füllkörperabschnitt 3 aufgegeben. Die stark schäumende Flüssigkeit fließt durch die Füllkörperschicht nach unten. The held up to valve 1 under a form and a little over Liquid brought to the boiling point is at 2 on the upper packing section 3 abandoned. The highly foaming liquid flows through the packing layer downward.

Der zunächst auftretende Schaum passiert im Gleichstrom mit der Flüssigkeit und dem entbundenen Gas die Füllkörperschicht und zerfällt hierbei. In einem Sammeltrichter 4 wird die Flüssigkeit aufgefangen und mit Rohr 5 bei 6 auf die untere Abtriebsfüllkörperschicht 7 aufgegeben und fließt dem im Verdampfer 8 erzeugten Wasserdampf entgegen. Hierbei wird noch weiteres Gas ausgetrieben, welches sich bei 9 mit dem aus der Vorentgasungsstufe 3 kommenden Gas vereinigt. Das Gas-Dampf-Gemisch strömt nunmehr durch eine Abscheiderschicht 10, die die mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen festhalten soll, und verläßt durch den Gasaustrittsstutzen 11 die Vorrichtung.The foam that appears first occurs in cocurrent with the liquid and the released gas, the packing layer and disintegrates in the process. In a collecting funnel 4 the liquid is collected and with pipe 5 at 6 on the lower stripping packing 7 abandoned and flows towards the water vapor generated in the evaporator 8. Here further gas is expelled, which at 9 with that from the pre-degassing stage 3 coming gas united. The gas-vapor mixture now flows through a separator layer 10, which is to hold the entrained liquid droplets, and leaves through the gas outlet nozzle 11 the device.

Beispiel Im Dauerbetrieb werden stündlich 30 t einer etwa 31°/oigen wäßrigen Lösung von aminopropionsaurem Kalium, die 20 Volumteile Kohlendioxyd und 5 Volumteile Schwefelwasserstoff, bezogen auf 1 Volumteil Flüssigkeit, enthält, auf 1100 C vorgeheizt und bei 2 auf eine Füllkörpersäule mit nachstehenden Abmessungen gegeben: Durchmesser 2020 mm, Höhe des zylindrischen Teiles etwa 5300mm. Der Einlauf der Flüssigkeit erfolgt etwa 600 mm vom oberen Turmdeckel entfernt. Die Höhe der Füllkörperschicht beträgt 2000 mm. Der unmittelbar unter der oberen Füllkörperschicht angebrachte Trichter verjüngt den Flüssigkeitsdurchtritt von 2000 auf 250mm. Das Trichterrohr von 250mm Durchmesser führt 1040mm lang bis kurz unterhalb eines Rostes, worauf die als Tropfenfänger dienende Füllkörperschicht ruht. Der untere Turm- abschnitt ist insgesamt 11 800 mm hoch, und die Füllkörperschichthöhe beträgt etwa 5000 mm. Die Flüssigkeit wird im Sumpf der Kolonne mittels eines Umlaufverkochers bei etwa 1080 C entgast und dadurch ein Desorptionseffekt von 80 °/ der gelösten Gase erzielt. Example In continuous operation, 30 t of an hour are about 31% aqueous solution of aminopropionsaurem potassium, the 20 parts by volume of carbon dioxide and Contains 5 parts by volume of hydrogen sulfide, based on 1 part by volume of liquid, preheated to 1100 C and at 2 on a packed column with the following dimensions given: diameter 2020 mm, height of the cylindrical part about 5300 mm. The enema the liquid takes place about 600 mm away from the upper tower cover. The high of The packing layer is 2000 mm. The one immediately below the top packing layer The attached funnel tapers the liquid passage from 2000 to 250mm. That A funnel tube of 250mm diameter leads 1040mm long to just below a grate, whereupon the packing layer serving as a drip catcher rests. The lower tower section is a total of 11,800 mm high, and the packing layer height is about 5000 mm. The liquid is in the bottom of the column by means of a circulation boiler at about 1080 C degassed and thus a desorption effect of 80 ° / of the dissolved gases is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the desorption of loaded with gas Washing liquids, thereby gekenaa; ceichnet that the washing liquid in two immediately following one another, but in terms of flow in opposite directions Processes degassed and the partial flows of the resulting gas components discharged together will.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the first stage liquid and released gas are conducted in cocurrent.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Liquid to be degassed under a pressure that is greater than the pressure in the desorber, Already preheated to the boiling point, the packing layer is fed to the first stage will.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 and 2, consisting of a desorber with a liquid feed device arranged therein (2), an upper packing layer (3), a collecting funnel (4, 5), a separator layer (10), a lower packing layer (7) and a common gas outlet (11).