DE1544106A1

DE1544106A1 - Verfahren zum Entfernen saurer Gase aus Gasgemischen

Info

Publication number: DE1544106A1
Application number: DE19661544106
Authority: DE
Inventors: Harry Thirkell
Original assignee: Power Gas Corp Ltd
Current assignee: Power Gas Corp Ltd
Priority date: 1965-10-19
Filing date: 1966-10-15
Publication date: 1972-07-27
Also published as: AT281774B; NL6614616A; NL142082B; DK142227B; FR1497042A; DE1544106B2; YU32138B; JPS4319844B1; FI48322B; DK142227C; GB1169175A; SE333723B; YU195466A; BE688464A; DE1544106C3; ES332378A1; FI48322C

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe von, 18· Oktober 1966 Sch/ Name d. Anm. THE POWER-GAS CORP. LTD.

Verfahren zum Entfernen saurer Gase aus Gasgemischen.

Die Erfindung betrifft die Entfernung saurer Gase, wie Kohlenstoffdioxyd und Wasserstoffsulfid aus Gasgemischen; die Erfindung 1st besonders geeignet, um ein gereinigtes Gasgemisch zu erzielen, das eine niedrige Konzentration an einem sauren Gas bzw. Gasen hat.

Die Erfindung ist eine Verbesserung der bekannten Verfahren, bei welchen das Gasgemisch mit einer Absorptionsflüssigkeit in einem Absorber ausgewaschen und dadurch die sauren Gase entfernt werden und die die sauren gelösten Gase enthaltende, verbrauchte Flüssigkeit, die den Absorber verläOt, zu einem Regenerator geleitet wird, in welchem die Flüssigkeit erwärmt und mit Dampf behandelt wird, wodurch eine Regeneration der Flüssigkeit und die Entwicklung von Kohlenstoffdioxyd und/oder WasseratoffsulfId aus der Flüssigkeit erreicht werden.

Gemäß dem Verfahren vorliegender Erfindung werden saure Gase aus Gasgemischen in der Weise entfernt, dafl man das Gaggemisch durch eine «rate Absorptionszone in Berührung mit einer ersten Absorptionslösung führt, die eine hmlB% wässrige Lösung eines nicht flüchtigen Reaktionsmittels, wie Kaliumcarbonat oder

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TrikaliuapBosphat und ein flüchtiges Reaktionsmittel, wie Monoäthanolamln oder Diäthanolainin enthält« um einen größeren Teil der sauren Oase zu entfernen, dae anfallende Gasgemisch dann durch eine zweite Ab3orptionszone in Berührung mit einer zweiten Absorptionslösung führt, die eine gekühlte, wässrige Lösung des gleichen flüchtigen Reaktionsmittels enthält, wie es in der ersten Absorptionslösung enthalten ist, um praktisch die restlichen sauren Gase aus dem Gasgemisch zu entfernen, die verbrauchte, die sauren Gase gelöst enthaltende Lösung aus der zweiten Ab3orptlonszone zu einer zweiten Regenerationszone leitet, einen Wasserdampfstrom in Berührung mit der verbrauchten, wässrigen Lösung dieses flüchtigen Reaktlonsmittds in die zweite Regenerationszone bringt, um die sauren Gase aus ihr zu entfernen, den Dampf aus der zweiten Regenerationszone ableitet, die verbrauchte Lösung, welche die sauren Gase gelöst enthält, aus der ersten Absorptionszone In eine erste Regenerationzone leitet, den aus der zweiten Regenerationszone abgeleiteten Dampf in Berührung mit der verbrauchten Lösung des nicht flüchtigen Reaktionsmittels und des flüchtigen Reaktionsmittels in die erste Regenerationszone leitet, um die sauren Gase zu entfernen, die regenerierten Lösungen aus den entsprechenden Regenerationszonen zu den entsprechenden Absorptionszonen zurückleitet und die Konzentrationen des flüchtigen Reaktlonsnlttels In der ersten und zweiten Abiorptionezone praktisch konstant hält.

Geall einer weiteren Ausführung der Erfindung werden saure Gase aus Oasgemlsohen in der Weise entfernt, daß man das Gasgemisch durch «ine «rate Absorptionszone In Berührung mit einer ersten Absorptlonslösung führt, die eine heiße, wässrige Lösung eines nicht flttehtlgen Reaktionsmittels, wie Kaliumcarbonat oder

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TrikaliurapBosphat und ein flüchtiges Reaktionsmittel, wie Monoäthanolarain oder Diäthanolamin enthält, um einen größeren Teil der sauren Gase zu entfernen, das anfallende Gasgemisch dann durch eine zweite Absorptionszone in Berührung mit einer zweiten Absorptionulösung führt, die eine gekühlte, wässrige sLösung des gleichen flüchtigen Heaktionsmlttelo enthält, wie es in der ersten Absorptionslösung enthalten ist, um praktisch die restlichen sauren Gase aus dem Gasgemisch zu entfernen, die verbrauchte, die sauren Gase gelöst enthaltende Lösung aus der zweiten Absorptionszone zu einer zweiten Regenerationszone leitet, einen Wasserdampfsterom in Berührung mit der verbrauchten, wässrigen Lösung dieses flüchtigen Rcaktionsmittels in die zweite Regenerafcionozone bringt, um die sauren Gase aus ihr zu entfernen, den Dumpf aus der zweiten Regenerationszone ableitet, die verbrauchte Lösung, welche die sauren Gase gelöst enthält, aus der ersten Absorptionazone in eine erste Regenerationszone leitet, den aus dex* zweiten Regenerationszone abgeleiteten Dampf in Berührung mit der verbrauchten Lösung des nicht flüchtigen Reaktionsmittels und des flüchtigen Reaktionsmittels in die erste Regenerationszone leitet, um die sauren Gase zu entfernen, die regenerierten Lösungen aus den entsprechenden Regenerationszonen zu den entsprechenden Absorptionszonen zurückleitet und den Wasserdampfstrom zu jeder Regenerationszone steuert und das flüchtige Reektionsmittel, welches mit der Mischung au3 Dampf und den wenigstens die erste Regenerationszone verlassenden dort entwickelten sauren Gase mitgenommen wird, wiedergewinnt, so daß die Konzentrationen des flüchtigen Reaktionsmittels in den regenerierten Lösungen* welche in die erste und zweite Absorptionszone eintreten, praktisch konstant gehalten wird.

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Der aus der zweiten Begeneratlonszone entnommene Dampf, der in die erste Regenerationszone eintritt, trägt die in der aweiten Regenerationszone entwickelten sauren Oa* se.

Das Oasgemisch wir* vorzugsweise durch die erste und zweite Absorptionszone im Gegenstrora zu den regenerierten AbsorptionslBsungen geleitet und der eee Dampf wird vorzugsweise durch die zweite und erste Regenerationszone im Gegenstrom zu den verbrauchten Lösungen geleitet.

Wenn die erste und zweite Absorptionszone unter tiberatmosphJtrlschem Druck stehen» befinden sich die erste und zweite Regenerationszone unter einem wesentlich verminder« ten Druck.

In der zweiten Regenerationszone wird ein Teil des in der Absorptionslusung enthaltenden flüchtigen Reaktlonsnittels alt de« Dampf mitgenommen und »1t de« Dampf In die erste Regenerationszone geleitet, in der es durch die wässrige Lösung des nicht flüchtigen und flüchtigen Reaktionsmittels absorbiert wird.

Zn der ersten Absorptionszone wird ein Teil des flüchtigen. In der Absorptionslösung enthaltenden Reaktionsaiittels mit den hellen Gasgemisch fortgetragen und mit diese» Gasgemisch in die zweite Absorptionszone geleitet, In der es durch die gekühlte Lösung des flüchtigen Reaktlonsmittel· absorbiert wird·

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in der zweiten Regenerationszone

Auf diese Welse wird ^ein Teil des flüchtigen Reaktionsmittels aus der Absorptionslösung abgetrennt und durch die Absorptionslösung In der zweiten Absorptionszone wieder absorbiert. Um eine gute Arbeitswelse zu erzielen» ist es wünschenswert, dafl die Konsentrationen des flüchtigen Reaktionsraittels in den regenerierten Lösungen, welche in die erste und zweite Absorptionszone eintreten, praktisch konstant gehalten werden. Das erfordert eine Steuerung des Stromes des Dampfes zu Jeder Regenerationszone und die Wiedergewinnung des flüchtigen Reaktionsmittels, das mit der Mischung aus Dampf und den sauren Gasen, wenigstens der, welche die erste Regeneratlonszonv verlassen, mitgenommen wird.

Die Strömung des der Abtrennung dienenden Dampfes zu der zweiten Regenerationszone wird vorzugsweise auf dem Kleinstwert gehalten, der erforderlich 1st, um eine befriedigende Wiedergewinnung der in die zweite Regeneratwionszone eintretenden Absorptionslösung zu erzielen« Wenn die für die erste Regenerationszone erforderliche Menge des für die Abtrennung vorgesehenen Dampfes wesentlich größer als die für die zweite Regenerationszone erforderliche Dampfmenge ist, wird der zusätzliche, in die erste Regenerationszone eintretende Dampf, mittels eines Wiedererhitzers oder einer Heizschlange erzeugt, die durch Dampf oder eine andere heiße Flüssigkeit erhitzt wird und an die erste Regenerationszone angeschlossen 1st, so daß einejVerdUnnung der Absorptionslösung in der ersten Regener ation«; one durch Kondensation (lea aus der zweiten Regenerationszone eintretenden Dampfes vermieden wird.

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Der für die zweite Regenerationszone für die Abtrennung vorgesehene Dampf kann mittels einee mit der zweiten Regenerationazone verbundenen Kessels erzeugt werden, der durch Daapf oder irgendeine andere heiße Flüssigkeit erhitzt wird» z.B. durch ein heißes Gasgemisch, das unter Druck steht und mit Wasserdampf, wie er in die erste Absorptionsfeone eintritt, gesättigt ist.

Die Mischung aus Dampf und entwickelten sauren Oasen, welche die erste Regenerationszone verläßt, und etwas des flüssigen Reaktionsmittel mitsiohnlmmt, wird zu einem Kühler-Kondensator geleitet, in welchem die Oase gekühlt und das das mitgenommene flüchtige Reaktionsmlttel enthaltende Kondensat wird auskondensiert. Das Kondensat wird von den gekühlten sauren Gasen in einen Abscheider/Sammelbehälter allgeschieden. Wenn das flüchtige Reaktionsmittel ein solches wie Dläthanolainin ist, wird das Kondensat des Abscheider/Sammelbehälters in die die erste Regenerationszone verlassende regenertlerte Lösung geleitet und zwar entweder dadurch, dafl man es als Rücklauf auf den Kopf der ersten Regenerationszone oder unten in die erste Regenerdions· zone einleitet.

Wenn es sich um ein flüchtigeres Reaktionsmittel von der Art des Monoäthandkmina handelt, kann ein Toil oder die Gesamtmenge des Kondensates aus dem Abscheider/Sammelbehälter zu einem Kondensat-Aufkocher geleitet werden, in dem ein größerer Teil verdampft wird, und dar einen größeren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthalt ende Dampf in dl· zweite Regeneration«»«!· geleitet wird und das abfliegende, einen

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kleineren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthaltende Kondensat in die die erste Regenerationszone verlassende Lösung geleitet wird· Gegebenenfalls kann die Mischung aus Dampf und entwickelten sauren Gasen, welche etwas flüchtiges Reaktionsmittel enthalten und aus der zweiten Regenerationszone entnommen ist« zu einem Behälter geleitet werden, in dem die Mischung nit einen Teil oder Gesamtmenge des Kondensates aus dem Abscheider/Sammelbehälter gewaschen wird, so daß das in dem Kondensat vorliegende flüchtige Reaktionsmittel absorbiert wird. Die diesen Behälter verlassende ■Mischung aus Dampf und entwickelten sauren Gasen wird in die erste Regenerationszone geleitet und dai den Behälter verlassende Kondensat wird in die die zweite Regenerationszone verlassende regenerierte Lösung geleitet· 2Ss wird ein Nebenatrora, der die zweite Regenerationszone verlassenden regenerierten Lösung abgenommen und in die die erste Regenerations· zone verlassende regenerierte Lösung e

geleitet, um die Konzentrationen des flüchtigen Reaktionsteilnehmers in den regenerierten, in die erste und zweite Absorptionszone eintretenden Lösungen praktisch konstant zu halten·

Dem von den sauren Gasen abgeschiedenen Kondensat kann ein Teil entnommen werden, um ein Kondensatgleichgewioht In der gesamten Anlage aufrechtzuerhalten.

Um Verluste an dem flüchtigen Reaktionsteilnehmer in dem gereinigten Gasgemisch und den abgeschiedenen sauren Gasen aus-

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zugleiohen, kann frisches* flüchtiges Reaktionsmittel der gekühlten, regenerierten Absorptionslösung, welche in die zweite Absorptionszone eintritt, zugesetzt werden.

Eine Wärmeersparnis kann dadurch erzielt werden« daß man die die zweite Absorptionszone verlassende, verbrauchte AbsorptionslOsung durch mittelbaren Wärmeaustausch mittels der die zweite Regenerationszone verlassenden, heißen, regenerierten Absorptionslösung, oder mittels die erste Absorptionszone verlassender, heißer, verbrauchter Absorptionslösung oder mittels die erste Regenerationszone verlassender, heißer, regenerierter Absorptionslösung vorwärmt«

Wenn der Aufkocher der zweiten Regenerationszone mittels eines heißen Gasgemisches, das unter Druck steht und mit Wasserdampf, wie er in die erste Absorptionszone geleitet wird, gesättigt ist, erhitzt wird und Ceuwer . die Temperatur des den Aufkocher verlassenden Gasgemisches höher als die Temperatur der die «weite Absorptions*on· verlassenden, verbrauchten Absorptlonslösung 1st, kann die verbrauchte Absorptionslösung durch unmittelbaren Wärmeaustausch mit dem den Wiederaufkocher verlassenden Gasgemisch vorerwärmt werden.

Die die zweite Regenerationszone verlassende, helfe, regenerierte Absorptionslösung wird durch unmittelbaren Wärmeaustausch mittels eines Kühlmedium«, wie Wasser oder Luft, vor dem Eintreten in die zweite Absorptionszone gekühlt, um

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den Dampfdruck der mit der Lösung im Oleichgewicht stehenden sauren Oase zu verringern.

Das die erete Absorptionszone verlassende Gasgemisch kann durch mittelbaren Wärmeaustausch mittels eines Kühlmediums, wie Wasser oder Luft« vor dem Eintritt in die zweite Absorptionszone gekühlt werden, um eine niedrigere Temperatur der die zweite Absorptionszone verlassenden, verbrauchten, zweiten Absorptionelösung"infolgedessen einen kleineren Oehalt der sauren Oase in dem die zweite Absorptionszone verlassenden, gereinigten Gasgemisch zu erzielen. Dieses Ziel wird am besten dadurch erreicht, dafi man für die erste und zweite Absorptionszone getrennte Behälter sowie außerhalb dieser Behälter einen Kühler vorsieht. Wenn indes die erste und zweite Absorptionszone in einem einzigen Absorptionsbehälter vorliegen, kann die gleiche Kühlwirkung auch dadurch erreicht werden, daß man in dem Raum eine Kühlschlange bzw· Kühlschlangen vorsieht, der sich unterhalb der zweiten Absorptionszone und oberhalb des die verbrauchte, zweite Absorptionslösung aufnehmenden Boden befindet.

Die in die erste Absorptionszone eintretende Absorptionsflüssigkeit hat vorzugsweise eine höhere Konzentration an einem nicht flüchtigen Reaktlomjinittel und eine kleinere Konzentration an einem flüchtigen Reaktionsmittel. Wenn das nicht flüchtige ReaktinnsmitWl Kaliumcarbonat und das flüchtige Heaktionsmlttel flonoäthauolauin. oder Diethanolamin ist, kann die in die erste Absorptlonazone eintretende Abaorptlonsg t> bia 40 Gewiohtjprodent saliuraearboiiat und I bi.i 20 Go-

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flichtsprozent des Amins, vorzugsweise 30 bis 35 Gewichtsprozent Kaliumcarbonat und 2 bis 6 Gewichtsprozent des Amins enthalten· Die in die zweite Absorptionszone eintretende Lösung kann 5 bis 30 Gewichtsprozent des Amins· enthalten.

Bei der Durchführung des Verfahrens wird ein Teil der ein nicht flüchtiges Heaktlon3mittel enthaltenden Absorptionslösung in der ersten Absorptionszone von dem Gasgemisch mitgenommen und in die zweite Absorptionszone gebracht« so dafl die Lösung des flüchtigen Reaktionsmittels in der zweiten Absorptionszone durch das nicht flüohtige Reaktionsmittel verunreinigt wird. Ferner wird ein Teil der verbrauchten, das nicht flüchtige Heaktionsmittel enthaltenden, in die erste Regenerationazone eintretenden Absorptionslösung von den entwickelten sauren Gasen und dem in den Kühler-Kondensator strömenden Dampf mitgenommen und dann durch den Abscheider/Sammelbehälter in die die erste Regenerationszone verlassende, regenerierte Lösung zurückgeführt. Wenn verhindert werden soll, daß sich das nicht flüchtige Reaktionsmittel in der in die zweite Ab*orption3zone eintretenden Absorptionslösung ansammelt, kann von der die zweite Regenerationszone verlassenden, regenerierten Lösung ein Teil abgenommen und zu einem mittels Dampf oder einer anderen heißen Flüssigkeit erhitzen Aufkocher geführt werden, in welchem ein größerer Teil verdampft wird und der einen größeren Teil de« flüchtigen Reaktionsmittel enthaltenden Dampfes in die zweite Regeneration3zone geleitet wli*4 und die abfließende, das nicht flüchtige Reaktionsmittel und einen kleineren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthaltende

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Flüssigkeit in die die erste Regenerationszone verlassende» regenerierte Lösung geleitet wird. Dieser Verfahrensachritt und die Anordnung eines Aufkochers ist besonders dann geeignet« wenn ein fluchtigeres Reaktionsmittel, wie Monoäthanolamin, vorliegt. Gegebenenfalls kann auch ein Nebenstrom, der die zweite Regenerationszone verlassenden regenerierten Lösung entnommen und unmittelbar in die die erste Regenerationszone verlassende, regenerierte Lösung ohne Führung durch einen Aufkocher geführt wird·

Wenn man ein flüchtiges Reaktionsmittel, wie Monoäthanol-' araln oder Diäthanoiarain einer wässrigen Lösung eines nicht flüchtigen Raaktion3silttels, wie Kaliumcarbonat zusetzt, wird bekanntlich die Wirksamkeit der Lösung zur Absorption von sauren Gasen wesentlich efchöht.

Die zweite Regenerationszone kann auf einen höheren Druck als der Druck in der ersten Begenerationszone gehalten werden, indem man den Druck des für die Abte^rnnung dienenden

Dampfes uni

Ö*ee»~4n den der zweiten Kegenerationszone entnommenen sauren

Gase mittels eines Druckventils steuert, um einen höheren Grad der Regeneration der wässrigen Lösung des flüchtigen Reaktionsaittels in der zweiten Absorptionszone zu erzielen. Uta in diese« Fall Wärme zu sparen, kann die dl« zweite Rege« nemtionszone verlassende, heiöe, regenerierte Lösung zu eines Behälter geleitet werden, der mit der ersten Regenerationszone in Verbindung steht, so daS Dampf aus der heiflen, regenerierten Lösung in diesem Behälter entwickelt wird, der in dlo erste Regenerationszone geht. Die heiße, regenerierte Lösung, welche diesen Behälter verläßt und durch die Dampf-

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entwicklung bereits etwas gekühlt ist, wird dann weiter durch unmittelbaren Wärmeaustausch gekühlt und die gekühlte Lösung wird in die zweite Absorptionszone geleitet. Der in diesem Behälter aus der die zweite Regenerationszone verlassenden« heißen, regenerierten Lösung entwickelte Dampf kann in dem gleichen oder einem getrennt angeordneten Behälter "Her gesamten oder einer Teilmenge des Kondensates aus dem Abscheider/Sammelbehälter gewaschen werden, um das in dem entwickelten Dampf enthaltende flüchtige He&ktionsmittel in dem Kondensat zu absorbieren. Das abfließende Kondensat wird in die regenerierte, die zweite Regenerationszone verlassende Lösung geleitet.

Wenn ein saure Gase enthaltendes Gasgemisch zu behandeln ist, um ein gereinigtes Gasgemisch zu erhalten, das eine niedrige Konzentration,wie 0,2 Volumenprozent oder weniger an sauren Gasen enthält, wird mit dem Verfahren vorliegender Erfindung gegenüber bekannten Verfahren der Vorteil erreicht, dafl die Anlagekosten sowie auch die für die Erhitzung des für die Trennung dienenden Dampfes erforderliche Wärme verringert werden können.

Die erste und zweite Absorptionszone können in voneinander getrennten Absorptionabehältern oder in einem einzigen Absorptionsbehälter angeordnet sein. Sie können vorteilhafterwelee in einem einzigen Absorptionsgefäß angeordnet das einen unteren, größeren Teil aufweist, der von einem oberen, kleineren Teil durch einen Boden getrennt ist, durch welchen die Flüssigkeit gesammelt wlr<i uni der mit einer mittels einer Haube bgedel^cten Ourehgan^sleitung versehen isst«

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\ vl *t *T ι w w

Die erste Absorptionszone befindet sich in dem unteren, größeren Teil des Behälters und die zweite Absorptionszone ist in dem oberen» kleineren Teil des Behälters an* geordnet; $&le Absorptionszone enthält eine oder mehrere Zonen Füllmaterial« wie Kontaltringe oder mehrere Glockenböden oder Siebplatten.

Die erste und zweite Regenerationszone können in getrennten Regenerationsbehältern angeordnet sein oder in einem einzigen Regenerationsbehälter, wenn der Druck in den Regenerationszonen praktisch der gleiche ist* Im letzteren Fall können sie zweckraäßigerweise in einem einzigen Regenerationsbehälter angeordnet sein, der einen obeeren, größeren Teil aufweist, der von einem unteren, kleineren Teil mittels eines für die 3ammlung der Flüssigkeit vorgesehenen Bodens abgeteilt ist, der mit einer mittleren durch eine Haube abgedeckten Durchtrittsöffnung versehen ist. Die erste Regenerationskone ist in dem oberen, größeren Teil des Behälters angeordnet und die zweite Regenerationszone befindet sich in dem unteren, kleineren Teil des Behälters, wobei jede Regenerationszone eine oder mehrere Zonen von Füllmaterial, wie Kontaktringe oder mehrere Glockenböden oder Siebplatten aufweist. Der untere Teil des unteren, kleineren Teile des Behälters ist zur Aufnahme von Flüssigkeit mit einem Boden versehen, der eine mittlere mittels einer Haube abgedeckte öffnung hat, und mit einem Aufkocher verbunden ist. Ein Aufkocher oder Heizschlange kann ebenfalls für die Flüssigkeit vorgesehen werden, die sich in dem Boden sammelt, der den unteren, kleineren Toll von <lem oberen, größeren Teil des Behälters abtrennt.

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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Ss zeigen:

Fig. 1 ein Fließbild einer Durchführung des Ver

fahrens der Erfindung!

Fig. 2 ein Fließbild einer zweiten Ausführung

der JSrfIndung;

Fig. 3 Sin Fließbild einer dritten Ausführung der

Erfindung;

Fig. 4 ein Fließbild einer vierten Ausführung der

Erfindung;

Fig. 5 ein fünftes Fließbild einer Ausführung der

Erfindung.

In Jeden Fließbild haben die verschiedenen Teile gleiche Bezugszeichen .

Gemäß Fig. 1 besteht ein Ab3orptionsgefäß aus einen unteren, größeren Teil, der von einem oberen, kleineren Teil durch

einen für die Aufnahme von Flüssigkeit dienenden Boden «abgetrennt ist, der eine mittlere von einer Haube abgedeckten Durchtrittsleitung .5 hat. In dem unteren, g^rfleren Teil des Behälters ist eine Absorptionzone 5 und in eiern oberen, kleineren Teil des Behälters ist eine Absorptionszone 6 vorgesehen; jede Absorptionszone weint Füllmaterial, wie Kontaktringe auf.

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Das die sauren Gase enthaltende Gasgemisch tritt in der Nähe des Bodens des unteren, größeren Teils des Behälters durch eine Leitung 7 ein und strömt durch die erste Absorptionszone 5 nach oben im Gegenstrom zu einer heißen Lösung eines nicht flüchtigen Reaktionsmittels, wie Kaliumcarbonat oder Trikaliuracarbonat und eines flüchtigen Reaktionsmittels, wie MonoÄthanolamin oder Diäthanolamin -im folgenden die erste Absorptionslösung genannt -, die in der NMhe des Kopfes desunteren, größeren Teils des Behälters durch eine Leitung 8 und eine Sprühvorrichtung 9 eingeführt ist. Das Gasgemisch strömt zusammen mit etwas aus der ersten Absorptionslösung verdampftem, flüchtigen Reaktionsmittel durch die in den Sannelboden 2 vorgesehene Leitung 3 nach aufwärts durch die zweite Absorptionskone 6 im Gegenstrom zu einer gekühlten wässrigen Lösung des flüchtigen Reaktionsmittels - im folgenden die zweite Absorptionslösung genannt -, die in der Mäh« des Kopfes des oberen» kleineren Teils des Behälters durch eine Leitung 10 und eine Sprühvorrichtung 11 eingeleitet 1st. Ein größerer Teil der in dem eintretenden Gasgemisch enthaltenden sauren Gase wird durch Absorption in der ersten Absorptionslösung in der ersten Absorptionsxone entfernt und dl· in dem die erst« Absorptionszone verlassenden Gasgemisch verbliebenen, sauren Gase werden durch Absorption in der zweiten Absorptionslöaung in der zweiten Absorptionszone praktisch entfernt. Das flüchtige Reaktionsmittel, welches von dem die erste Absorptionszone verlassenden, helfen Gasgemisch mitgenommen wird, wird in der zweiten Absorptionszone durch die zweite Absorptionslösung absorbiert.

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Das von den sauren Gasen gereinigte Gasgemisch verläßt den Kopf des Behälters 1 durch eine Leitung 12. Die verbrauchte, die saure Gase gelöst enthaltende erst« Absorptionslusung ströat aus den Boden des Behälters 1 durch eine Lelung 13 in den Heizteil eines indirekten JUtrmeaustauachers W und die verbrauchte zweite« saure Gase gelöst enthaltende AbsorptlonslÖsung strömt durch eimnin der Wand des Plüsaigkeitasaraaelbodena 3 vorgesehenen Auslaß und eine Leitung 15 in de« Xünlteil des Wärmeaustauschers 14.

Sin Regeneratorbehälter 16 besteht aus einem oberen, größeren Teil, der von einem unteren, kleineren Teil durch einen PlüssigkeltssaiBBelboden 1? getrennt 1st, der eine mittlere, durch eine Haube 19 abgedeckte Durchtrittsleitung 18 aufweist. Zn dem oberen, größeren Teil des Behälters 1st eine erste Regeneratlonssone 20 und in dem unteren, kleineren Teil des Behälters eine kleinere Regenerationszone 21 vorgesehen; ,jede Regenerationssone enthält Füllmaterial, wie Kontaktringe. Der unter« Teil des unteren, kleineren Teils des Behälters ist mit eine« Plüssigkeitssaamelboden 22 vorgesehen, der eine von einerHaube abgedeckte mittlere Durchtrittsieitung 23 hat. Der Plüseigkeitseaeeelboden 22 1st durch einen in seiner Wand vorgesehenen Auslaß und einer Leitung 25 mit einen Aufkocher 26 verbunden. Der Flttssigkeltssaamelboden 17 i«t mit einer Heizschlange 50 versehen, die mittels «Ines Heismediums, wie Dampf, beheizt wird, der durch eine Leitung 51 eintritt und eine Leitung 52 austritt.

Die regenerierte «weite Absorptionslttsung gelangt aus dem Flüssigkeitssaneaelboden 22 durch eine Leitung 25 in den Auf-

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Kocher 26, der durch ein Helzraediura, wie Dampf, beheizt wird, der durch ein« Leitung 28 eintritt, durch Heizrohren 27 strömt und durch eine Leitung 29 auetritt. In dem Aufkocher entwickelter Dampf strömt durch eine Leitung 30 in den unteren Teil dee unteren« kleineren Teils des Behälters 16 und dann aufwärts durch die Zweite Regenerationszone 21 im Qegenstrom zu verbrauchter,zweiter Absorptionslösung , die in dem Wärmeaustauscher 14 erwärmt und in der Nähe des oberen Teiles des unteren, kleineren Teiles des Gefäßes durch eine Leitung 31 und eine Spielvorrichtung 32 eingeführt 1st. Dieser zur Abtrennung dienender Dampf gelangt zugleich mit Dampf, der aus der eintretenden, erhitzten, verbrauchten,zweiten Absorptionslösung ,entwickelt sein kann, ete&xt durch die in dem Flüsslgkeltssaatmelboden 17 vorgesehene Leitung 13 und dann aufwärts durch die erste Regenerationszone 20 im Qegenstrom zu verbrauchter, erster Absorptionslösung, die In dem Wärmeaustauscher 14 gekühlt und dann in der Nähe des oberen Teiles des oberen, größeren Teils des Behälters durch eine Leiung 33 und Sprühvorrichtung 34 eingeführt ist.

Von dem aus dem Aufkocher 26 in die zweite Regenerationszone geführten Dampf wird zweekmäßigerweise die Mirfestmenge angewendet, die für eine befriedigende Regeneration der verbrauchten, zweiten Absorptionslösung, die in diese zweite Regenerationszone eintritt, erforderlich ist, und in diesem Fall kann der aus der zweiten Regenerationszone entnommene Dampf zugleich mit dem aus der eintretenden, erhitzten, verbrauchten, zweiten Absorptionslösung entwickelten Dampf für eine befriedigende Regeneration der verbrauchten, ersten Regenerationslösung,

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die in die erste Regenerationszone eintritt* unzureichend seih. Der für eine zufriedenstellende Regeneration der verbrauchten, ersten Absorptionslösung erforderlich·, zusatz« . Hohe Dampf kann dadurch gewonnen werden, daß man die Strömung des Dampfes zu der zweiten Regenerationszone erhöht, was indes den Nachteil hat, daß die erste Absorptionslösung in der ersten Regenerationszone durch Kondensation des Dampfes, der aus der zweiten Regenerationszone eintritt, verdünnt wird. Um eine solche unerwünschte Verdünnung der ersten AbsorptionslÖ3ung in der ersten Regenerationszone zu vermelden, wird die 3trömung des der Abtrennung dienenden Dampfes in die zweite Regenerationszone auf der Mindestmenge gehalten, die für eine befriedigende Regeneration der verbrauchten, zweiten Absorptionslusung erforderlich ist und der für eine befriedigende Regeneration der verbrauchten, ersten Absorptionslösung erforderliche zusätzliche Dampf wird mittels der Heizschlange 50 gewonnen. Der aus der zweiten Regenerationszone entnommene und in die erste Regeneratlonszone eintretende Dampf trägt saure in der zweiten Regenerationszone entwickelte und etwas von dem flüchtigen, aus der zweiten Absorptionslösung verdampften Reaktionsmittel mit sich. Diese sauren Oase vermischen sich mit den in der ersten Regenerationszone entwickelten sauren Oasen und dieses flüchtige Reaktionsmlttel wird in der ersten Absorptionsstufe in der ersten legeneratinna zone absorbiert. X>&r aus der ersten Regenerationszone entnommene

ver Dampf läßt zugleich mit den entwickelten sauren Oasen und eine« e aus der ersten Abaorptionslöaung verdampften} flüchtigemHeaktionmlttel den Kopf des Behälter· 16 durch eine Leitung 41 und gelangt zu einem luftgekühlten Kühler-Kondensator 42, In welchem die Oase gekühlt und Dampf als Kondensat

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kondensiert wird. Das Kondensat enthält das mit dem Dampf fortgetragene, flüchtige Reaktionsmittel und entwickelte saure Gase. Das Gemisch aus gekühlten, sauren Oasen und Kondensat geht durch eine Leitung 4j5 in einen Abscheider/Sammelbehälter 44, in dem das Kondensat von den gekühlten, sauren Gasen abgescxhleden wird. Die gekühlten, sauren Gase verlassen den Kopf des Behälters 44 durch eine Leitung 49· Das etwas flüchtiges Reaktionsmittel enthaltende Kondensat verlädt den Boden des Gefäfles 44 durch eine Leitung 45 und wird zu der regenerierten, ersten Absorptlonslösung als Rücklauf auf den Kopf des Regenerators 16 durch die Sprühvorrichtung 46 zurückgeleitet· Das Kondensat, das im Überschuß Über die zur Aufreahterhaltung eines Gleichgewichtes an Kondensat in der gesamten Anlage erforderlich 1st, kann durch eine Leitung 47 und ein Regulierventil 48 abgeleitet werden.

Die regenerierte, zweite Absorption*^;βurig gelaugt über einen überlauf 52 in den Aufkocher 26 tmd durch eine leitung 54 In den unteren Teil des Behälters 16 und zwar unterhalb des die Flüssigkeit aufnehmenden Bodens 22 und strömt aus (Sem Boden des Gefäßes durch ein« Leitung 25 zu einem Kühler 36, wo sie durch Luft gekühlt 1st. Die gekühlte, regenerierte, zweite Absorptionalöaung gelangt durch eine Leitung 37 zu einer Pumpe 28, welche sie durch die Leitung 10 in den oberen, kleineren Teil des Absorptionagefätes 1 fördert. Die regenerierte, erst« Absorptionslöaung strömt durch einen in der Wand des die Flüssigkeit sammelnden Bodens 17 vorgesehenen Auslas und einer Leitung 29 zu einer Pumpe 46>, welche die Lösung durch die Leitung 8 in den untern, größeren Teil des Absorptionsbehälters 1

fördert. 209831 /0748 _ _1g _

I Ö if if IUD

Gemäß Fig« 2 geht dl« verbrauchte, erste Absorptionslösung aus dem Boden des Absorptionsbehälters 1 durch die Leitungen 13 und 33 und die Sprühvorrichtung 34 unmittelbar in den oberen, größeren Teil des Regenerationsbehälters 16 nahe an dessen Kopf, wo eine Entwicklung von Daapf und sauren Oasen stattfindet. Die verbraucht·» zweite Absorptionslösung strömt durch einen in der Wand des die Flüssigkeit sammelnden Bodens fö vorgesehenen Aus-IaI und die Leitung 15 zur Kühlseite eines Indirekten Wärmeaustauschers 55 und die regenerierte, zweite Absorptions» lösung strömt aus dem Boden des Regenerationsbehälter« 16 durch die Leitung 35 zu der Heizseite des Wärmeaustauschers 55- Di· verbrauchte, zweite, in den Wärmeaustauscher 55 erhitzte Abeorptionslösung wird nahe dem Kopf des unteren, kleineren Teils des Regenerationsbehältera 16 durch die Leitung und die Sprühvorrichtung 32 eingeleitet. Die regenerierte, zweite, in de« Wärmeaustauscher 55 gekühlte Absorptionslösung gelangt durch eine Leitung 56 zu dem Kühler 36, wo el· durch Luft gekühlt wird, und dann durch die Leitung 37 zu der Pumpe 38_# welch· dl· Lösung durch die Leitung 10 in 4«n oberan, kleineren Teil des Absorption«behälter· 1 fOrdert.

Dm* die Flüssigkeit eaandod« Boden 17 des Itegeneratloncbehlltera 16 1st mit ein*« Aufkocher 57 verbund«» und regeneriert«, «rste Absorptioßslösung gelangt aus de» Boden 17 durch •Ine Leitung 63 zu den Aufkocher 57, der mittels eines KeIzmedlums, wie Dampf, beheizt wird, der durch eine Leitung eintritt, durch die Heizrohren 58 strömt und dann durch eine Leitung 60 wieder abgeht. In dem Aufkocher erzeugter Daapf geht durch eine Leitung 62 in den unteren Teil des oberen, gröferen Teils des Behälters 16 und mischt sich mit de« Dampf und

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entwickelten sauren Oasen« die durch die Leitung 18 in den Boden 17 eintreten.

Die regenerierte, erste Absorptionslösung strömt über einen in den Aufkocher 57 vorgesehenen Oberlauf 61 und durch eine Leitung 64 im der Pumpe 4O, welche die Lösung durch die Leitung 8 in den unteren« größeren Teil des AbsorptlonsgefKfles 1 fördert.

Gemäß der Fig. 3 wird der Aufkocher 26 durch ein heißes saure Gase enthaltendes Gasgemisch unter Druck erhitzt und mit Wasserdampf gesättigt und dann in den Absorptionsbehälter 1 geleitet. Das heiße gasförmige Gemisch tritt durch die Leitung 28 in den Aufkocher ein» strömt durch die Heizrohre 27 und verläßt den Aufkocher durch die Leitung 29 bei einer höheren Temperatur als der Temperatur» mit welcher die verbrauchte« zweite Absorptionslösung den oberen« kleineren Teil des Absorptionsbehälters 1 durch die Leitung 15 verläßt. Das heiße Gasgemisch strömt durch die Leitung 29 in den unteren Teil eines Wäschers 15« der mit einer Zone 66 ausgestattet ist« die Füllmaterial, wie Kontaktringe oder mehrere Glockenböde oder Siebplatten aufweist. Das heiße Gasgemisch strömt durch die Zone 66 im Gegenstrom zu der verbrauchten« zweiten Absorptionslösung nach oben« die nahe am Kopfο des Behälters 65 durch die Leitung I5 und die Sprühvorrichtung 15a zugeführt ist« wobei die verbrauchte« zweite Ab3orptionslc5sung erhitzt und das Gasgemisch durch unmittelbaren Wärmeaustausch abgekühlt wird. Die lielße« verbrauchte« zweite Absorptionslösung strömt vom Boden des Behälters 65 durch die Leitung 3I aus und wird in den oberen Teil des unteren, kleineren Teils des Regeneratlxmsbehälters durch die Sprühvorrichtung 22 aufgegeben. Das gekühlte« noch

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helfle Gasgemisch strömt am Kopf de» Behälters 65 durch die Leitung 7 «us lund tritt in den unteren» größeren Teil des AbsorptionsgefVees eins in der Nine dessen Bodens ein*

Das Verfahren der Erfindung gemäß Fig. 4 sieht vor, daß ein flüchtigeres Reaktionsmittel, wie Monoäthanolamin, angewendet und die streite Regenerationszone unter einem näheren Druck als die erste Regenerationszone gehalten wird. Die erste Regenerationszone 20 1st in den Behälter 16a und die zweite Regenerationszone 21 in dem Behälter 16b vorgesehen. Der aus der zweiten Regenerationszone entnommene Dampf geht durch eine Leitung 75 und ein Steuerventil 76 in den Bodenteil eines Wäschers 73» der eine Kontaktzone 74 aufweist, die Füllmaterial, wie Kontaktringe oder mehrere Glockenboden oder Siebplatten besitzt. Das Kopfende des Behälters 73 ist durch eine Leitung 79 «1t dem unteren Teil des Behälters 16a verbun-

Druckden und das "Steuerventil 76 1st so eingestellt, daJ der Druck in dem Behälter 16b wesentlich höher als der Druck in den Behältern 73 und 16a 1st. Der in den Behälter 7? eintretende Dampf trägt die in der zweiten Regenerationszone entwickelten sauren Oase mit sich und etwas aus der zweiten Absorptionslusting und flttohtlges Reaktionsmittel, das aus der zweiten Absorptionslusung verdampft ist, und strömt durch die Zone 7$ nach aufwärts im Oegenstrom zu einem flüchtiges Reaktlonsmittel enthaltendem Kondensat , das aua dem Bodenteil des Abscheider/ Sammelbehälters 44 durch eine Leitung 70 ausströmt und in den oberen Teil des Behälters 7? durch eine Sprühvorrichtung eingeführt wird. Die regenerierte, zweite Absorptionslösung verlätt den unteren Teil des Behälters 16b durch die Leitung j55

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und ein Steuerventil 83 und tritt in einen Abscheider 84 •in» dessen Kopfteil durah eine Leitung 85 mit dem Boden« teil des Behälters 73 verbunden 1st» sodaß der Druck in dem Behälter 84 praktisch der gleiche wie der Druck in den Behälter 73 ist· Infolge einer Druckverminderung wird aus der heißen, regenerierten, in den Behälter 84 eintretenden* zweiten Abaorptionslösung Dampf entwickelt, der aus dem Kopfteil des Behälters durch die Leitung 85 ausströmt, in den Bodenteil des Behälters 73 eintritt und sich mit dem durch die Leitung 75 in den Behälter 73 eintretenden Dampf mischt. Der Dampf wird in dem Behälter 84 entwickelt und trägt flüchtiges aus der zweiten Abeorptionslösung verdampftes Reaktionsmittel mit sich.

Das fluchtige Reaktionsmittel, das in dem durch die Zone 74 im Behälter 73 nach oben strömenden Gemisch aus Dampf und entwickelten, sauren Gasen enthalten ist» wird in dem nach unten gehenden Kondensat absorbiert und das an de» fluchtigen Reaktionsmittel angereicherte Kondensat verlädt den Boden des Behälters 73 durch eine Leitung 80 und gelangt zu einer Pumpe 81, die es durch eine Leitung 82 in die regenerierte« zweite Abeorptionalöeung la unteren Teil des Behälters 16b fördert. Der von dem flüchtigen Reaktionsmittel befreite Dampf und dl« entwickelten sauren Gase gelangen von dem oberen Teil des Behälters 73 durch eine Leitung 79 in den unteren Teil des Behälters 16a.|(Die heiJIe, regenerierte, zweite AbsorptionslÖsung in dem Behälter 84, die teilweise durch die Katwicklung von Dampf abgekühlt ist, verläBt den unteren Teil des Behälters durch eine Leitung 86 und gelangt zu einerPumpe 87, welche einen Hauptstrom durch die Leitungen 88 und 89 zu einem Kühler

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90 fördert, der mittels Wasser gekühlt wird, das dureil eine Leitung 91 eintritt und durch eine Leitung 92 austritt. Der gekühlte Hauptstrom der regenerierten, zweiten Absorptionslösung verläßt den Kühler 90 durch die Leitung 10 und tritt in den oberen Teil des Absorptionsbehälters 1 durch die Sprühvorrichtung 11 ein.

Bin Nebenstrom der heißen, regenerierten, zweiten Absorptionslösung kann durch eine Leitung 98 und ein Ventil 99 zu einem Aufkocher 93 geleitet werden, der mittels eines HeIS-mediums, wie Dampf, geheizt wird, das durch eine Leitung 93 eintritt, durch die Heizröhren 9* strömt und durch eine Leitung 96 austritt· Ein größerer Teil des Nebenstroas der Absorptionslösung wird in dem Aufkocher verdampft und der «inen größeren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthaltende Dampf strimt durch eine Leitung 104 und Ventil 72 in den unteren Teil des Behälters 16b. Die auströmende einen kleineren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthaltende Lösung gelangt über einen überlauf 97 in den Aufkocher 9? und durch eine Leitung 100 und ein Ventil 101 In den unteren Teil des Behälters 16a.

Wenn die Ventile 99, 101 und 72 geschlossen sind, kann der Aufkocher 93 «us den Stromkreis abgeschaltet werden und ein Mebenstroa der heißen, regenerierten, zweiten Absorptionslösung kann durch eine Leitung 102 und Ventil I03 unmittelbar in den unteren Teil des BeIMLters 16a geführt werden. Venn der Aufkocher 93 Im Stromkreis liegt, ist das Ventil IO3 geschlossen und die Ventile 99, 101 und 72 sind offen.

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JtS

Wenn ein Tell des nicht flüchtigen Reaktlonsaittels durch Gas oder aus Dampf der ersten Absorptionalösung in die zweite Absorptionslösung mitgenommen wird« kann ein Ansammeln des nicht flüchtigen Reaktionamittela in der zweiten Abaorptionalösung dadurch vermieden werden, daft man einen Nebenstrom der regenerierten, zweiten Abaorptionslöaung auf die angegebene Art und Weise in die regenerierte, erste Absorptionslösung führt.

Der aus der ersten Regenerationszone kommende Dampf verlast zugleich mit entwickelten, sauren Oasen und aus der ersten AbaorptionslOsung verdampftem, f lüi&lgen Beaktionsmittel den oberen Teil des Behalters 16a durch die Leitung 41 und geht zu einem Kühler/Kondensator 67» der durch die Leitung 68 eintretendes und die Leitung 69 austretendes Wasser gekühlt wird, wobei die Oase gekühlt und Dampf kondensiert wird«

Kondensat, das in einer größeren Menge als aur Aufrechterhaltung eines Kondensatgleichgewichtes in der ganzen Anlage vorliegt, kann durch eine Leitung 77 und ein Regulierventil 78 abgelassen werden·

In Fig· 5 1st eine wahlweise Ausführung der Erfindung gemäß Pig. 4 veranschaulicht. In einem Waschbehälter 124 ist eine Zone 125 angeordnet, die Füllmaterial, wie Kontaktringe oder mehrere Glockenboden oder Siebplatten aufweist· Dieser Behälter 1st in seinem unteren Teil durch eine Leitung 75 und einem ventil 76 mit dem oberen Teil des Behälters 16b und durch eine Leitung I30 und ein Ventil 1?1 mit dem untere* Teil des Behälters 16b verbunden. Der den oberen Teil des Behälters 16b

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verlassende Dampf, der in der zweiten Regenerationszone entwickelte» saure Gase und aus der zweiten Absorptionslösung verdampftes, flüchtiges Reaktionsmittel mit sich führt« tritt durch die Leitung 75 und das Steuerventil 76 in den unteren Teil des Behälters 124 ein. Die regenerierte, zweite Absorptionslösung verläßt den unteren Teil des Behalt er s 16b durch die Leitung 130 und das Steuerventil I3I und geht in den unteren Teil des Behälters 124, in welchem Dampf aus der heißen, regenerierten,, zweiten Absorptionslösung entwickelt wird. Dieser Dampf trägt aus der zweiten Abaorptionslösung entwickeltes, fluchtiges Reaktionsmittel mit sich.

Das flüchtige in der nach aufwärts durch die Zone 125 in dem Behälter 124 strömende Gemisch aus Dampf und entwickelten, sauren Oasen wird in herabströmendem Kondensat absorbiert, das etwas flüchtiges Reaktionsmittel enthält und In der Nähe des Kopfes des Behälters 124 durch eine Leitung 122 und eine Sprühvorrichtung 123 eingeleitet wird» Der Dampf und die ent· wickelten, sauren Gase, befreit von dem flüchtigen Reaktions-

CLU r

mittel, strömen nach abwärts durch einen an einem Ring 126 befestigten Abscheider 127 und gelangen aus dem oberen Teil des Behälters 124 durch eine Leitung 128 in den unteren Teil des Behälters 16a.

Die durch die Bildung von Dampf teilweise gekühlte, heiße regenerierte, zweite Abaorptionslösung in dem Behälter 124 verlält zugleich mit dem Kondensat den unteren Teil des Behälters durch eine Leitung 129 und geht zu einem Kühler 132, der durch Wasser gekühlt wird, das durch eine Leitung 133 *u- und

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durch eine Leitung 134 abströmt. Die gekühlte, regenerier» te, zweite Absorpt!auslösung verläßt den Kühler 132 durch die Leitung 37 und geht zu einer Pumpe 38, die einen Hauptstrom durach die Leitungen 135 und 10 durch die Sprühvorrichtung 11 im oberen Teil des Absorptionsbehälters 1 fördert.

£in NebenstrotH der gekühlten, regenerierten Absorptionslösung kann durch eine Leitung I36 und ein Ventil I37 in den unteren Teil des Behälters 16a gefördert werden.

Der au3 der ersten Regenerationszone entnommene Dampf verläßt zugleich mit entwickelten, sauren Oasen und aus der ersten Absorptionslösung verdampftem, flüchtigen Reaktionsmittel den oberen Teil des Behalters 16a durch die Leitung und strömt zu einem ersten Kühler /Kondensator 109, der durch Wasser gekühlt wird, d«3 durch eine Leitung 110 eintritt und durch eine Leitung 111 austritt; in dem Kühler werden die Oase teilweise gekühlt und der Dampf teilweise kondensiert. Das Gemisch aus teilweise gekühlten, sauren Oasen und Kondensat strömt durch die Leitung 43 zu einem ersten Abscheider/ Sammelbehälter 112, in dem das Kondensat von den teilweise gekühlten, sauren Oasen abgetrennt wird· Das Kondensat, das den Hauptteil des flüchtigen Reaktionsmittels enthält, das von dem aus der ersten Regenerationszolle entnommenen Dampf mitgenommen wird, verlast den unteren Teil des Behälters 112 durch ein« Leitung 121 und »«langt Im unteren Teil des Behältera 16a in dievferste Absor^ptlonslösung. Die teilweise jekühlten Oase und Wasserdampf strömen in den Behälter 112 nach aufwärts durch einen Abscheider II3 und verlass·» den oberen Teil dieses Behälters durch «la· Leitung 114 und gelangen su

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einem zweiten Köhler/Kondensator 115, der mittels durch eine Leitung 116 eintretenden und durch eine Leitung 117 «!•tretenden Wassers gekühlt wird, und In welchem die Oase welter gekühlt und Wasserdampf kondensiert werden· Die Mischung aus gekühlten, sauren Gasen und Kondensate* gelangen durch eine ^Leitung 118 zu einem zweiten Abscheider/Sammelbehälter 119, In welchem das Kondensat von den gekühlten, sauren Oasen abgeschieden wird. Das etwas flüchtiges Reaktionsmittel enthaltende Kondensat verläßt den unteren Teil des Behälters 119 durch eine Leitung 122 und gelangt durch die Sprühvorrichtung 123 in den oberen Teil des Wasohbehälters 124.

Jedwedes Kondensat, das in einer gröfleren Menge als der vorliegt, welche zur Aufrechterhaltung eines Kondensatglelchgewiohtes in der gesamten Anlage erforderlich ist, kann durch eine Leitung 1^8 und ein Ventil 139 abgeführt wsrden.

Die gekühlten sauren Oase verlassen den oberen Teil des Behälter« 119 durch eine Leitung 120.

In dem Raum zwischen dem unteren, gröfleren Teil und dem oberen, kleineren Teil des Abeorptionsbehälters[i ist ein an eine» Ring 103 angeordneter Abscheider vorgesehen; ein weiterer an einem Ring 107 befestigter Abscheider 108 ist oberhalb der Sprühvorrichtung 11 im oberen Teil des Behälters 1 ngednet.

ds« Raum zwischen der zweiten Absorptionszone 6 und oberhalb des die Flüssigkeit sammelnden Bodens 2 1st eine Kühlschlange 140 angeordnet. Kühlwasser tritt durch dl· Leitung

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ein und durch dl« Leitung 142 aus» Das in die zweite Absorption*»«»· 6 abtretende Gasgemisch und die diese Zone verlassende zweite Absorptionslösung werden mittels der Schlange t40 gekühlt, wobei die gekühlte» verbrauchte, zweite Absorptionslösung auf den Boden 2 auf 111t.

Die Erfindung 1st durch die folgenden Beispiele weiter erläutert jedoch nicht begrenzt.

Beispiel 1

Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Anlage gemXJ den Plielbildern.

Die erste Absorptionslösung 1st eine wässrige Lösung von Kaliumcarbonat, die mit Diethanolamin angereichert ist und ~}Q% (Gewichtsprozent) Kaliumcarbonat und j5 Gewichtsproznet Diethanolamin enthält·

Die «weite AbeorptionslOsung ist eine wässrige Lösung von Diethanolamin, die 20 Gewichtsprozent Diethanolamin enthält.

Das durch Leitung f in das AbsorptionsgefIUi 1 eintretende Speisegasgemisch enthält 21,92 Volumenprozent Kohlenstoff» dlojqrd und 1st bei 273 p.a.i.a. und 24o°F mit Wasserdampf ge· sättigt. Bs wird mit einer Geschwindigkeit von 155,66} Wm? je Stunde zugeführt und in der ersten Absorptionszone 5 mit der ersten AbsorptlonslOsung gewaschen, die durch ein· Leitung 8 und Sprühvorrichtung 9 bei 226⁰Jf zugeführt wird» und in der zweiten Absorptionszone 6 mird das Gasgemisch mit der

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so

zweiten Absorptionsiusung gewaschen, die durch Leitung 10 und Sprühvorrichtung 11 bei 122°P eingeführt wird. Die erste Absorptionsiusung wird Bit efcer Geschwindigkeit von 3,57O#OOO Ib. je Stunde im Kreislauf geführt und die zweite Absorptionsiusung wird mit einer Geschwindigkeit von 438,000 Ib. Je Stunde in Kreislauf geführt. Das von Kohlenstoffdiojqrd gereinigte Gasgemisch enthält 0,1 Volumenprozent Kohlenstoffdioxyd und verlXBt das AbsorptionsgefäB duroh Leitung 12 alt einer Geschwindigkeit von 121,428 Nn^ je Stunde.

Die verbrauchte, erste AbsorptlonslOsung verläßt das AbsorptionsgefXe durch «ine Leitung 13 bei 242⁰P und enthält 137*000 Kohlenstoffdioxyd je Stunde·

Die verbrauchte« zweite Absorptionslösung verläBt das AbsorptlonsgefXf durch Leitung 15 bei 190°P und enthält 10.260 Ib Kohlenetoffdioxyd je Stunde.

In den Wärmeaustauscher 14 wird die erste Absorptionsiusung von 242°F auf 236.2⁰P gekühlt. Bei dieser Temperatur tritt sie in den Regenerations behält er 16 durch Leitung 33 und Sprühvorrichtung 34 ein; etwas Dampf wird gebildet und dl« verbraucht·, zweit· AbsorptlonsÄung wird von 190⁰F auf 23O⁰F erhitzt j bei dieser Temperatur tritt sie durch Leitung 31 und Sprühvorrichtung 32 in den Regenerationabehälter «in, wobei etwas Dampf entwickelt wird· Der Druck la unteren Teil des Regenerationebehälters ist 19 p.e.i.a.

Dl· in dwn Heizrohren 27 des Auffcochera 26 und für die Entwicklung von Dampf in d#? Heizspule 50 aufgewendet« Wir»· be trägt 109 χ tO⁶ JBKO J· Stunde.

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Die regenerierte« erste AbsorptlonsltSsung verläflt den Regenerationsbehälter durch Leitung 39 bei 226°F, bei welcher Teaperatur sie in den ersten Absorptionsbehälter eingeführt wird.

Die Begenerierte, zweite Absorptionalösung verlädt den Regenerationsbehälter durch Leitung 35 bei 230⁰F und wird im Kühler 36 auf 122°F gekühlt, alt welcher Temperatur sie in den Absorptionsbehälter eintritt.

Beispiel 2

Die Durchführung des Verfahrens erfolgt geaäß einer geaäB Fig. 5 ausgebildeten Anlage*

Die erste Absorptionslttsung let eine wässrige Lösung von Kaliumcarbonat, die Monoäthanolaaln aktiviert ist und 30 Gewichtsprozent Kaliumcarbonat und 6 Gewichtsprozent Nonoäthanol· aaln enthält.

Die zweit« AbsorptionslOsung enthält 15 Gewichtsprozent Monoäthanolamln.

Das 3peisegaegemi*ch tritt in den Absorptionsbehälter 1 durch die Leitung 7 eins das Geaisoh enthält 21,92 Volumenprozent Kohlendioxyd und 1st bei einen Überdruck von 25« 0 Kg/c«² und bei 116⁰C «it Wasserdampf gesättigt· Das Gealeeh wird «it einer Geschwindigkeit von 155*663 MsP Je Stunde zugeführt und In der ersten Absorptionszone 5 mit der ersten durch die Leitung 3 und Sprühvorrichtung 9 zugeftthrten Abaorp-

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tionslösung bei 109°C ausgewaschen und in der zweiten Absorptionszone 6 mit der zweiten AbsorptionslSsung, die bei 40°C durch die Leitung 10 und Sprühvorrichtung 11 eingeleitet wird. Die erste Absorptionslösung wird mit einer Geschwindigkeit von 1 670 000 Kg je Stunde in Kreislauf gehalten und die zweit« Absorptionslösung mit einer Geschwindigkeit von 123 000 Kg je Stunde. Die Hauptmenge des mit dem gasförmigen Gemisch eintretenden Kohlenstoffdioxyds wird in der ersten Absorptionszone durch Absorption in der ersten Absorptionsflüssigkeit entfernt und das in die zweite Absorptionszone eintretende Gasgemisch enthält 2,0 Volumenproznet Kohlenstoffdioxyd und führt stündlich 43 kg Monoäthanolamin und weniger als 1 Kg Kaliumearbont* mit sich. Das gereinigte Gasgemisch« welches den Absorptionsbehälter durch die Leitung 12 bei 43°C mit einer Geschwindigkeit von

je Stunde verläßt, enthält 0,1 Volumenprozent Kohlenstoffdioxyd und trägt weniger als stündlich 0,5 kg MonoJtthanolanin mit sich.

Die verbrauchte, erste Absorptionslösung verläßt den Absorp-

durch die Laitag
tlonsbehälterfi3 bei 121 C und gelangt zu dien Wära#austauach«r 14, in dem sie auf 118°C gekühlt wird, bei welcher Temperatur die **Lösung durch die Leitung 33 und Sprühvorrichtung 34 in den Regenerationsbehälter 16a eintritt; Dampf wird entwickelt und Kohlenstoffdioxyd im oberen Teil dieses Behälters«

Di· verbrauchte, zweite Absorptional»sung verlast den Absorptionebehälter bei 78⁰C und geht zu dem Wärmeaustauscher 14, In ««lon·« sie auf 110⁰C erwärmt wird; mit dieser Temperatur tritt sie durch Leitung 31 und Sprühvorrichtung 32 in den Regenerationsbehälter 16b ein.

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Heizdampf wird in einer Menge von 17 200 Kg je Stunde durch die Leitung 28 in den mit dem Regenerationsbehälter 16b verbundenen Aufkocher 26 geleitet! und in einer Menge von stündlich 41 200 Kg wird Dampf durch die Leitung 59 in des mit dem Regenerationsbehälter 16a verbundenen Aufkocher 57 geleitet.

Der Druck im unteren Teil des Begenerationabehälters 16a ist 0*23 Kg/cm und die regenerierte» erste Absorptlonslöaung verlädt den Aufkocher 57 bei 109⁰C; bei dieser Tempera-

ist die Lösung durch die Pumpe 40 in die erste Absorptlonszone des Absorptionsbehälters gefördert.

Der Druck im unteren Teil des Regenerationsbehälters 16b ist 2,5 Kg/oa und die regenerierte, zweite Absorptionslösung verlust den unteren Teil dieses Behälters bei 14O°C und geht durch die Leitung 130 und das Steuerventil 13t in den unteren Teil des Waschbehälters 124, der unter «inen Druck von 0,28 Kg/o«² steht. In de« Behälter 124 wird aus der regenerierten, zweiten Absorptionslösung Dampf entwickelt und die Lösung im unteren Teil des Behälters auf 110⁰C abgekühlt.

Die in dem Regenerationsbehälter 16b entwickelte Mischung aus Dampf und Kohlenstoffdioxyd verläßt den oberen Teil des Behälters 124 und sie enthält stündlich 2„350 Ho? Kohlenstoffdioxyd und trägt weniger als 1 Kg/h Monoäthanolanin mit sich«

In dem Regenerationsbehälte* 16a wird aus der verbrauchten*

ersten Absorptionslösung in einer Menge von 31^500 Nar/h

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Kohlenatoffdloxyd entwickelt und die »Mischung aus Daapf und Kohlenstoffdioxyd, welche den oberen Teil des Behälters durch die Leitung 41 bei 92°C verlast, trägt 296 Kg/h Monoäthanolamin mit sich· Die Mischung wird in dee Kubier/ Kondensator 109 bei 75°C gekühlt und teilweise kondensiert; das Kondensat, welches Je Stunde 30 000 Kg Wasser und 292 Kg Monoäthanolamin aufweist, verläßt den unteren Teil des Behälters 112 und geht durch dte Leitung 121 In den unteren Teil des Regenerationsbehälters 16a, wo es sich mit der regenerierten, «sten Absorptlonslusung mischt. '

Die den oberen Teil des Behälters 112 durch die Leitung 114 verlassende Mischung aus Kohlenstoffdioxyd und Wasser trägt Je Stunde 4 Kg Monoäthanolamin und weniger als 1 Kg/h Kaliumcarbonat mit sich. Die Mischung wird in dem Kühler/Kondensator 115 weiter auf 43°C gekühlt; das Kondensat wird In dem Behälter 119 abgeschieden. Das Kondensat, welches Je Stunde 13 800 Kg Wasser und 4 Kg/h Monoäthanolamin enthält, verlast den unteren Teil des Behälters 119 durch die Leitung

122 und es wird aufgeteilt derart, daft Je Stunde 7 550 Kg Wasser und 2,2 Kg Monoäthanolamin durch die Sprühvorrichtung

123 in deat tischbehälter 124 gelangen und Je Stunde 6 25o Kg Wasser und 1,8 Kg Monoäthanolamin durch die Leitung 138 und das Ventil 139 abgeleitet werden.

Der Behälter 119 liegt unter einen überdruck von 0,03 Kg/cm² und stündlich verlassen 33 850 *«? Kohlenstoffdioxyd den oberen Teil dieses Behälters dureh die Leitung 120.

Die helle, regenerierte, swelte Absorptionslösung in dem Be.

hälter 124 verlätt den Behälter durch die Leitung 129 bei 110⁰C

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und wird in den Kühler 132 auf 40°C gekühlt. Die gekühlte Lösung wird durch die Pumpe 38 in einer Menge von 12§ 000 Kg/h im Kreislauf geführt; von dieser Menge wird ein kleiner

nämlich
Hebenstromm 277 Kg/h durch die Leitung I36 und daa Ventil 137 zu der regenerierten, «asten Absorptionelöeung In den unteren Teil des Behälters 16a geleitet und der Rest (124 72> Kg/h) gelangen durch die Leitung 10 und die Sprühvorrichtung 11 in den oberen Teil des AbsorptionsbehXlters Die zirkulierte, zweite Absorptionslösung enthält weniger als 0,1 Oewlchtsproznbt Kaliumcarbonat.

Patentansprüche:

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD . Dipi.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlog. ^. OfctOber 1966 3Ch/ Aktenzeichen THE POWBR-QAS C(HlP. LTD.

zur Engobe vom _{Name d}. _Anm,

Patentanspruch·

1. Verfahren zum Entfernen saurer Gase aus Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet, daß nan das Gasgemisch durch eine erste Absorpticnszooe in Berührung mit einer ersten Absorptionslösung führt» die eine heiße Lösung eines nicht flüchtigen Reaktlonsaittels, wie Kaliumcarbonat oder Trikaliumphosphat und eines flüchtigen Reaktionsaittels, wie Monoäthanolamin oder Diethanolamin aufweist, um einen größeren Teil der sauren Gase zu entfernen, das anfallende Gasgemisch durch eine zweite Absorptionszone in Berührung mit einer zweiten Absorptionslösung fuhrt, die eine gekühlte, wässrige Lösung aus dem gleichen flüchtigen Reaktionsmittel, wie.es in der ersten Absorptionslösung vorliegt, aufweist, um praktisch die restlichen sauren Oase aus des Gasgemisch zu entfernen, die verbrauchte, saure Oase gelöst enthaltende Lösung aus der zweiten Absorptionszone zu einer zweiten Regenerationszone führt, einen Wasserdampf strom in Berührung mit der verbrauchten, wässrigen Lösung des flüchtigen Iteaktionsmittels In die zweite Regeneratlonssone leitet, um die sauren Oase aus ihr zu entfernen, «us der «weiten Hegeneratlonssone den Dampf ableitet, die verbrauchte, saure Gase gelöst enthaltende Lösung aus der ersten

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Absorptionszone zu einer ersten Regenerationszone leitet« den aus der zweiten Regenerationszone abgeleiteten Dampf in Berührung alt der verbrauchten« wässrigen Lösung des nicht flüchtigen Reaictlonsnlttels und flüchtigen Reaktion·-» alttels in die erste Regenerationszone leitet« um die sauren Gase abzutrennen« die regenerierten Lösungen aus ihren Regenerationszonen in ihre Absorptionszonen zurüakleitet und die Konzentrationen des flüchtigen Reaktionsmittels in der ersten und zweiten Absorptionszone praktisch konstant hält.

2. Verfahren zum Sntfernen saurer Oase aus Gasgemischen, dadurch gekennzeichnet« dai man das Gasgemisch furch eine erste Abeorptlonszone in Berührung mit einer «raten AbsorptlonslSsung führt« die eine haiSe, wässrige ,Lösung eines nicht flüchtigen Reaktionsmittels und eines flüchtigen Reaktionsmittels aufweist« um einen größeren Teil der sauren Gas« zu entfernen« das anfallende Gasgemisch durch eine zweit« Absorptionszon« in Berührung mit einer zweiten Absorptionslusung führt« die «ine gekühlte« wlssrige Lösung des glelohen flüchtigen Reaktionsmittels« wie das in der ersten Absorptlonslösung enthält« um praktisch die restlichen« sauren Gas« aus dem Gasgemisch zu entfernen« die verbraucht·« säur« Oase gelöst enthaltende Lösung aus der zweiten Absqptlonazoae zu einer zweiten Regenerationazone leitet« einen Wasserdampf~ strom in Berührung mit der verbrauchten Lösung des flüchtigen Reaktionsmittels in der zweiten Regenerationszone fuhrt« um saure Gas« abzutrennen« den Dampf aus der zweiten Regenerationszone ableitet« die die sauren Gase gelöst enthaltende« verbrauchte Lösung aus der ersten Absorptionszone in eine erste Regenerrflonsfcone führt« den aus der zweiten Regenerationszone

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abgeleiteten Dampf in Berührung mit der verbrauchten, wässrigen Lösung des nicht flüchtigen Reaktionsmittels und des flüchtigen Reaktionsmittels in der ersten Regenerationszone führt« ua die sauren Gase abzutrennen, die regenerierten Lösungen aus ihren Regeneratlonszonen zu ihren Absorptionszonen zurückführt und die Strömungsgeschwindigkeit des für die Abtrennung bestimmten Dampfe· zu jeder Regenerationszone steuert und das flüchtig· Reaktionsmittel wiedergewinnt, das mit der Mischung aus Dampf und wenigstens den die erste Regenerationszone entwickelten sauren Oasen besteht mitgenommen wird, so dafi die Konzentrationen des flüchtigen Reaktionsaiytels in den regenerierten Lösungen, welche in dl· erste und zweit· Abaorptlonszone einetreten, praktisch konstant gehalten werden*

3· Verfahren naah Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daJ die Strömung des für die Abtrennung bestimmten Dampf·· zur zweiten Rcgenerationszone^ d4« auf die kleinste Meng· eingestellt ist, die zu einer befriedigenden Regeneration des in die «weit· Reg«n«ratlonszone eintretenden, verbrauchten Absorbenten »rfordeflich 1st.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet« daß man für die erste Regenerationszone zusätzlichen Dampf vorsieht.

5. Verfahren nach einem der Anspruch« 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet« dafl man die verbrauchte Absorptionslösung, weloh· dl« zweite Absorptionszon· verlädt, vor der Regeneration erwärmt.

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6. Verfahren naoh Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, da· man die verbrauchte Absorptionslösung durch mittelbaren Wärmeaustausch mit der die zweite Regenerationszone verlassenden, heißen, regenerierten Absorptionslösung oder mit der die erste Absorptionszone verlassenden, heißen Absorptionslösung oder eit der die efcste Regenerationszone verlassenden, heißen, regenerierten Absorptionslösung etwärmt.

7. Verfahren naoh Anspruch 5· dadurch gekennzeichnet, daß man die verbrauchte Absorptionslösung durch unmittelbaren Wärmeaustausch mit einem heißen Gasgemisch, das unter Druck und mit Wasserdampf gesättigt ist, erwärmt, und das Gasgemisch naoh dem Kühlen durch Wärmeaustausch in die erste Absorptionszone leitet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Nebenstrom der regenerierten die zweite Regenerationszone verlassenden Lösung abze^Lht und einen größeren Teil verdampft, den einen größeren Teil des fluchtigen Reaktionsmittels enthaltenden Dampf zu der zweiten Regenerationszone leitet und die restliche Flüssigkeit, welche das nicht flüchtige Reaktlonsmittel und einen kleineren Teil des flüchtigen Reaktionsmittels enthält, zu der die erste Regenerationszone verlassenden regenerierten Lösung leitet.

9. Verfahren naoh ein·« der Ansprüche 2 bis 7» dadurch gekennzeichnet, dal aan einen Mebenatro« der dl· zweit· Rftgenerationsxome verlassenden, regenerierten Lösung abzieht

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und der dl« erste Regenerationszone vorlassenden Lösung zusetzt.

10· Verfahren nach einen der Ansprüche 2 bis 9# daduroh gekennzeichnet, daß nan das die erste Absorptionszone verlassende Gasgemisch durch mittelbaren Wärmeaustausch «it eine« Kühlmittel vor dem Eintritt in die zweite Abaorptionszone kühlt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, daduroh gekennzeichnet, daß die erste Absorptionslusung Kaliumcarbonat oder Trikaliumphosphat als nicht flüchtiges Reaktionsalttel und Monoftthanolamin oder Diethanolamin als flüohtiges Reaktionsmittel enthalt und die zweite AbsorptlonslSsung Monoftthanolamin oder Diethanolamin enthält.

12· Terf ehren nach einem der Ansprüche 1 bis 11» daduroh gekennzeichnet, daJ die erste AbsorptionslBsung eine grdfere Konzentration an dem nicht flüchtigen Reaktionsmittel und eine kleinere Konzentration an dem flüchtigen Reaktionsmittel aufweist·

13. Verfahren nach Anspruch 11, daduroh gekennzeichnet, dal die erste Abeorptionslusung 5 bis 40 Oewlchtsprozent Kaliumcarbonat und 1 bis 20 Gewichtsprozent Monolthanolamin oder OlXthanolamin aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet» dal die erste Absorptionslösung 30 bis 33 Oewichtsproxent

Xaldwarbonat und 2 bis 6 Oewiehtsprozent des Amins aufweist.

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15· Verfahr«» nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daS die zweite Abeorptiona-18sung 5 bis 30 Oewiohtsprozent HonoKthenolaaiii oder Di Ithanolamin aufweist·

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