NO119538B - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- NO119538B NO119538B NO162936A NO16293666A NO119538B NO 119538 B NO119538 B NO 119538B NO 162936 A NO162936 A NO 162936A NO 16293666 A NO16293666 A NO 16293666A NO 119538 B NO119538 B NO 119538B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- pollutants
- heat
- heat exchanger
- gases
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 79
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 15
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 12
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 9
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 7
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 5
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000002680 soil gas Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0228—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream
- F25J3/0276—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the separated product stream separation of H2/N2 mixtures, i.e. of ammonia synthesis gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/0204—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream characterised by the feed stream
- F25J3/0223—H2/CO mixtures, i.e. synthesis gas; Water gas or shifted synthesis gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/24—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using regenerators, cold accumulators or reversible heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
- F25J2205/30—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using a washing, e.g. "scrubbing" or bubble column for purification purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2210/00—Processes characterised by the type or other details of the feed stream
- F25J2210/42—Nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/08—Cold compressor, i.e. suction of the gas at cryogenic temperature and generally without afterstage-cooler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2230/00—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams
- F25J2230/42—Processes or apparatus involving steps for increasing the pressure of gaseous process streams the fluid being nitrogen
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/04—Internal refrigeration with work-producing gas expansion loop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J2270/00—Refrigeration techniques used
- F25J2270/90—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration
- F25J2270/904—External refrigeration, e.g. conventional closed-loop mechanical refrigeration unit using Freon or NH3, unspecified external refrigeration by liquid or gaseous cryogen in an open loop
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S62/00—Refrigeration
- Y10S62/922—Sulfur
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S62/00—Refrigeration
- Y10S62/928—Recovery of carbon dioxide
- Y10S62/929—From natural gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
Fremgangsmåte ved og innretning for
tørking og/eller rensing av gasser.
Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte ved
og innretning for tfjrking og/eller rensing av gasser med et hoyt innhold av forurensninger, særlig rensing av gasser med et hoyt innhold av karbondioksyd.
Fremgangsmåter av denne art er kjent, hvor CO2vaskes ut ved hjelp av fysikalsk eller kjemisk virkende vaskemidler. Denne vasking krever imidlertid i alle tilfelle en omfattende apparatur og tildels også hby energi, således at prosessen blir kostbar, da de to vesentlige arbeidsprosesser, nemlig utvaskingen av forurensningene og regenereringen av vaskemidlet, hver for seg krever et betydelig utstyr. FSlgelig ligger den nedre grense for anleggsomkostningene forholdsvis hoyt.
Således blir ved den kjente rektisol-metode de gasser
som skal renses, f.eks* gassene for Fischer-Tropsch-syntesen,
berislet med flytende metanol ved et trykk på 20 til 25 atm, hvilket skjer i flere trinn med adskilte metanolkretslBp. For regenereringen destilleres metanolen, avspennes trinnvis og rektifiseres. De nødvendige anleggsomkostningene har derfor en betraktelig stør-relse.
En annen kjent fysikalsk vaskemetode, den såkalte trykk-vann-vaskemetode, er bare Bkonomisk i de tilfelle hvor der foreligger meget gunstige vannforhold.
Ved de kjente kjemiske vaskemetoder, ved hvilke forurensningene bindes kjemisk til vaskemidlet, f.eks* aminoalkohol, ligger derimot energi-omkostningene generende hciyt. Dette skyldes det store dampforbruk ved oppvarmning av vaskemidlet for dettes regenerering.
Det er også kjent å fryse ut forurensninger av gasser i omkobbelbare varmeutvekslere. Denne fremgangsmåte kan imidlertid bare anvendes ved gassrensing av CO2når dette er tilstede i gas-sen i meget lite kvantum (såsom CO2i luft). Hvis man ville an-vende denne fremgangsmåte også ved rensning av gasser med en h6y andel av CO2, ville de tverrsnitt av varmeutveksletren som passe-res av den gass som skal renses, i lbpet av meget kort tid bli tilstoppet av det utfrosne C02. Da CO2i fast form har en meget steil damptrykkurve, betinger allerede en meget liten nedsettelse av temperaturen av den gass som skal renses, en stor forandring av partialtrykket, dvs. der fryses ut store mengder CO2over bare et ganske kort stykke av varmegtveksleren, således at dennes kana-ler blir tilstoppet.
Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen, består i å rense gasser med et hSyt Innhold av forurensninger, «Ær-lig C02, ved utfrysing henholdsvis sublimering av forurensningene på avvekslende drevne varmeutvekslerflater for at rensningen av den slags gasser skal kunne foretas på vesentlig enklere og billigere måte enn hittil, og denne oppgave lBses lfBlge oppfinnelsen ved at der mellom disse heteflater skjer en varmeutveksling som er vanskeliggjort, (dvs. hemmet eller nedsatt) i området for de ennå sterkt forurensede gasser.
Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen har vesentlige fordeler sammenlignet med tidligere kjente fremgangsmåter. Således er kravet til utstyr betydelig lavere enn ved de kjente (X^-vask- ere. Av denne grunn og som folge av det lave energiforbruk oppnås en vesentlig billigere gassrensing, særlig i forbindelse med nitrogenvaskere eller hydrogen-fortetningsanlegg.
Vanskeliggjorelsen av varmeutvekslingen mellom heteflatene i området for de ennå sterkt forurensede gasser betinger den fordel at den forurensede gass avkjbles mindre hurtig og den utfrosne mengde CO2fordeler seg over en storre del av heteflåtene. Dermed unngås faren for tilstopping av vartneutveksleren.
En særlig fordel ved fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen er at man som folge av varmeutvekslingen mellom heteflatene kan utnytte den latente varme direkte, dvs. den varme som frigjores ved frysingen av forurensningene, tjener umiddelbart til å fordam-pe de forurensninger som er frosset ut i det foregående arbeids-trinn.
Ved en videreutvikling av oppfinnelsen blir de utfrosne forurensninger igjen fordampet ved trykksenkning og/eller overled-ning av spylegass.
Ved en særlig fordelaktig utfbrelse av oppfinnelsen kan der på forskjellig vis oppnås en nedsettelse av varmeutvekslingen mellom heteflatene i området for de ennå sterkt forurensede gasser, hvilket fremgår av folgende.
På den ene side kan spylegassens trykk okes ved fremadskridende oppvarming. Derved fordamper utfrosset CO2ved hbyere temperatur. Temperaturdifferansen mellom rå-gass og spylegass blir mindre og den gass som skal renees, blir ikke så hurtig av-kjolet; samtidig blir der mindre utfrosset CO2pr. lengdeenhet av heteflaten. På den annen side kan der mellom heteflatene innfores en gasstrbm som reduserer varmeovergangen. Hastigheten av denne gasstrbm kan så anvendes til ytterligere regulering av varmeutvekslingen, dvs. hastigheten kan nedsettes for å gjore varmeovergangen i området for den sterkt forurensede gass dårligere.
I de områder hvor CO2- innholdet er lite, såsom under
1 %, er virkningen av damptrykk-kurvens steilhet og av den temperatur- og trykkavhengige korreksjonsfaktor for partialtrykket så stor at det bare ville være mulig å oppnå en tilstrekkelig supple-ring av det utfrosne CO2ved anvendelse av en stor mengde spylegass eller et hbyt vakuum. Fblgelig gjennomfbres utfrysingen av de siste forurensninger av CO2i minst to periodisk omkobbelbare v armeutvekslere.
For å begunstige sublimeringen kan vedkommende varmeutveksler i dette tilfelle oppvarmes for den igjen stedfindende for-dampning av forurensningene.
En annen mulighet for å begunstige sublimeringen består
i at der ved fordampningen av forurensningene ledes en varm gass-strbm av de fordampede forurensninger i motsatt retning gjennom vedkommende varmeutveksler.
Videre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av fblgende beskrivelse av et utfbrelseseksempel under henvisning til tegningen som viser skjematisk et anlegg for gjenvinning av en hydrogen-nitrogen-blanding som anvendes ved fremstilling av ammo-niakk .
Rent nitrogen tilfores anlegget gjennom en ledning 1, f .eks. direkte fra et luftspalteanlegg, og bringes derpå i motstrbm til koldt rå-hydrogen, en hydrogen-nitrogenblanding og en fordamp-ende blanding av karbonmonoksyd og nitrogen i varmeutvekslere 2,
3, 4 og 5, i hvilke nitrogenet kjoles og fortsettes. Ved hjelp av en væskepumpe 6 bringes nitrogenet opp på trykket i en sbyle 7 og for en dels vedkommende opp bverst i soylen 7 som vaskevæske og for en annen dels vedkommende blandet med en del av den hydrogen-nitrogen-blanding som fores ut bverst i soylen 7.
Hydrogenet er tilstede i en rågass i en mengde på 70 /„>og denne blanding tilfbres anlegget gjennom ledningen 8. Denne rå-gass inneholder ennvidere 14 7» C02, 16 7» CO + N2og 1,4 g/Nm^ vann. 45 C00 Nm"* rågass med et trykk på 20 atm. overtrykk avkjbles i varmeutveksle re 9 og 10 i motstrbm til rengass og spylegass, idet denne avkjbling foregår i en sådan grad at vannet kan ledes ut i flytende form gjennom en utskiller 11. Etter at kondensatet er blitt avspent til et lavere trykk, kan det fordampes under overfor-ing av fordampningsvarme til rågassen.
I kryss-motstrbm-varmeutvekslere 12, 13, 14 og 15, som også kan erstattes med plate-varmeutvekslere, avkjbles rågassen til 150° K. I varmeutveksleren 12 fryser forst og fremst resten av vannet ut, mens der i "varmeutvekslere 13, 14 og 14 skjer en utfrys-ning av CO2inntil et innhold på under 1 7o- Rågassen fores gjennom den fbrste halvdel av motstrbm-varmeutvekslerens rbr, mens den annen halvdel fores gjennom i motstrbm til spylegassen. De to halvdeler byttes periodisk om, dvs. der strommer alltid avvekslende enten rågass eller spylegass gjennom roret. Mens karbondioksydet i den ene halvdel av roret i lopet av en periode fryses ut av. rågassen, sublimeres det i den annen halvdel av spylegassen. Rågass og spylegass er derunder i varmekontakt med hinannen over den rengass som strbmmer rundt alle ror i varmeutvekslerens utenomliggende rom, således at fordampnings- og smeltevarmen utveksles. En direkte varmeutveksling mellom et ror som gjennornstrommes av spylegass og rågass, ville i området for hoyt CC^-innhold i rågassen meget hurtig fore til tilstopping av varmeutveksleren, da der allerede ved små temperaturreduksjoner som fblge av det faste karbon-dioksyds steile damptrykkurve, fryses ut en stor mengde CC^- Av denne grunn utfores varmeutvekslingen mellom rorene ikke direkte, men under formidling av rengasstrbmmen, således at varmeutvekslingen tilsiktet nedsettes. Rengassens hastighet velges derfor således at vormeovergangen i varmeutveksleren 13 er minst, dvs. rengassens hastighet er stbrst i denne varmeutveksler. Faren for ut varmeutveksleren skal stoppes til, foreligger nemlig i stbrste grad i varmeutveksleren 13, da rågassen har det stbrtete innhold av CCUpå dette sted, altså kan fryse ut en stor mengde CC^*Den rå-gass som trer ut av varmeutveksleren 15, avkjbles så periodisk avvekslende igjen til en temperatur på 90° K i varmeutveksleren 16 eller 17.
Derved fryses den siste rest av CO2ut. 1 området for dette lave CC^-innhold (under 1 %) gjor virkningen av damptrykk-kurvens steilhet og fremfor alt korrekturfaktoren for partialtryk-kene ved lave temperaturer seg så sterkt gjeldende at en tilstrekkelig sublimering av det utfrosne CO2bare ville være mulig med en stor mengde spylegass eller et hoyt vakuum. Av denne grunn gjennomfbres utfrysingen av den siste rest av CO2hensiktsmessig i de periodisk omkobbelbare varmeutvekslere 16 og 17. 1 dette tilfelle kan sublimeringen lettes ved at vedkommende varmeutveksler 16 eller 17 for sublimeringen oppvarmes noen grader eller ved at der i varmeutveksleren tilfores sublimeringsgassen en varmere gasstrbm.
De kobletap som oppstår ved omkoblingen av varmeutvekslerne 16 og 17 - en varmeutveksler må hver gang gjbres trykklbs, dvs. rågass som står under trykk, må tappes ut fbr omkoblingen til sublimeringsgass finner sted - fores gjennom ledningen 13 til en utjevningskjei 19. Fra denne kan de pumpes ut og eventuelt benyttes om igjen.
Det rå-hydro&en som er renset for CC^, fores så inn i bunnen av soylen 7 og stiger oppad i motstrbm til det flytende nitrogen. Derved vaskes de siste rester av forurensninger ut av nitrogenet, således at der Bverst i soylen 7 kan tappes ut en ren hydrogen-nitrogen-blanding. Etter en ytterligere tilsetning av nitrogen fores denne blanding gjennom varmeutveksleren 4 og deles så i to strommer. Den ene tjener til å avkjble nitrogenet i varme-
utveksleren 3, og den annen strommer i form av rengass gjennom
varmeutvekslerne 16, 17, 15, 14, 13, 12 og 9 og avkjbler derunder rågassen. Mellom varmeutvekslerne 16 og 17 og kryss-motstrbm-
varmeutveksleren 15 kan en del av den rengass som er oppvarmet i varmeutvekslerne 16 og 17, fores tilbake i varmeutveksleren 16
eller 17 ved hjelp av en vifte 20 for å lette sublimeringen.
Soylen 7 uttas under en flytende blanding av nitrogen og
karbonmonoksyd og fordampes i varmeutveksleren 5. Derpå strbmmer denne blanding som spylegass avvekslende gjennom varmeutvekslerne 16 og 15, halvparten av rbrene i varmeutvekslerne 15, 14, 13 og 12
og gjennom varmeutveksleren 10. Mellom varmeutvekslerne 15 og 14
fores spylegassen i motstrbm til seg selv gjennom varmeutveksleren 21 og bringes ved hjelp av en kompressor 22 opp på et hbyere trykk.
Derved blir varmeovergangen i de etterfblgende varmeutvekslere 14,
13 og 12 igjen hemmet for å hindre tilstopping av varmeutvekslerne.
Anvendelsen av fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen er
ikke begrenset til utvinning av en hydrogen-nitrogen-blanding hen-
holdsvis rensing av syntesegasser, som beskrevet i utfbrelsesek-
semplet. Med like stor fordel kan oppfinnelsen for eksampel an-
vendes til rensing av jordgasser ved å befri disse for CO2og h^S
og til tbrking av vilkårlige gasser.
Claims (10)
1« Fremgangsmåte ved tbrking og/eller rensing av gaseer med ^
et hbyt innhold av forurensninger, særlig rensing av gasser med et
hbyt innhold av karbondioksyd, hvor forurensningene fryses ut hen-
holdsvis sublimeres på avvekslende drevne varmeutvekslerflater,
karakterisert ved at der mellom disse heteflater
skjer en varmeutveksling som er vanskeliggjort (dvs. hemmet eller
nedsatt) i området for de ennå sterkt forurensede gasser.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakteri-
sert ved at ved" fremadskridende oppvarming av spylegassen bkes
dennes trykk.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at der mellom de heteflater på hvilke der fryses ut, og de heteflater på hvilke der fordampes, innfores en gasstrbm som hemmer varmeovergangen, hvilken gasstrbm fortrinnsvis er rengass-strbmmen.
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 3, karakterisert ved at hastigheten av denne gasstrbm reduseres i området for de gasser som ennå er sterkt forurenset.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-4, karakterisert ved at utfrysingen av de siste rester av forurensningene på i og for seg kjent måte gjennomfbres i minst to periodisk omkobbelbare varmeutvekslere som oppvarmes for forurensningene igjen fordampes.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved at der ved gjenfordampningen av forurensningene ledes en varm gasstrbm til de forurensninger som skal fordampes.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-6, karakterisert ved at de forurensninger som faller ut i flytende form, avspennes etter utskillelsen og fordampes i varmeutveksling med rågass.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1-7, karakterisert ved at de gassmengder som er forurenset som fblge av omkoblingen av varmeutvekslerne, oppfanges i en utjevningskjel og benyttes om igjen særskilt.
9. Innretning til utfbrelse av fremgangsmåten i henhold til krav 1, karakterisert ved at et antall kryss-mot-strbmvarmeutvekslere (12 til 15) er koblet etter hinannen og at hver av disse varmeutvekslere er forbundet med en inngangs- og utgangsledning for gass som skal renses, for sublimerings- eller spylegass og for den gass som bevirker hemming av varmeovergangen.
10. Innretning til utfbrelse av fremgangsmåten i henhold til krav 1, karakterisert ved at mellom minst to etter hinannen koblede kryss-motstrbm-varmeutvekslere (15, 14) er inngangs- henholdsvis utgangsledningen for spylegassen fbrt gjennom en varmeutveksler (21) til en vifte (22) og gjennom samme varmeutveksler (21) tilbake til neste kryss-motstrbm-varmeutveksler (14).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEG43555A DE1246777B (de) | 1965-05-10 | 1965-05-10 | Verfahren zum Trocknen und/oder Reinigen von Gasen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO119538B true NO119538B (no) | 1970-06-01 |
Family
ID=7127215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO162936A NO119538B (no) | 1965-05-10 | 1966-05-09 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3513660A (no) |
| BE (1) | BE680622A (no) |
| DE (1) | DE1246777B (no) |
| ES (1) | ES326520A1 (no) |
| GB (1) | GB1114947A (no) |
| NO (1) | NO119538B (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1436542A (en) * | 1972-05-10 | 1976-05-19 | Air Prod & Chem | Separation of gases |
| US4728341A (en) * | 1981-10-26 | 1988-03-01 | Nielsen Jay P | Method for treating, in transit, hydrocarbon gases containing carbon dioxide and potential atmospheric pollutants |
| DE3627427A1 (de) * | 1986-08-13 | 1988-02-18 | Linde Ag | Verfahren zur reinigung eines gasstroms durch eine stickstoffwaesche |
| EP3554675A4 (en) * | 2016-12-13 | 2020-07-08 | Linde GmbH | PURIFICATION PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ULTRA PUR CARBON MONOXIDE |
| CN110174301B (zh) * | 2019-06-11 | 2022-03-29 | 哈尔滨师范大学 | 沉积物有机碳同位素前处理中二氧化碳的纯化装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2460859A (en) * | 1944-05-01 | 1949-02-08 | Kellogg M W Co | Method of gas separation including impurity removing steps |
| US2589262A (en) * | 1946-06-12 | 1952-03-18 | Hydrocarbon Research Inc | Heat exchanger |
| US2653455A (en) * | 1950-01-04 | 1953-09-29 | Air Liquide | Process for cold separation of gaseous mixtures |
| US2763137A (en) * | 1951-07-10 | 1956-09-18 | Joy Mfg Co | Apparatus for and method of separating gases |
| US2863295A (en) * | 1955-07-19 | 1958-12-09 | Herrick L Johnston Inc | Process for separating a gas mixture into its components |
| US3064441A (en) * | 1958-12-09 | 1962-11-20 | Union Carbide Corp | Low temperature cleaning of an impurity-containing gas |
| DE1155458B (de) * | 1961-02-23 | 1963-10-10 | Linde Eismasch Ag | Verfahren und Einrichtung zum Zerlegen von Gasgemischen durch Tieftemperaturrektifikation |
-
1965
- 1965-05-10 DE DEG43555A patent/DE1246777B/de active Pending
-
1966
- 1966-05-06 BE BE680622D patent/BE680622A/xx unknown
- 1966-05-09 ES ES0326520A patent/ES326520A1/es not_active Expired
- 1966-05-09 NO NO162936A patent/NO119538B/no unknown
- 1966-05-10 US US548899A patent/US3513660A/en not_active Expired - Lifetime
- 1966-05-10 GB GB20613/66A patent/GB1114947A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE680622A (no) | 1966-10-17 |
| US3513660A (en) | 1970-05-26 |
| ES326520A1 (es) | 1967-03-01 |
| DE1246777B (de) | 1967-08-10 |
| GB1114947A (en) | 1968-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4311019A (en) | Process for producing cold and/or heat with use of an absorption cycle | |
| TWI834895B (zh) | 在包含間接式熱泵之精餾設備中分餾粗製組成物之方法及精餾設備 | |
| US2619810A (en) | Low-pressure process of and apparatus for separating gas mixtures | |
| US2579498A (en) | Process for producing oxygen | |
| DK165252B (da) | Fremgangsmaade og apparat til rensning af carbondioxid til brug ved brygning | |
| NO823551L (no) | Fremgangsmaate for separering av nitrogen fra luft. | |
| JPH05346287A (ja) | メタン及び一酸化炭素の同時製造方法並びに装置 | |
| RU2695209C1 (ru) | Установка регенерации водного раствора метанола | |
| JP6568114B2 (ja) | 固液分離装置 | |
| US5540057A (en) | Volatile organic compounds recovery from vent gas streams | |
| KR101683392B1 (ko) | 냉매의 냉각 및 유체 정수를 위한 이젝터 타입 냉 정수 시스템 | |
| US2895304A (en) | Process and apparatus for gas purification | |
| NO119538B (no) | ||
| NO117942B (no) | ||
| JPS5947236B2 (ja) | 熱移動方法 | |
| US20120279255A1 (en) | Method and apparatus for compressing and cooling air | |
| NO162936B (no) | Styringskrets. | |
| US2105214A (en) | Method and apparatus for cooling and rectifying gaseous mixtures | |
| US1976933A (en) | Recovery by cold of a constituent in a gas mixture | |
| US3097940A (en) | Process for purifying gases | |
| US683492A (en) | Process of separating oxygen and nitrogen from mixtures thereof. | |
| US3305455A (en) | Method of scale control in sea water evaporation | |
| US3466884A (en) | Process and installation for the removal of easily condensable components from gas mixtures | |
| LT5476B (lt) | Karbamido gamybos metodas ir įrenginys | |
| US3421332A (en) | Flushing with residual uncondensed gas mixture after vacuum removal of condensed components |