RU2207185C2 - Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures - Google Patents
Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207185C2 RU2207185C2 RU2001106802/12A RU2001106802A RU2207185C2 RU 2207185 C2 RU2207185 C2 RU 2207185C2 RU 2001106802/12 A RU2001106802/12 A RU 2001106802/12A RU 2001106802 A RU2001106802 A RU 2001106802A RU 2207185 C2 RU2207185 C2 RU 2207185C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- gas
- circulating
- unit
- agent
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- 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
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям установок для извлечения углекислого газа из газовых смесей, содержащих углекислый газ, в частности из дымовых газов. Изобретение может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и др. отраслях промышленности, а также для очистки газовых выбросов от углекислого газа, от вредных продуктов и от примесей, чтобы поддерживать экологию окружающей среды и получать полезные вещества, возвращая их в промышленное производство для использования в народном хозяйстве. The invention relates to the construction of installations for the extraction of carbon dioxide from gas mixtures containing carbon dioxide, in particular from flue gases. The invention can be used in the chemical, food, metallurgical and other industries, as well as for the purification of gas emissions from carbon dioxide, harmful products and impurities in order to maintain environmental ecology and obtain useful substances, returning them to industrial production for use in the national economy.
Известна установка для тепломассообменных и реакционных процессов по заявке 96102384, кл. В 01 С 9/00, В 01 J 8/00, от 07.02.96, применяемая в газовых технологиях, включающая блоки, соединяющие газопроводами и трубопроводами, газодувки, регулирующие газовые потоки в блоки и реакторы для приготовления агентов, используемых в блоках, а также блок оборудован аппаратом прямоточным скоростным (АПС), содержащим одну и более ступеней активных гидродинамических зон газожидкостной обработки газового потока, заключенных в обечайки, связанные с полостями питания каждой зоны орошающей жидкостью, патрубками, сборником с переливной перегородкой, разделяющей его на полость для сбора отработанной орошающей жидкости, насыщенной соединениями из газовой полости, и на полость для сбора рабочей жидкости, циркуляционным насосом, обеспечивающим подачу из сборника в полость питания гидродинамической зоны рабочей орошающей жидкостью и вывода из полости питания гидродинамической зоны отработанной орошающей жидкости в сборник по замкнутому циклу. Known installation for heat and mass transfer and reaction processes according to the application 96102384, class. B 01 C 9/00, B 01 J 8/00, dated 02/07/96, used in gas technology, including blocks connecting gas pipelines and pipelines, gas blowers that regulate gas flows into blocks and reactors for the preparation of agents used in blocks, and the unit is also equipped with a direct-flow high-speed apparatus (APS) containing one or more stages of active hydrodynamic zones of gas-liquid processing of a gas stream enclosed in shells associated with the supply cavities of each zone with irrigation liquid, pipes, a collector with an overflow partition, section dividing it into the cavity for collecting the spent irrigation fluid saturated with compounds from the gas cavity, and into the cavity for collecting the working fluid, with a circulation pump, which supplies the collector with the working fluid of the hydrodynamic zone from the collector and withdrawing the spent irrigation fluid from the reservoir of the hydrodynamic zone into closed cycle compilation.
Известна установка для тепломассообменных процессов по патенту РФ 1808343, кл. В 01 D 3/32, 53/18 от 13.02.91, включающая регенеративные блоки, каждый из которых оборудован АПС для газожидкостной обработки газа с питанием его агентом, циркулирующим в замкнутом цикле насосом из сборника через АПС и связанные с регенеративными блоками газодувки, теплообменники и испарители. Known installation for heat and mass transfer processes according to the patent of the Russian Federation 1808343, class. In 01 D 3/32, 53/18 of 02.13.91, including regenerative units, each of which is equipped with an APS for gas-liquid processing of gas with its agent circulating in a closed cycle by a pump from a collector through an APS and associated with the regenerative gas blower units, heat exchangers and evaporators.
В известной установке происходят тепломассообменные процессы за счет скоростной прямоточной обработки газовых потоков в газожидкостном режиме в активной гидродинамической зоне АПС. Газовые потоки становятся безвредными в экологическом отношении, либо регенерируются для дальнейшей переработки. In the known installation, heat and mass transfer processes occur due to high-speed straight-through processing of gas flows in a gas-liquid mode in the active hydrodynamic zone of APS. Gas streams become environmentally friendly, or are regenerated for further processing.
Наиболее близкой к предлагаемому по конструкции и достигаемому эффекту техническим решением, принятым за прототип, является установка для извлечения углекислого газа из газовых смесей по патенту SU 339500 А1, кл. В 01 D 53/14, 34.05.1972, содержащая регенеративные блоки, связанные между собой газопроводами и трубопроводами, и насосы. Closest to the proposed design and the achieved effect, the technical solution adopted for the prototype is an installation for the extraction of carbon dioxide from gas mixtures according to patent SU 339500 A1, class. In 01 D 53/14, 05/34/1972, containing regenerative blocks interconnected by gas pipelines and pipelines, and pumps.
Общими недостатками установок являются:
- недостаточная производительность из-за использования колонных аппаратов насадочного типа, не позволяющих по своим техническим характеристикам интенсифицировать технологические процессы;
- завышенная металлоемкость по аппаратурному оформлению технологических процессов;
- повышенная энергоемкость из-за низкой эффективности процесса тепломассообменной обработки газов и использования тепла.Common disadvantages of the installations are:
- insufficient productivity due to the use of columned packed-type apparatuses that do not allow for the intensification of technological processes by their technical characteristics;
- overpriced metal in hardware design of technological processes;
- increased energy intensity due to the low efficiency of the process of heat and mass transfer processing of gases and the use of heat.
Устранению указанных недостатков подчинена задача, направленная на решение создать такие условия для ведения проводимых процессов, которые позволяют повысить производительность, снизить металлоемкость и энергоемкость путем интенсивной тепломассообменной обработки газа агентами. The elimination of these shortcomings is subordinated to the task aimed at the decision to create such conditions for conducting the processes that allow to increase productivity, reduce metal and energy consumption by intensive heat and mass transfer gas treatment with agents.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, направлен на то, что в отличие от известных установок предлагается выполнить установку для получения углекислого газа, включающую связанные регенеративными блоками газодувки, теплообменник и испаритель, связанные между собой газопроводами и трубопроводами, блок охлаждения и промывки для газожидкостной обработки газа, содержащего углекислый газ в термодинамическом режиме по углекислому газу и пару в АПС, блок для хемосорбции углекислого газа из газа агентом, циркулирующим в замкнутом цикле через АПС, с выводом отработанного газа, замкнутым циклом по циркулирующему агенту из блока адсорбции и обратно через испаритель для десорбции углекислого газа в теплообменник для регенерации тепла, блок для очистки углекислого газа циркулирующими агентами при помощи насосов по замкнутым циклам через АПС, с созданием в нем режима в АПС циркулируемым объемом углекислого газа в замкнутом цикле при помощи газодувки и с одновременным регулируемым выводом части объема готовой продукции, например, на компримирование. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is aimed at the fact that, in contrast to known installations, it is proposed to carry out an installation for producing carbon dioxide, including gas blowers connected by regenerative units, a heat exchanger and an evaporator, interconnected by gas pipelines and pipelines, a cooling and washing unit for gas-liquid treatment of gas containing carbon dioxide in the thermodynamic mode of carbon dioxide and steam in the APS, a unit for chemisorption of carbon dioxide from gas agen the volume circulating in a closed cycle through the APS, with the exhaust gas outlet, a closed cycle through a circulating agent from the adsorption unit and back through the evaporator for desorption of carbon dioxide into a heat exchanger for heat recovery, a unit for cleaning carbon dioxide by circulating agents using pumps in closed cycles through APS, with the creation in it of a regime in the APS by a circulating volume of carbon dioxide in a closed cycle using gas blowing and with the simultaneous adjustable output of a part of the volume of finished products, for example, to a computer rimming.
Техническая сущность новых решений и ожидаемое улучшение показателей заключается:
- в использовании регенеративных блоков, оборудованных АПС, в которых процессы проводят в интенсифицированном турбулентном режиме (по отношению к установкам с существующими колонными аппаратами насадочного типа), а прямоточное с малым сопротивлением прохождению обрабатываемых газов упрощает аппаратурное оформление технологических схем установок, что позволяет повысить производительность, снизить металлоемкость и энергоемкость на единицу продукции;
- в применении газопроводов и трубопроводов по замкнутым циклам распределения газов и жидкостных агентов в регенеративных блоках и между ними, что позволяет получать экономически оптимальные варианты по тепломассообменной обработке газов и жидкостных агентов при использовании газового сырья, содержащего разный разброс по извлекаемому углекислому газу и его загрязненности с увеличением извлечения чистого углекислого газа из любых газовых смесей.The technical essence of the new solutions and the expected improvement in performance is:
- in the use of regenerative units equipped with APS, in which the processes are carried out in an intensified turbulent mode (relative to installations with existing packed column-type apparatuses), and a direct-flow with low resistance to the passage of the processed gases simplifies the hardware design of technological schemes of plants, which allows to increase productivity, reduce metal and energy per unit of output;
- in the use of gas pipelines and pipelines in closed cycles of the distribution of gases and liquid agents in and between regenerative blocks, which makes it possible to obtain economically optimal options for heat and mass transfer processing of gases and liquid agents when using gas raw materials containing different scatter in the recoverable carbon dioxide and its pollution with increased extraction of pure carbon dioxide from any gas mixture.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображена принципиальная схема с регенеративными блоками установки;
на фиг.2 - регенеративный блок;
на фиг.3 - аппарат прямоточный скоростной (АПС).The invention is illustrated by drawings, where:
in FIG. 1 shows a schematic diagram with regenerative units of the installation;
figure 2 - regenerative unit;
figure 3 - direct-flow high-speed apparatus (APS).
Установка состоит из блока 1 охлаждения и промывки, блока 2 абсорбции, замкнутого цикла 3 с испарителем 4, блока 5 для осушки и очистки углекислого газа (см. фиг.1). The installation consists of a cooling and washing unit 1, an absorption unit 2, a closed cycle 3 with an evaporator 4, a unit 5 for drying and purifying carbon dioxide (see Fig. 1).
Каждый блок включает аппарат 6 прямоточный скоростной (АПС), сборник 7 и циркуляционный насос 8 (см. фиг.2). Each block includes a direct-flow high-speed apparatus (APS) 6, a
Блок 2 абсорбции оборудован газодувкой 9. The absorption unit 2 is equipped with a gas blower 9.
Замкнутый цикл 3 (условно выделенный пунктирными линиями на фиг.1) оборудован испарителем 4 и теплобменником 10. The closed cycle 3 (conditionally highlighted by dashed lines in figure 1) is equipped with an evaporator 4 and a heat exchanger 10.
Блок 5 для осушки и очистки углекислого газа оборудован газодувкой 11. Block 5 for drying and purification of carbon dioxide is equipped with a gas blower 11.
Блоки могут быть оборудованы дополнительным оборудованием, не входящим в них, в частности к блоку 5 присоединены сборник 12 и циркуляционный насос 13. The blocks can be equipped with additional equipment not included in them, in particular, a collector 12 and a circulation pump 13 are attached to the block 5.
Аппарат 6 представляет собой (см. фиг.3) корпус 14 с патрубками ввода 15 газа, вывода 16 отработанного газа, ввода 17 циркулирующего агента, вывода 18 отработанного циркулирующего агента. Внутри аппарат 6 имеет от одной до несколько ступеней 19 (на фиг.3 показан двухступенчатый аппарат 6). Каждая ступень 19 в аппарате 6 включает рабочую гидродинамическую зону 20, заключенную в патрубок 21, в нижнюю часть которого встроены трубки 22, а в верхней части закреплен сепаратор 23. Apparatus 6 is (see FIG. 3) a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Дымовые газы, в частности, поступают в блок 1 и аппарат 6 и проходят каждую ступень 19 через рабочие гидродинамические зоны 20 в патрубках 21. Дымовые газы в патрубке 21 насыщаются циркулирующим агентом, поступающим через впускные трубки 22 в рабочую гидродинамическую зону 20, где образуется газожидкостная смесь, которая интенсивно перемешивается в турбулентном режиме. Газы охлаждаются и промываются с освобождением пылесажевых частиц и вредных газовых примесей. Из патрубка 21 охлажденный и промытый газ проходит через сепаратор 23 с отделением газов от капельножидкого агента. Газы через вывод 16 направляются в блок 2, а отработанный агент возвращается в сборник 7 и вновь со свежим агентом продолжает циркулировать по замкнутому циклу при помощи циркуляционного насоса 8 из сборника через аппарат 6 (см. фиг.2). Flue gases, in particular, enter block 1 and apparatus 6 and pass each
В блоке 2, подобно блоку 1, газы в аппарате 6 обрабатываются агентом - моноэтиламином (МЭА), который абсорбирует углекислый газ. Освобожденные от углекислого газа, отработанные газы газодувкой 9 либо выбрасываются в случае больших объемов (это свободные от вредных примесей газы и пылеобразных частиц), либо используются, например, на подогрев теплоносителей. In block 2, like block 1, the gases in apparatus 6 are treated with a monoethylamine (MEA) agent, which absorbs carbon dioxide. Exempted from carbon dioxide, the exhaust gases by a gas blower 9 are either emitted in the case of large volumes (these are gases and dust-free particles free from harmful impurities), or are used, for example, for heating coolants.
Насыщенный углекислым газом МЭА из блока 2 направляется в замкнутый цикл 3 циркулирования раствора МЭА через испаритель 4, теплообменник 10, сборник 7 с циркуляционным насосом 8. В испарителе 4 из МЭА за счет подогрева паром десорбируется углекислый газ, который направляется в блок 5. The MEA saturated with carbon dioxide from block 2 is sent to the closed loop 3 of the circulation of the MEA solution through the evaporator 4, heat exchanger 10,
В замкнутом цикле 3, в теплообменнике 10 часть тепла из испарителя 4 регенерируется для предварительного подогрева циркулируемого МЭА, насыщенного углекислым газом. In a closed cycle 3, in the heat exchanger 10, part of the heat from the evaporator 4 is regenerated to preheat the circulating MEA saturated with carbon dioxide.
В блоке 5 углекислый газ в аппарате 6 подвергается осушке агентом и очистке агентом с КМnО4, циркулирующим из сборника 12 центробежным насосом 13 по замкнутому циклу.In block 5, the carbon dioxide in the apparatus 6 is subjected to drying by an agent and purification by an agent with KMnO 4 circulating from the collector 12 by a closed-loop centrifugal pump 13.
Углекислый газ в блоке 5 циркулирует по замкнутому циклу в газопроводе через аппарат 6 газодувкой 11 с одновременным регулированием вывода части объема готовой продукции, например, на компремирование. Carbon dioxide in block 5 circulates in a closed cycle in the gas pipeline through apparatus 6 by gas blower 11 with simultaneous regulation of the output of a part of the volume of finished products, for example, for compression.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106802/12A RU2207185C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106802/12A RU2207185C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001106802A RU2001106802A (en) | 2003-06-20 |
RU2207185C2 true RU2207185C2 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=29209386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001106802/12A RU2207185C2 (en) | 2001-03-15 | 2001-03-15 | Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2207185C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460575C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Экология мегаполиса" | Method of splitting biogas and purifying components thereof |
RU2600379C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Экология мегаполиса" | Method of splitting biogas |
-
2001
- 2001-03-15 RU RU2001106802/12A patent/RU2207185C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460575C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Экология мегаполиса" | Method of splitting biogas and purifying components thereof |
RU2600379C1 (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Экология мегаполиса" | Method of splitting biogas |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2018040852A1 (en) | System and method for treating desulfurization wastewater using flue gas waste heat | |
US4752306A (en) | Method and apparatus for treating liquid/gas mixtures | |
CN217025345U (en) | Hydrogen or oxygen purification system | |
CN201959716U (en) | Combination ammonia desulfurization tower | |
CN106823754A (en) | A kind of hydrate continuously traps CO in cement kiln flue gas2Change system | |
WO2023029827A1 (en) | Apparatus and method for absorbing, capturing, and desorbing carbon dioxide using solid amines | |
CN101820969A (en) | The method and system of the wash solution that contains amine that obtains in the purification for gas process is used for regenerating | |
CN201101932Y (en) | Integrated purifying tower | |
CN106955569A (en) | A kind of hydrate continuously traps CO in cement kiln flue gas2Method | |
CN105944499A (en) | Method for removing sulfur dioxide in industrial tail gas by temperature swing adsorption | |
RU2207185C2 (en) | Plant for removal of carbon dioxide from gaseous mixtures | |
CN106914104B (en) | Absorption-regenerator suitable for continuously capturing carbon dioxide in flue gas | |
CN206454447U (en) | A kind of processing unit of hydrogen peroxide tail gas | |
CN108744932A (en) | One kind removing from industrial smoke or tail gas and recycle SO2Device and technique | |
CN110272027B (en) | Wet process system and process for waste sulfuric acid | |
CN106839511A (en) | A kind of thermal transpiration formula gas separation system | |
CN210584416U (en) | Exhaust gas treatment device | |
CN202962257U (en) | Acid waste gas purification apparatus | |
RU2659991C2 (en) | Method of absorption distribution of carbon dioxide from gas mixtures by absorbents containing water solutions of amines | |
CN217340733U (en) | Oil gas recycling device | |
CN204996323U (en) | Residual heat from flue gas , desulfurization integrated device | |
CN209493324U (en) | A kind of embrane method ammonia nitrogen waste water prepares ammonium hydroxide system | |
RU2206386C1 (en) | Plant for cleaning, decontamination and use of gas and liquid flows | |
CN211462570U (en) | Tail gas treatment system is used in charcoal preparation | |
RU133015U1 (en) | DEVICE FOR CLEANING PYROGASES FROM PYROCARBON |