SU1161158A1

SU1161158A1 - Installation for obtaining carbon dioxide from flue gases

Info

Publication number: SU1161158A1
Application number: SU833680452A
Authority: SU
Inventors: Юрий Моисеевич Рабинер; Виктор Саввич Ващук
Priority date: 1983-12-26
Filing date: 1983-12-26
Publication date: 1985-06-15

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ, включающа паровой котел, абсорбер, десорбер,- охладитель дымовых газов и холодильники раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, источник охлаждающей воды,, отличающа с тем, что, с целью экономии топлива и воды, источник охлаждающей воды выполнен в виде испарител , работающего под вакуумом, создаваемым паровым эжектором, устаноБленным на линии, соедин ющей паровой котел с десорбером, при этом выход холодильника целевого газа соединен с испарисл телем. р1 00A unit for producing carbon dioxide from flue gases, including a steam boiler, an absorber, a desorber, is a flue gas cooler and a solution and target gas interconnected by a piping system, a source of cooling water that is different in order to save fuel and water, the cooling water source is made in the form of an evaporator operating under vacuum created by a steam ejector installed on the line connecting the steam boiler to the desorber, while the output of the target gas cooler is connected to paris telem. p1 00

Description

Изобретение относитс к технологи ческому оборудованию химических производств , а именно к промьгашенным установкам дл получени диоксида углерода из дь1мовых газов. Известна установка, включающа паровой котел, абсорбер, десорбер с охладителем дымовых газов и холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой тру бопроводов и св занные с источником охлаждающей воды параллельными лини ми , образующими замкнутьй контур l 1, Недостаток указанной установки заключаетс в том, что не утили- зируетс тепло дымовых газов и тепло удал емое из холодильников моноэтаноламина и делевого газа. При этом возникает потребность в большом расходе охлаждающей воды и капиталовложений на сооружение обратной си стемы водоснабжени с градирней дл сброса тепла. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс установка дл получени диоксида углерода из дьпГовых газов, включающа паровой котел абсорбер, десорбер с охладителем дымовых газов и холодильниками раствор и целевого газа, соединённые между с бой системой трубопроводов и св занные с источником охлаждающей воды Г Недостаток известной установки заключаетс в том,что она работоспособна только в случае малого возврата Конденсатов в паровой котел, когд количество поступающей на подпитку химически очищенной воды достаточно дл охлаждени дымовых газов,раствора моноэтаноламина и целевого газа. В противном случае утилизаци тепла неэффективна, так как малое количест во химически очищенной питательной воды, поступающей в паровой котел, утилизрфует только часть тепла, кото рое необходимо забрать из установки при производстве диоксида углерода. При этом остальное количество тепла должно быть отведено системой оборот ного водоснабжени , включающей градирню , что приводит к перерасходу топлива и воды. Цель изобретени - экономи топли ва и воды. Указанна цель достигаетс тем, что в.известной установке дл получе ни диоксида углерода из дымовых газов , включающей, паровой котел, абсорбер , десорбер, охладитель дымовых газо1в и холодильники раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, источник охлаждающей воды, последний выполнен в виде испарител , работающего под ваKyy tpM , создаваемым паровым эжектором , установленным на линии, соедин ющей паровой котел с десорбером, при этом выход холодильника целевого газа соединен с испарителем. На чертеже схематически изображена установка. Установка дл получени диоксида углерода из дымовых газов включает паровой котел 1, св занный посредством эжектора 2 с выносным кип тильником 3 десорбера 4, охладитель дымовых газов 5, холодильник 6 раствора моноэтаноламина, расположенный между абсорбером 7 и десорбером 4, и холодильник целевого газа 8, св занные параллельно между собой и с испарителем 9. Кроме того, между абсорбером 7 и десорбером 4 установлен теплообменник 10. Паровой котел 1 последовательно св зан газоходом с дымовой трубой 11, охладителем дымовых газов 5 и посредством эксгаустера 12 с абсорбером 7, а испаритель 9 паропроводом с эжектором 2. Установка дл получени диоксида углерода из дьмовых газов работает следующим образом. Уход щие дымовые газы парового котла 1 при 140-220°С частично отбираютс эксгаустером 12, проход т через охладитель 5 дымовых газов, где охлаждаютс до и поступают в абсорбер 7, В последнем происходит поглощение диоксида углерода водным раствором моноэтаноламина, поступающим при 40°С из холодильника 6 раствора . После абсорбера дымовые газы сбрасываютс в атмосферу, а насыщенный диоксидом угдерода раствор моноэтаноламина постзппает в теплообменник 10, а затем в верхнюю часть десорбера 4. Стека , раствор подогреваетс вторичным паром и по внешним трубам отводитс в нижнюю часть десорбера 4 - выносной кип тильник 3. Здесь он, поднима сь по ,трубам, нагреваетс до кипени (108-120°С) за счет тепла конденсации вод ного пара, поступающего в межтрубное пространство выносного кип тильника 3 из эжектора 2,The invention relates to the technological equipment of chemical plants, namely to industrial plants for the production of carbon dioxide from small gases. A known installation comprising a steam boiler, an absorber, a desorber with a flue gas cooler and solution and target gas coolers interconnected by a piping system and connected to a source of cooling water by parallel lines forming a closed loop l 1. The disadvantage of this installation is that that heat of flue gases and heat removed from monoethanolamine and flue gas are not utilized. In this case, there is a need for a large consumption of cooling water and investment in the construction of a reverse water supply system with a cooling tower for heat dissipation. Closest to the proposed technical essence and the achieved effect is a plant for the production of carbon dioxide from gas gases, including a steam boiler absorber, desorber with flue gas cooler and solution coolers and target gas, connected between a piping system and connected to a cooling source. water G The disadvantage of the known installation is that it is efficient only in case of a small return of the Condensates to the steam boiler, when the amount of chemical The purified water is sufficient to cool the flue gas, the monoethanolamine solution and the target gas. Otherwise, the utilization of heat is inefficient, since a small amount of chemically purified feedwater entering the steam boiler only utilizes part of the heat that must be removed from the plant during the production of carbon dioxide. At the same time, the rest of the heat must be removed by the circulating water supply system, including the cooling tower, which leads to excessive consumption of fuel and water. The purpose of the invention is to save fuel and water. This goal is achieved by the fact that a known installation for producing carbon dioxide from flue gases, including, a steam boiler, an absorber, a desorber, a flue gas cooler and a solution and target gas coolers interconnected by a piping system, a cooling water source in the form of an evaporator operating under a vacuum with a steam ejector installed on the line connecting the steam boiler to the stripper, while the output of the target gas cooler is connected to the evaporator. The drawing shows schematically the installation. The carbon dioxide production unit from the flue gases includes a steam boiler 1 connected by means of an ejector 2 to an outboard boiler 3 desorber 4, a flue gas cooler 5, a cooler 6 of monoethanolamine solution located between the absorber 7 and desorber 4, and a target gas cooler 8, connected in parallel with each other and with the evaporator 9. In addition, a heat exchanger 10 is installed between the absorber 7 and the desorber 4. The steam boiler 1 is connected in series with the flue pipe 11, the flue gas cooler 5 and by means of ex a absorber 12 with an absorber 7; and an evaporator 9 with a steam line with an ejector 2. The apparatus for producing carbon dioxide from dm gases works as follows. The flue gases of the steam boiler 1 at 140-220 ° C are partially taken out by the exhauster 12, pass through the flue gas cooler 5, where they are cooled before and enter the absorber 7. In the latter, carbon dioxide is absorbed by the aqueous solution of monoethanolamine, which is fed at 40 ° C from the fridge 6 solution. After the absorber, the flue gases are discharged into the atmosphere, and the monoethanolamine solution saturated with carbon dioxide is postzppat to the heat exchanger 10, and then to the upper part of desorber 4. The stack, the solution is heated by secondary steam and is led through the outer pipes to the lower part of desorber 4 - remote boiler 3. Here it, rising through pipes, is heated to boiling (108-120 ° C) due to the heat of condensation of water vapor entering the annular space of the remote boiler 3 from ejector 2,

3131

Происходит выделение из раствора диоксида углерода, вод ных паров и паров моноэтаноламина. В верхней части десорбера парогазова смесь подогревает поступающий насьщенньй раствор моноэтаноламина, после чего подаетс в холодильник 8 целевого газа, в котором конденсируютс вод ные пары, пары моноэтаноламина и происходит охлаждение диоксида углерода до .The release of carbon dioxide, water vapor and monoethanolamine vapor from the solution occurs. In the upper part of the stripper, the vapor-gas mixture heats the incoming saturated monoethanolamine solution, after which it is fed to the cooler 8 of the target gas, in which water vapor and monoethanolamine vapor condenses and carbon dioxide is cooled to.

Гор чий раствор моноэтаноламина, освобожденньй от диоксида углерода, из десорбера 4 направл етс в теплообменник 10 дп подогрева проход щего через него насьпценного раствора моноэтаноламина охлажденный после холодильника 6 раствор моноэтаноламина при 40°С вновь подаетс в абсорбер 7.,The hot monoethanolamine solution, released from carbon dioxide, from desorber 4 is sent to a heat exchanger 10 dp to preheat the valued monoethanolamine solution through it cooled after the refrigerator 6, the monoethanolamine solution at 40 ° C is again fed to the absorber 7.

Конденсат с концентрацией моноэтаноламина 0,5-0,8% из холодильника 8 газа отводитс в абсорбер 7, а охлажденный углекислый газ направл етс на дальнейшую переработку. Condensate with a monoethanolamine concentration of 0.5-0.8% from the gas cooler 8 is removed to the absorber 7, and the cooled carbon dioxide is sent for further processing.

Нагрев насыщенного диоксидом углерода раствора моноэтаноламина в кип тильнике 3 десорбера 4 произво584Heating a carbon dioxide-saturated solution of monoethanolamine in a boiler 3, desorber 4, production 584

дитс паром, полученным в результате утилизации отбросного тепла охлаждающей воды. Дл этого из охладител дымовых газов 5, холодильников 6 раствора моноэтаноламина и целевого газа 8, конденсат греющего пара из кип тильника 3 подаютс в испаритель 9, работающий под вакуу юм,создаваемым паровым эжектором 2, Вода в испарителе 9 в результате вскипани под вакуумом охлаждаетс до 25-35 0 и вновь подаетс . на охлаждение аппаратов, а пар эжектируетс до давлени 3-4 кг/см и поступает в кип тильник 3 десорбера 4 на регенерацию отработанного моноэтаноламина, регенерацию фильтров углекислого газа высокого давлени , сушку окрашенньгх баллонов и другие технологические нужды.The steam is obtained from the waste heat from the cooling water. For this, from the flue gas cooler 5, the refrigerators 6 of the monoethanolamine solution and the target gas 8, the condensate of heating steam from the boiler 3 is fed to the evaporator 9 operating under the vacuum created by the steam ejector 2, the water in the evaporator 9 is boiled under vacuum to cool 25-35 0 and served again. cooling apparatus, and steam is ejected to a pressure of 3-4 kg / cm and enters the boiler 3 desorber 4 to regenerate spent monoethanolamine, regenerate high pressure carbon dioxide filters, dry painted cylinders and other technological needs.

В таблице приведены показатели работы известных и предлагаемой установок .The table shows the performance of known and proposed installations.

Как следует из таблицы, данна установка обеспечивает по сравнению с прототипом экономию воды на 15,8% и топлива на 100,0% в пересчете на 1 т диоксида углерода.As follows from the table, this installation provides, compared to the prototype, a saving of 15.8% water and 100.0% of fuel per 1 ton of carbon dioxide.

Удельньй расход воды, м /тWater consumption, m / t

Удельный расход условного топлива , кг/тSpecific consumption of fuel, kg / t

15,8,15.8,

42,442.4

48,048.0

100,0100.0

61,061.0

Claims

INSTALLATION FOR PRODUCING CARBON DIOXIDE FROM SMOKE GASES, including a steam boiler, absorber, desorber, flue gas cooler and refrigerators for solution and target gas, interconnected by a piping system, a cooling water source, characterized in that, in order to save fuel and water , the source of cooling water is made in the form of an evaporator operating under vacuum created by a steam ejector installed on the line connecting the steam boiler to the stripper, while the outlet of the target gas cooler is connected to the evaporator eat

1СЛ

Q0>

I 11611