SU44257A1

SU44257A1 - Method for producing liquid carbon dioxide from flue gases

Info

Publication number: SU44257A1
Application number: SU155532A
Authority: SU
Inventors: И.Ц. Бадылькес
Original assignee: И.Ц. Бадылькес
Priority date: 1934-10-15
Filing date: 1934-10-15
Publication date: 1935-09-30

Description

Необходимость низких температур воздуха дл транспорта мороженых продуктов и их хранени в розничной потр- бительской сети и затруднени , св занные с их получением посредством вод ного льда и соли, послужили большим импульсом к развитию сухоледных установок.The need for low air temperatures for transporting frozen products and their storage in the retail consumer network and the difficulties associated with their production through water ice and salt served as a great impetus to the development of dry ice installations.

Однако, отсутствие дешевых производственных процессов изготовлени сухого льда вилось непреодолимым тормозом дл его всеобщего распространени , и поэтому он завоевал пока только отдельные области, где его несомненные преимущества особенно значительны.However, the lack of cheap production processes for producing dry ice has been an insurmountable brake for its universal distribution, and therefore it has conquered only certain areas where its undoubted advantages are particularly significant.

Известно, что в обычных сухоледных установках газообразна углекислота получаетс от сжигани кокса или антрацита . Пройд р д сложных очистительных аппаратов, дымовые газы отдел ют чистую углекислоту и последн засасываетс трехступенчатым углекислотным компрессором, где компримируетс до 65-75 атмосфер.It is known that in conventional dry ice installations gaseous carbon dioxide is obtained from the combustion of coke or anthracite. Passing a series of complex cleaning devices, flue gases separate pure carbon dioxide and the latter is sucked in by a three-stage carbon dioxide compressor, where it is compressed to 65-75 atmospheres.

Расход топлива и большие энергетические затраты, необходимые дл получени таких низких температур, как-78,9°, высокое сжатие до 70 атмосфер и малый выход углекислотного снега создают весьма низкую эффективность процесса.Fuel consumption and high energy costs required to obtain such low temperatures as -78.9 °, high compression up to 70 atmospheres and low yield of carbon dioxide snow create a very low process efficiency.

Предлагаемый способ получени жидкой углекислоты из дымовых газов путем дробной отгонки заключаетс в том.The proposed method for producing liquid carbon dioxide from flue gases by fractional distillation consists in that.

что после некоторого сжати дымовых газов компрессором последние охлаждаютс до температуры конденсации при посредстве абсорбционной холодильной установки, работающей теплотой тех же дымовых газов.that after some compression of the flue gas by the compressor, the latter are cooled to the condensing temperature by means of an absorption refrigeration unit operating with the heat of the same flue gas.

На чертеже изображена схема установки дл осуществлени способа получени жидкой углекислоты из дымовых газов.The drawing shows a diagram of an installation for carrying out a method for producing liquid carbon dioxide from flue gases.

Отходы дымовых газов 1 от р да производств, располагающих бросовым теплом пор дка 250-350°, засасываютс эксгаустором 20 и через фильтры 2, где отдел етс твердый остаток, поступают в кип тильник 5 абсорбционной холодильной установки, служащей дл последующего выделени углекислоты из дымовых газов и ее ожижени .Waste flue gases 1 from a series of industries with waste heat in the order of 250-350 ° are sucked in by the exhauster 20 and through the filters 2 where the solid residue is separated into the boiler 5 of the absorption refrigeration unit used for the subsequent release of carbon dioxide from the flue gases and its liquefaction.

Отдав тепло, использованное дл получени холода, охлажденные газы поступают дл промывки в теплообменник 5, где они охлаждаютс водой, котора , вход в конденсатор холодильной установки , направл етс в абсорбер, где происходит обогащение водно-аммиачных паров, и оттуда в указанный теплообменник . После этого газы засасываютс компрессором 7, где они сжимаютс до давлени , соответствующего сумме парциальных давлений газов и ожижаемой углекислоты.After discharging the heat used to produce the cold, the cooled gases come to the heat exchanger 5 for washing, where they are cooled by water, which is fed into the condenser of the refrigeration unit, is sent to the absorber, where the ammonia vapors are enriched, and from there to the specified heat exchanger. Thereafter, the gases are sucked in by the compressor 7, where they are compressed to a pressure corresponding to the sum of the partial pressures of the gases and the carbon dioxide to be liquefied.

Это давление зависит от процентнргрThis pressure depends on the percentage.

содержани СОз в дымовых газах, причем , разумеетс , оно понижаетс по мере более высокого процентного содержани углекислоты.the CO2 content in the flue gas, and, of course, it decreases with a higher percentage of carbon dioxide.

. Газы, сжатые компрессором, направл ютс в конденсатор - испаритель 13, предварительно пройд через ароматические фильтры 77 дл удалени запаха.. The gases, compressed by the compressor, are directed to the condenser-evaporator 13, preliminarily passing through the aromatic filters 77 to remove the smell.

Как указано, газы из компрессора 7 направл ютс в упом нутый конденсаториспаритель , состо щий из двойных труб, по внутреннему кольцу которых проход т дымовые газы, а во внешнем кольце испар ютс пары аммиака, идущие из конденсатора 16 абсорбционной холодильной установки. В конденсаторе отдел етс от дымовых газов углекислота, котора конденсируетс при возможно низком давлении.As indicated, the gases from compressor 7 are directed to said condenser-vaporizer consisting of double tubes, flue gases pass through the inner ring, and vapors of ammonia coming from the condenser 16 of the absorption refrigeration unit evaporate in the outer ring. In the condenser carbon dioxide is separated from the flue gases, which condenses at as low a pressure as possible.

При наличии охлаждающей воды с температурой около 18-20° и температуре кип чени аммиака около -|-15° абсорбционна установка может работать при температуре испарени около -55°, не нужда сь в двухступенчатом сжатии . При этих услови х можно конденсировать углекислоту при давлении около 7 атм., котора обеспечивает минимальные потери при дросселлировании до „тройной точки.In the presence of cooling water with a temperature of about 18–20 ° C and an ammonia boiling point of about –– –15 °, the absorption unit can operate at an evaporation temperature of about –55 ° without the need for two-stage compression. Under these conditions, carbon dioxide can be condensed at a pressure of about 7 atm., Which ensures minimal throttling losses to „triple point.

Ожиженна углекислота, удал ема из конденсатора промежуточным отбором (или другим способом), поступает в стаппельную батарею 14, откуда, как это имеет место обычно, направл етс в снегогенераторы. Остаточный же углекислый газ из снегогенераторов подсасываетс по трубке 75 обратно к компрессорам .The liquefied carbon dioxide removed from the condenser by intermediate withdrawal (or by other means) enters the staple battery 14, from where, as is usually the case, is sent to the snow generators. The residual carbon dioxide from the snow generators is sucked through the tube 75 back to the compressors.

В цел х устранени возможности увлечени ожиженных частиц углекислоты предусматриваетс отделитель 19 жидкости , откуда жидкость стекает также в стаппельную батарею.In order to eliminate the possibility of dragging liquefied carbon dioxide particles, a liquid separator 19 is provided, from which the liquid also flows into the staple battery.

Так как содержание углекислоты в дымовых газах составл ет от 10 до , то большой остаточный носитель холода и энергии (высокое давление и низка температура) уход щих из конденсатора газов используетс дл приведени в действие детандера 5, соединенного на одном валу с компрессором. Благодар применению детандера сокращаетс расход энергии на сжатие в компрессоре.Since the carbon dioxide content in the flue gases is from 10 to, a large residual carrier of cold and energy (high pressure and low temperature) of the gases leaving the condenser is used to activate the expander 5 connected on the same shaft with the compressor. Due to the use of the expander, energy consumption for compression in the compressor is reduced.

В цел х дальнейшего уменьшени расхода энергии освобожденные от углекислоты газы, после выхода из конденсатора-испарител 13, направл ютс не сразу в детандер, а предварительно охлаждают газы в промежуточном холодильнике 9 между первой и второй ступенью компрессора.In order to further reduce energy consumption, the gases released from carbon dioxide, after leaving the condenser-evaporator 13, are not sent immediately to the expander, but the gases are pre-cooled in the intermediate cooler 9 between the first and second compressor stages.

После расширени газов в детандере почти до атмосферного давлени , они направл ютс в теплообменный аппарат (5, который расположен р дом с теплообменником 5. Охлажденные водой 18 в теплообменнике 5 газы направл ютс в теплообменный аппарат б, где они охлаждаютс до возможно низкой температуры , но не ниже, чем точка замерзани углекислоты. Возможность весьма сильного охлаждени первичных газов перед всасыванием в компрессор объ сн етс весьма сильным понижением температуры газов при их расширении в детандере.After expansion of the gases in the expander to almost atmospheric pressure, they are directed to a heat exchanger (5, which is located next to the heat exchanger 5. Water cooled by the 18 in the heat exchanger 5 are sent to the heat exchanger b, where they are cooled to as low as possible, but no less than the freezing point of carbon dioxide.The possibility of a very strong cooling of the primary gases before suction into the compressor is explained by the very strong decrease in the temperature of the gases when they expand in the expander.

Наличие указанного теплообменника 6, понижающего температуру всасываемых в компрессор газов, значительйо сокращает размеры компрессора, а также и расход энергии. Кроме того, при охлаждении газов достигаетс вымораживание сернистой кислоты, сильно разбавленной в воде благодар небольшому процентному содержанию сернистого ангидрида в дымовых газах. При желании , может быть поставлен также и хлоратор.The presence of the specified heat exchanger 6, which lowers the temperature of the gases drawn into the compressor, significantly reduces the size of the compressor, as well as the power consumption. In addition, when gases are cooled, freezing of sulfurous acid, which is highly diluted in water, is achieved due to the small percentage of sulfur dioxide in the flue gases. If desired, a chlorinator can also be supplied.

Естественно, что помимо отделени сернистого ангидрида получаетс также и вымораживание всей влаги, содержащейс в дымовых газах. Если, в зависимости от конечного давлени в компрессоре , газы, идущие из детандера на охлаждение газов в теплообменнике 6, после выхода из него имеют еще достаточно низкую температуру, то они могут быть использованы дл охлаждени газов, сжатых компрессором в теплообменнике 10, что сокращает расход холода, получаемый от абсорбционной холодильной установки.Naturally, in addition to the separation of sulfur dioxide, freezing of all the moisture contained in the flue gases is also obtained. If, depending on the final pressure in the compressor, the gases coming from the expander to cool the gases in the heat exchanger 6, after leaving it, have a sufficiently low temperature, then they can be used to cool the gases compressed by the compressor in the heat exchanger 10, which reduces the flow rate cold, obtained from the absorption refrigeration unit.

Следует отметить, что в зависимости от процентного содержани углекислоты в дымовых газах и температурных условий может быть применена люба схема регенерации тепла и любые теплообменIt should be noted that, depending on the percentage of carbon dioxide in the flue gases and temperature conditions, any heat recovery scheme and any heat exchange can be applied.