UA124163C2 - INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE - Google Patents
INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE Download PDFInfo
- Publication number
- UA124163C2 UA124163C2 UAA201907506A UAA201907506A UA124163C2 UA 124163 C2 UA124163 C2 UA 124163C2 UA A201907506 A UAA201907506 A UA A201907506A UA A201907506 A UAA201907506 A UA A201907506A UA 124163 C2 UA124163 C2 UA 124163C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- container
- solution
- sodium carbonate
- hydrogen sulfide
- sedimentation
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 22
- 238000000746 purification Methods 0.000 title abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 72
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims description 17
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 11
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 11
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical compound [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- WWDVNHHGXKIDDD-UHFFFAOYSA-N lambda1-arsanylsodium Chemical compound [Na].[As] WWDVNHHGXKIDDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- SETMGIIITGNLAS-UHFFFAOYSA-N spizofurone Chemical compound O=C1C2=CC(C(=O)C)=CC=C2OC21CC2 SETMGIIITGNLAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950001870 spizofurone Drugs 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі охорони навколишнього середовища. Установка включає абсорбційну циліндричну колону із перфорованими вставками із низьколегованої сталі, форсунки, ємності для збирання розчину карбонату натрію, ємність для відстоювання і осадження з вертикальною поділяючою перегородкою із низьколегованої сталі, сифону з трубопроводом, насоса рециркуляції, насоса для перекачування розчину карбонату натрію та гвинтового насоса, системи керування рівнем в ємностях. Винахід забезпечує очищення біогазу від сірководню та силану за рахунок виведення сульфіду заліза, що утворюється із зони хімічної реакції, що забезпечує очищення не менше 99,98 % від вихідного вмісту домішок.The invention relates to the field of environmental protection. The unit includes an absorption cylindrical column with perforated inserts made of low-alloy steel, nozzles, tanks for collecting sodium carbonate solution, a tank for settling and settling with a vertical dividing partition made of low-alloy steel, a siphon with a pipeline for pumping and pumping , level control systems in tanks. The invention provides purification of biogas from hydrogen sulfide and silane by removing iron sulfide formed from the chemical reaction zone, which provides purification of at least 99.98% of the initial content of impurities.
Description
Винахід належить до галузі охорони навколишнього середовища та призначений для очищення біогазу при температурі навколишнього середовища від сірководню і силану, які утворюються в процесі мікробіологічного розкладання залишків життєдіяльності людини, які поховані на сміттєсховищах, шляхом його відбирання спеціальними технічними засобами, і з наступним використанням очищеного біогазу як палива.The invention belongs to the field of environmental protection and is intended for the purification of biogas at ambient temperature from hydrogen sulfide and silane, which are formed in the process of microbiological decomposition of the remains of human life, which are buried in landfills, by its selection by special technical means, and with the subsequent use of purified biogas as fuel
Відомий спосіб і установка (1), що реалізує цей спосіб очищення коксового і природного газу розчином карбонату натрію, який поглинає сірководень із газів, які відходять, за хімічною реакцією:There is a known method and installation (1), which implements this method of cleaning coke and natural gas with a solution of sodium carbonate, which absorbs hydrogen sulfide from the outgoing gases by a chemical reaction:
МагбОз-НгОЖНг25-МагЗ-НгОсСо», (1) а десорбція сірководню з розчину карбонату натрію здійснюється потоком повітря за найпростішою технологічною схемою |11.MagbOz-NgOZHn25-MagZ-NgOsSo", (1) and desorption of hydrogen sulfide from sodium carbonate solution is carried out by air flow according to the simplest technological scheme |11.
Розчин карбонату натрію подається до абсорбера (вертикальний циліндричний апарат) зверху, а знизу подається газ для очищення від сірководню, далі розчин карбонату натрію, утримуючий поглинений сірководень, подається в десорбер, вертикальний циліндричний апарат зверху, а знизу подається потік повітря, що десорбує сірководень із розчину карбонату натрію. У відпрацьованому повітрі після продування через розчин карбонату натрію міститься сірководень, який необхідно знешкоджувати, що вимагає додаткових економічних витрат.The sodium carbonate solution is fed to the absorber (vertical cylindrical apparatus) from above, and the gas for purification from hydrogen sulfide is supplied from below, then the sodium carbonate solution, which holds the absorbed hydrogen sulfide, is fed into the desorber, a vertical cylindrical apparatus from above, and the air stream is supplied from below, which desorbs hydrogen sulfide from sodium carbonate solution. The exhaust air after blowing through the sodium carbonate solution contains hydrogen sulfide, which must be neutralized, which requires additional economic costs.
Недолік способу й установки, що реалізує цей спосіб, у тому, що хімічна реакція (1) за температури навколишнього середовища протікає слабко, особливо в присутності домішок (СО, вологи й ін.). Тому цей спосіб практично не придатний для очищення біогазу, що одержують на сміттясховищах, так як ця установка не працює за температурних умов навколишнього середовища, крім того, необхідні додаткові технічні засоби по знешкодженню сірководню.The disadvantage of the method and the installation implementing this method is that the chemical reaction (1) proceeds weakly at ambient temperature, especially in the presence of impurities (CO, moisture, etc.). Therefore, this method is practically not suitable for the purification of biogas obtained from landfills, since this installation does not work under ambient temperature conditions, in addition, additional technical means for neutralization of hydrogen sulfide are required.
Також відомий спосіб і установка (1Ї, що реалізує цей спосіб очищення коксового й природного газів розчином карбонату натрію, який поглинає сірководень із газів, що відходять, за хімічною реакцією (1), а десорбцію поглиненого сірководню з розчину карбонату натрію, здійснюють шляхом підігрівання розчину карбонату натрію та подачі його у верхню частину колони, а повітря в нижню частину, при цьому протікає окисна хімічна реакція: 2Маг25-2НгОоз2002-02-2МаНСОзн2МаоНя25,. (2)Also known is the method and installation (1), which implements this method of cleaning coke and natural gases with a solution of sodium carbonate, which absorbs hydrogen sulfide from the outgoing gases according to chemical reaction (1), and the desorption of the absorbed hydrogen sulfide from the solution of sodium carbonate is carried out by heating the solution of sodium carbonate and supplying it to the upper part of the column, and air to the lower part, while the oxidative chemical reaction takes place: 2Маг25-2НгОоз2002-02-2МаНСОзн2МаоНя25,. (2)
Зо При цьому процес очищення коксового і природного газу здійснюється шляхом подачі розчину карбонату натрію у верхню частину абсорбера, циліндричного апарата, а в нижню частину колони подається повітря для десорбції сірководню.At the same time, the process of cleaning coke and natural gas is carried out by supplying a solution of sodium carbonate to the upper part of the absorber, a cylindrical device, and air is supplied to the lower part of the column for desorption of hydrogen sulfide.
Розчин карбонату натрію, який містить поглинений сірководень, підігрівається і подається до десорбера, знизу якого подається потік повітря, у результаті чого протікає хімічна окисна реакція (2), у результаті якої утворюється молекулярна сірка, що виноситься потоком повітря у верхню частину десорбера та видаляється для подальшій переробки. Недолік способу полягає у тому, що розчин карбонату натрію з поглиненим сірководнем необхідно підігрівати до певної температури, за якої може протікати хімічна реакція окиснення сірководню. Цей спосіб придатний тільки тоді, коли в очищеному газі перебуває велика кількість сірки та економічно вигідно здійснити цей процес.The sodium carbonate solution, which contains absorbed hydrogen sulfide, is heated and fed to the desorber, from the bottom of which a flow of air is supplied, resulting in a chemical oxidation reaction (2), which results in the formation of molecular sulfur, which is carried by the air flow to the top of the desorber and removed for further processing. The disadvantage of the method is that the solution of sodium carbonate with absorbed hydrogen sulfide must be heated to a certain temperature at which the chemical reaction of hydrogen sulfide oxidation can occur. This method is suitable only when there is a large amount of sulfur in the purified gas and it is economically beneficial to carry out this process.
Також відомий спосіб очищення газів від сірководню (| шляхом його абсорбції миш'яково- содовим розчином, де поглиначем є розчин оксисульфомиш'якової солі Ма«Ав52550»2, причому при абсорбції протікає наступна хімічна реакція:There is also a known method of purifying gases from hydrogen sulfide (| by absorbing it with an arsenic-sodium solution, where the absorber is a solution of oxysulfoarsenic salt Ma«Ав52550»2, and during absorption the following chemical reaction occurs:
Ма«Ав525502-Н25-МагАвговО, (3) а при регенерації поглинача протікає хімічна реакція окиснення до елементарної сірки за хімічною реакцією: 2Ма«А5г5вОО2-2МазАв255025.. (4)Ma«Av525502-H25-MagAvgovO, (3) and during regeneration of the absorber, a chemical reaction of oxidation to elemental sulfur takes place according to the chemical reaction: 2Ma«A5g5vOO2-2MazAv255025.. (4)
Абсорбція сірководню з газів окисним методом відбувається за технологічною схемою, в якій поглинач сірководню, водяний розчин оксисульфомиш'якової солі, подається у верхню частину абсорбера, а в нижню частину якого подається повітря для окиснення поглиненого сірководню.Absorption of hydrogen sulfide from gases by the oxidation method occurs according to a technological scheme in which a hydrogen sulfide absorber, an aqueous solution of oxysulfoarsenic salt, is fed into the upper part of the absorber, and air is fed into the lower part of the absorber to oxidize the absorbed hydrogen sulfide.
Розчин поглинача утримуючий сірководень із нижньої частини колони подається на підігрівач і далі надходить у верхню частину регенератора, у нижню частину якого подається повітря, що барботується через поглинач, у результаті чого поглинений сірководень окислюється киснем повітря до елементарної сірки за хімічною реакцією (4), а сірка у вигляді піни видаляється у верхній частині регенератора на подальшу переробку. Недоліком способу та установки для реалізації цього способу є необхідність використовувати миш'яквмісну сіль, яка належить до 1- ої групи небезпеки, і в необхідності проводити нагрівання розчину, що приводить до великої витрати теплової енергії.The absorber solution containing hydrogen sulfide from the lower part of the column is fed to the heater and then enters the upper part of the regenerator, into the lower part of which air is supplied bubbling through the absorber, as a result of which the absorbed hydrogen sulfide is oxidized by air oxygen to elemental sulfur by chemical reaction (4), and sulfur in the form of foam is removed in the upper part of the regenerator for further processing. The disadvantage of the method and installation for implementing this method is the need to use arsenic-containing salt, which belongs to the 1st hazard group, and the need to heat the solution, which leads to a large consumption of thermal energy.
Найбільш близьким аналогом заявленого способу та установки для його реалізації є спосіб і бо установка очищення димових газів від сірководню |2| шляхом уловлювання сірководню розчином карбонату натрію в який додані субсидовані окиснені сполуки заліза (БегОз, БезОх,The closest analogue of the claimed method and installation for its implementation is the method and installation for cleaning flue gases from hydrogen sulfide |2| by trapping hydrogen sulfide with a sodium carbonate solution to which subsidized oxidized iron compounds (BegOz, BezOx,
Ее(ОН)» і ін), у результаті чого утворяться закисні сполуки заліза під дією яких сульфіди випадають в осад у вигляді сульфіду заліза, а абсорбуючий розчин знову вертається на уловлювання сірководню із газу. Недолік цього способу полягає в тому, що процес абсорбції сірководню з димових газів протікає при високих температурах і його апаратурне оформлення не придатне для очищення біогазу від сірководню і силану, тому що концентрація їх у газі дуже низька.Ee(OH)", etc.), as a result of which oxidizing compounds of iron are formed under the action of which sulfides precipitate in the form of iron sulfide, and the absorbing solution is returned to capture hydrogen sulfide from the gas. The disadvantage of this method is that the process of absorbing hydrogen sulfide from flue gases occurs at high temperatures and its equipment design is not suitable for cleaning biogas from hydrogen sulfide and silane, because their concentration in the gas is very low.
Задачею, на рішення якого спрямований винахід, є розробка способу та ефективної високопродуктивної установки для очищення біогазу від сірководню і силану, яка працює за температури навколишнього середовища. Технологічна схема установки, що наведена на фігурі розроблена для вирішення поставленої задачі і дозволяє досягти технічного результату та проводити очищення біогазу від сірководню і силану за температури навколишнього середовища при мінімальних витратах енергії, тепла та людських ресурсів.The problem, the solution of which is aimed at the invention, is the development of a method and an effective high-performance installation for cleaning biogas from hydrogen sulfide and silane, which works at ambient temperature. The technological scheme of the installation shown in the figure is designed to solve the given problem and allows to achieve a technical result and carry out purification of biogas from hydrogen sulfide and silane at ambient temperatures with minimal energy, heat and human resources.
Суть запропонованої нами установки для очищення біогазу від сірководню і силану полягає у тому, що у відомій установці для очищення димового газу від сірководню, яка включає абсорбційну циліндричну колону з розташованими в ній розпилюючими форсунками, ємність для збирання відпрацьованого розчину карбонату натрію яка розташована у нижній частині абсорбційної колони, циркуляційного насосу робочого розчину карбонату натрію, насосу відкачки відпрацьованого розчину і ємності приготування і акумулювання вихідного робочого розчину карбонату натрію, заявлений спосіб і реалізуюча цей спосіб установка для очищення біогазу від сірководню і силану відрізняється тим, що абсорбційна колона включає блоки перфорованих вставок з низьколегованої сталі, які встановлені по висоті абсорбційної колони перед факелами розпилюючих форсунок, ємності для відстоювання та осадження дисперсних осадів, що має вертикальну поділяючу перегородку встановлену по центру ємності на глибину не більше 3/4 висоти ємності, сифона з байпасним трубопроводом, що з'єднує ємність для відстоювання та осадження з ємністю відпрацьованого розчину яка розташована знизу абсорбційної колони, гвинтового насоса, розташованого в нижній частині ємності для відстоювання і осадження дисперсних осадів сульфіду заліза та інших дисперсних включень, систему керування і регулювання рівнем у ємності відстоювання і осадження та у ємності зборуThe essence of our proposed installation for cleaning biogas from hydrogen sulfide and silane is that in a known installation for cleaning flue gas from hydrogen sulfide, which includes an absorption cylindrical column with spray nozzles located in it, a container for collecting the spent sodium carbonate solution, which is located in the lower part absorption column, circulation pump of sodium carbonate working solution, spent solution pumping pump and capacity for preparation and accumulation of the original sodium carbonate working solution, the claimed method and the installation implementing this method for purifying biogas from hydrogen sulfide and silane is distinguished by the fact that the absorption column includes blocks of perforated inserts with of low-alloy steel, which are installed at the height of the absorption column in front of the torches of the spraying nozzles, tanks for settling and sedimentation of dispersed sediments, which have a vertical dividing partition installed in the center of the tank to a depth of no more than 3/4 of the tank height, siphon it is equipped with a bypass pipeline connecting the sedimentation and sedimentation tank with the spent solution tank located below the absorption column, a screw pump located in the lower part of the tank for sedimentation and sedimentation of dispersed sediments of iron sulfide and other dispersed inclusions, a control and level control system in the settling and sedimentation tank and in the collection tank
Зо відпрацьованого розчину.From the spent solution.
Використання блоків з перфорованої низьколегованої сталі дозволяє забезпечити наявність іонів заліза в розчині карбонату натрію, а також ці вставки збільшують час контакту газу, що очищається, з робочим розчином і збільшують поверхню взаємодії газу і робочого розчину, що забезпечує мінімізацію висоти абсорбційної колони.The use of perforated low-alloy steel blocks ensures the presence of iron ions in the sodium carbonate solution, as well as these inserts increase the contact time of the gas being cleaned with the working solution and increase the surface of interaction between the gas and the working solution, which ensures the minimization of the height of the absorption column.
Установка перфорованих вставок перед факелом розпилу форсунок забезпечує рівномірний розподіл і змочування поверхні перфорованих листів сталі робочим розчином карбонату натрію.The installation of perforated inserts in front of the spray torch of the nozzles ensures uniform distribution and wetting of the surface of the perforated steel sheets with the sodium carbonate working solution.
Використання перфорованих листів сталі забезпечує безперебійну роботу установки, тому що виключається закупорка вставок дисперсним осадом. Використання низьколегованої сталі для виготовлення перфорованих вставок пояснюється тим, що цей вид сталі добре піддається корозії, що забезпечує наявність іонів заліза в розчині карбонату натрію.The use of perforated steel sheets ensures uninterrupted operation of the installation, because clogging of the inserts with dispersed sediment is excluded. The use of low-alloy steel for the manufacture of perforated inserts is explained by the fact that this type of steel is highly susceptible to corrosion, which ensures the presence of iron ions in the sodium carbonate solution.
Наявність у технологічній схемі ємності для відстоювання й осадження із внутрішньою перегородкою, встановленою по центру ємності на глибину не більше 3/4 її висоти, забезпечує осадження дисперсних осадів і сприяє надходження чистого робочого розчину в ємність відпрацьованого розчину через сифон і байпасний трубопровід. Гвинтовий насос забезпечує видалення дисперсного осаду з нижньої частини ємності для відстоювання і осадження без зупинки роботи установки.The presence in the technological scheme of a container for settling and sedimentation with an internal partition installed in the center of the container to a depth of no more than 3/4 of its height ensures the deposition of dispersed sediments and contributes to the entry of clean working solution into the container of spent solution through a siphon and a bypass pipeline. The screw pump ensures the removal of dispersed sediment from the bottom of the container for settling and sedimentation without stopping the operation of the installation.
Наявність сифона з байпасним трубопроводом забезпечує технологічний зв'язок ємності для відстоювання з ємністю відпрацьованого розчину, що забезпечує відновлення розчину карбонату натрію та підтримування постійного рівня робочого розчину в ємності. Наявність системи регулювання і керування рівнем робочого розчину карбонату натрію в ємності відпрацьованого розчину та у ємності відстоювання та осадження забезпечує практично повну автоматизацію роботи установки без втручання людини.The presence of a siphon with a bypass pipeline provides a technological connection between the settling tank and the spent solution tank, which ensures recovery of the sodium carbonate solution and maintenance of a constant level of the working solution in the tank. The presence of a system for regulating and controlling the level of the working solution of sodium carbonate in the container of the spent solution and in the settling and sedimentation container ensures almost complete automation of the operation of the installation without human intervention.
Установка і технологічна схема заявленого винаходу представлена технологічною схемою установки для очищення біогазу від сірководню і силану залізокарбонатним методом, і схематично зображена на кресленні.The installation and technological scheme of the claimed invention is represented by the technological scheme of the installation for cleaning biogas from hydrogen sulfide and silane by the iron carbonate method, and is schematically depicted in the drawing.
Установка для очищення біогазу від сірководню і силану включає: Абсорбційну циліндричну колону (1) із вхідним патрубком (1.1) для введення біогазу в нижню частину колони і його рівномірним розподілом по перетині колони пристроєм (1.2). Вихідний патрубок (1.3) для відводу очищеного біогазу. Форсунки (1.4) розпилювачі робочого розчину карбонату натрію на бо вставлені насадки (1.5), які виконані із низьколегованої сталі. Ємність (2) для збирання і акумулювання відпрацьованого розчину. Циркуляційний насос (2.1) подачі розчину карбонату натрію на форсунки (1.4) для його розпилення. Насос (4), що забезпечує відкачування відпрацьованого розчину карбонату натрію через вихідний патрубок (2.3) у ємність (7) через вхідний патрубок (7.1) для відстоювання та осадження дисперсного осаду сульфіду заліза.The installation for the purification of biogas from hydrogen sulfide and silane includes: Absorption cylindrical column (1) with an inlet pipe (1.1) for introducing biogas into the lower part of the column and its uniform distribution along the cross section of the column by the device (1.2). Outlet pipe (1.3) for removal of purified biogas. Nozzles (1.4) sprayers of sodium carbonate working solution are inserted into nozzles (1.5), which are made of low-alloy steel. Container (2) for collecting and accumulating spent solution. Circulation pump (2.1) for supplying sodium carbonate solution to nozzles (1.4) for its spraying. The pump (4), which provides pumping of the spent sodium carbonate solution through the outlet pipe (2.3) into the tank (7) through the inlet pipe (7.1) for settling and precipitation of dispersed sediment of iron sulfide.
Чистий розчин карбонату натрію, що містить іони заліза самопливом через вихідний патрубок (7.2) і байпасний трубопровід (7.3) перетікає в ємність (2) для підтримки певного рівня робочого розчину в ємності (2), який контролюється датчиком рівня (2.4), і регулюється пристроєм керування (9) за допомогою клапана (6.1). Перегородка (7.4), що встановлена посередині ємності (7) на глибину не більше 3/4 її висоти ємності, виконана з низьколегованої сталі, і призначена для розподілу вхідного потоку відпрацьованого розчину карбонату натрію і вихідного потоку чистого розчину карбонату натрію. Ємність (5), призначена для приготування вихідного розчину карбонату натрію, а ємність (б) для його акумулювання з метою підживлення розчином карбонату натрію й поповнення втрати об'єму робочого розчину в ємності (2).A pure solution of sodium carbonate containing iron ions by gravity through the outlet pipe (7.2) and the bypass pipe (7.3) flows into the container (2) to maintain a certain level of the working solution in the container (2), which is monitored by the level sensor (2.4), and is regulated the control device (9) using the valve (6.1). The partition (7.4), which is installed in the middle of the container (7) to a depth of no more than 3/4 of its container height, is made of low-alloy steel, and is intended for the distribution of the input flow of the spent sodium carbonate solution and the output flow of the pure sodium carbonate solution. Container (5) is intended for preparation of the initial solution of sodium carbonate, and container (b) is for its accumulation in order to feed with sodium carbonate solution and replenish the loss of the volume of the working solution in container (2).
Гвинтовий насос (8), що забезпечує вивантаження дисперсного осаду сульфіду заліза та інших дисперсних включень, осілих із відпрацьованого розчину. Установка очищення газу від сірководню і силану працює в такій послідовності.Screw pump (8), which ensures discharge of dispersed sediment of iron sulfide and other dispersed inclusions settled from the spent solution. The installation of gas purification from hydrogen sulfide and silane works in the following sequence.
У ємності (5) готується робочий розчин у такому об'ємі, щоб були заповнені ємності (2), (7), (5), (6) до об'ємів їхнього робочого стану. Через патрубок (1.1) подається газ на очищення.In container (5), a working solution is prepared in such a volume that containers (2), (7), (5), (6) are filled to the volumes of their working condition. Gas for cleaning is supplied through the nozzle (1.1).
Насосом (3) проводиться подача і рециркуляція робочого розчину карбонату натрію на розпилюючу форсунку, (1.4), яка рівномірно розподіляє розчин карбонату натрію по всьому перетині абсорбційної колони (1) і перетину вставок (1.5) з перфорованої легованої сталі. При контакті біогазу з робочим розчином карбонату натрію, як з його краплями при їхньому падінні, так і на поверхні вставок з перфорованої сталі відбуваються наступні хімічні реакції:The pump (3) supplies and recirculates the sodium carbonate working solution to the spray nozzle (1.4), which evenly distributes the sodium carbonate solution over the entire cross-section of the absorption column (1) and the cross-section of the inserts (1.5) made of perforated alloy steel. When biogas comes into contact with the working solution of sodium carbonate, both with its drops when they fall, and on the surface of perforated steel inserts, the following chemical reactions occur:
Маг2бОз-Н25-Маг5 я СО» ж НО, (1)Mag2bOz-H25-Mag5 i CO» and NO, (1)
Маг5--Ре(ОН)2-Ре5-2 Маон, (2) 2МаоОНаге-СО2-02-Ре(ОН)»2--МаСоО»з, (3)Mag5--Re(OH)2-Re5-2 Maon, (2) 2MaoOHage-СО2-02-Re(OH)»2--MaSoO»z, (3)
Ее(ОН)2-Н25-Рез-2НгО, (4)Ee(OH)2-H25-Rez-2HgO, (4)
Ее(ОН)2га-Нз5і-СНіз-БРе(ОН)» Нз5і-СН». (5)Ee(OH)2ha-Nz5i-SNiz-BRe(OH)" Nz5i-CH". (5)
Суміш продуктів реакції сірководню з іонами заліза і силану разом з розчином карбонатуA mixture of hydrogen sulfide reaction products with iron and silane ions together with a carbonate solution
Зо натрію надходить у ємність (2) ії насосом (4) перекачується в ємність (7), де протікає процес відстоювання і осадження осаду, який періодично видаляється з нижньої частини ємності (7) гвинтовим насосом (8) на нейтралізацію лужного осаду, який складається із сульфіду заліза і карбонату натрію, гідрооксиду кальцію. Рівень робочого розчину в ємності (2) і ємності (7) регулюється пристроєм регуляції і керування (9), за сигналом датчика рівня (2.4) у ємності (2).The sodium enters the container (2) and is pumped by the pump (4) into the container (7), where the sediment settles and settles, which is periodically removed from the lower part of the container (7) by the screw pump (8) to neutralize the alkaline sediment, which consists of from iron sulfide and sodium carbonate, calcium hydroxide. The level of the working solution in the container (2) and container (7) is regulated by the regulation and control device (9), based on the signal from the level sensor (2.4) in the container (2).
Рівень робочого розчину карбонату натрію в ємності (7) забезпечується сифоном з байпасним трубопроводом (7.3), який технологічно пов'язаний з ємністю (2) через вхідний патрубок (2.2).The level of the working solution of sodium carbonate in the container (7) is provided by a siphon with a bypass pipeline (7.3), which is technologically connected to the container (2) through the inlet pipe (2.2).
Джерела інформації: 1. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1966. - С. 666-667, 672-675; 2. Халперн М.Г. Процессьї целлюлозного производства. Варка, отбелка, регенерация. М.:Sources of information: 1. Ramm V.M. Absorption of gases. M.: Chemistry, 1966. - pp. 666-667, 672-675; 2. Halpern M.G. Processes of cellulose production. Cooking, bleaching, regeneration. M.:
Лесная промьішленность, 1972. - С. 482-483.Forest Industry, 1972. - P. 482-483.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201907506A UA124163C2 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201907506A UA124163C2 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA124163C2 true UA124163C2 (en) | 2021-07-28 |
Family
ID=77080127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201907506A UA124163C2 (en) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA124163C2 (en) |
-
2019
- 2019-07-05 UA UAA201907506A patent/UA124163C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2459655C2 (en) | Device and method of smoke fumes | |
| CN110508113B (en) | System and process for treating organic waste gas by micro-nano oxygen bubbles in cooperation with iron ions | |
| KR101462054B1 (en) | Apparatus for Eliminating Hydrogen Sulfide and Harmful Gas | |
| CN201324593Y (en) | Wet ammonia flue gas desulphurization device | |
| CN103599695B (en) | A kind of integrated treating device of organic exhaust gas and method | |
| CN102872709A (en) | Process of efficiently capturing aerosol in desulfurized flue gas | |
| CN105268296A (en) | Acid mist purifying tower | |
| CN107827306A (en) | A kind of thermal power plant desulfurization wastewater zero-discharge treatment system | |
| CN102066271A (en) | Upstream ozone contact tank for removing residual ozone | |
| CN102588989A (en) | Smoke spraying and purifying heat recovery system of gas boiler as well as gas and fuel oil burning device | |
| CN104707459A (en) | Magnesium oxide wet desulphurization electrostatic defogging and dedusting technology and equipment | |
| RU2377057C1 (en) | Equipment for gas cleaning out of hydrogen sulfide | |
| RU2442816C1 (en) | Device for removing hydrogen sulphide and low-molecular mercaptans from oil | |
| CN205700077U (en) | A kind of device removing coke oven flue SO 2 in waste gas and nitrogen oxides | |
| CN106076114B (en) | A kind of smoke processing system and method | |
| CN101239271B (en) | Cleaning treatment method of acid sewage storage tank discharging gas | |
| UA124163C2 (en) | INSTALLATION FOR PURIFICATION OF BIOGAS FROM HYDROGEN SULFUR AND SILANE | |
| CN102527219A (en) | Smoke gas wet method sulfur removal and dust removal integral treatment system | |
| US11383995B2 (en) | Apparatus and method for treating hydrogen sulfide and ammonia in wastewater streams | |
| CN201930671U (en) | Horizontally arranged pretreatment device for flue gas desulfurization of sintering machine | |
| CN102872696A (en) | Desulfurization system capable of efficiently catching aerosol in desulfurized clean flue gas | |
| CN206027403U (en) | Waste gas treatment device | |
| CN201558666U (en) | Fume desulfurizing equipment for fuel furnace | |
| CN101251262B (en) | Boiler multilevel inhalation wet desulphurization denitrification dedusting technique | |
| CN211946708U (en) | Ammonia water treatment system for coal dry distillation or pyrolysis |