UA72781U - Method for extraction of carbon dioxide from biogases - Google Patents

Method for extraction of carbon dioxide from biogases Download PDF

Info

Publication number
UA72781U
UA72781U UAU201202417U UAU201202417U UA72781U UA 72781 U UA72781 U UA 72781U UA U201202417 U UAU201202417 U UA U201202417U UA U201202417 U UAU201202417 U UA U201202417U UA 72781 U UA72781 U UA 72781U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
carbon dioxide
water
methane
container
biogas
Prior art date
Application number
UAU201202417U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Петр Григорьевич Радионов
Анатолий Григорьевич Радионов
Original Assignee
Петр Григорьевич Радионов
Анатолий Григорьевич Радионов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Петр Григорьевич Радионов, Анатолий Григорьевич Радионов filed Critical Петр Григорьевич Радионов
Priority to UAU201202417U priority Critical patent/UA72781U/en
Publication of UA72781U publication Critical patent/UA72781U/en

Links

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

Disclosed is a method for extraction of carbon dioxide from biogases, in which initially methane is extracted from a biogas, for that in a suitable container particular amount of water is poured and cooled. The biogas is supplied into cooled water and passed through the layer of cooled water. Extracted methane is taken. The solution saturated with carbon dioxide is fed into the second container.

Description

Корисна модель належить до хімічної промисловості та енергетики, зокрема до способів для вилучення діоксиду (СОзг) з біогазів.A useful model belongs to the chemical industry and energy, in particular to methods for the extraction of carbon dioxide (CO2) from biogases.

Відомий спосіб виділення діоксиду вуглецю з газів шляхом абсорбції -десорбції його водним розчином аміну з проведенням десорбції діоксиду вуглецю під тиском, що перевищує тиск абсорбції. Процес абсорбції-десорбції проводять в 2 ступені з подачею діоксиду вуглецю після десорбції з розчину первинного аміну на першому ступені на абсорбцію у другому ступені, причому десорбцію на другому ступені проводять під тиском, що перевищує тиск десорбції на першому ступені.There is a known method of extracting carbon dioxide from gases by absorption-desorption of it with an aqueous solution of amine with desorption of carbon dioxide under a pressure exceeding the absorption pressure. The absorption-desorption process is carried out in 2 stages with the supply of carbon dioxide after desorption from the primary amine solution in the first stage to absorption in the second stage, and the desorption in the second stage is carried out under a pressure that exceeds the desorption pressure in the first stage.

В кожному ступені використовують як один і той же, так і різні абсорбенти.In each stage, both the same and different absorbents are used.

На другому ступені використовують вторинні або третинні аміни, термохімічно стійкі, і які мають низьку пружність парів (див. патент Російської Федерації на винахід Мо 2275231).In the second step, secondary or tertiary amines are used, which are thermochemically stable and have low vapor elasticity (see patent of the Russian Federation for the invention Mo 2275231).

Але даний спосіб, по-перше, складний і небезпечний через те, що використовують хімічні сполуки - вторинні і третинні аміни, по-друге, він вирішує задачу іншим шляхом і, по-третє, цим способом не можна вилучити діоксид вуглецю з біогазів.But this method, firstly, is complicated and dangerous due to the fact that it uses chemical compounds - secondary and tertiary amines, secondly, it solves the problem in a different way and, thirdly, this method cannot remove carbon dioxide from biogas.

Відомий також спосіб вилучення діоксиду вуглецю із димових газів шляхом гетерогенних каталітичних реакцій діоксиду вуглецю (СбО2) з аміаком (МНз), з послідовністю наступних технологічних стадій: - проведення відхідного газу, що містить СОг» через каталізатор, на активних центрах якого зв'язаний МНзЗз; - переведення СО» при першій температурі процесу (Ті) в результаті хімічної реакції з МНз в стабільну сполуку, також зв'язану на поверхні каталізатора; - спрямовування потоку продувального газу, що складається з СО» і водяної пари (НгО) на каталізатор, наповнений СО», при другій температурі процесу, яка вище ніж перша температура процесу (Т22Т1), причому сполука з СО» і МНз розкладається, СОг переходить в потік продувального газу, а МНз залишається осадженим на поверхні каталізатора; - переведення збагаченого СОг потоку продувального газу в інший реактор і охолодження його там до температури, яка нижче першої температури процесу (Тз«Т:і), причому вода конденсується і виводиться; - відкачування чистого, сухого СО» через поверхню води і спрямовування споживачам на подальше застосування (див. заявка Російської Федерації на винахід Мо 2010102885, опублікована 10.08.2011 р.).There is also a known method of extracting carbon dioxide from flue gases by means of heterogeneous catalytic reactions of carbon dioxide (СбО2) with ammonia (МН3), with a sequence of the following technological stages: - passing waste gas containing СОг" through a catalyst, on the active centers of which МН333 is bound ; - conversion of CO" at the first temperature of the process (Ti) as a result of a chemical reaction with МН3 into a stable compound, also bound on the surface of the catalyst; - directing the flow of purge gas consisting of CO" and water vapor (HgO) to the catalyst filled with CO" at the second process temperature, which is higher than the first process temperature (Т22Т1), and the compound with CO" and МН3 decomposes, COg passes into the purging gas flow, and MHz remains deposited on the surface of the catalyst; - transferring the CO2-enriched purge gas stream to another reactor and cooling it there to a temperature lower than the first temperature of the process (Tz«T:i), and the water is condensed and removed; - pumping clean, dry CO" through the surface of the water and directing it to consumers for further use (see the application of the Russian Federation for the invention Mo 2010102885, published on August 10, 2011).

Але, наведений спосіб дуже складний і до того ж вирішує поставлену задачу іншим шляхом: спочатку отримання сполуки СО?» і МН», а після цього розкладання цієї сполуки, при цьому СО2 виводиться із системи, а МНз залишається на поверхні каталізатора.But, the given method is very complicated and besides, it solves the problem in a different way: first obtaining the compound CO? and MH", and after this decomposition of this compound, while CO2 is removed from the system, and MH3 remains on the surface of the catalyst.

Окрім того, відомий спосіб видалення однієї або декількох фракцій, що містять діоксид вуглецю, які знаходяться в одному або декількох місцях процесу фракціонування та/або зрідження, такого як, наприклад, процес зрідження природного газу, при якому фракцію (фракції), що містить діоксид вуглецю піддають очищенню та/або зрідженню і потім секвестують.In addition, a known method of removing one or more fractions containing carbon dioxide, which are located in one or more places of the fractionation and/or liquefaction process, such as, for example, the process of liquefaction of natural gas, in which the fraction (fractions) containing dioxide the carbon is purified and/or liquefied and then sequestered.

Щонайменше один частковий потік зрідженої фракції (фракцій), що містить діоксид вуглецю, застосовують як охолоджуючий засіб всередині процесу фракціонування та/або зрідження.At least one partial stream of the liquefied fraction(s) containing carbon dioxide is used as a coolant within the fractionation and/or liquefaction process.

Зріджену фракцію (фракції), що містить діоксид вуглецю, перед відділенням нагнітають до тиску щонайменше 100 бар (див. заявка Російської Федерації на винахід Мо 2010102252, опублікована 10.08.2011 р.).Liquefied fraction (fractions) containing carbon dioxide are pumped up to a pressure of at least 100 bar before separation (see the application of the Russian Federation for the invention Mo 2010102252, published on August 10, 2011).

Наведений спосіб вирішує задачу іншим шляхом. Окрім того, вказаним способом (дуже складним через проведення однієї із стадій при великому тиску) неможливо вилучити СО?» і МНз з біогазу.This method solves the problem in a different way. In addition, is it impossible to extract CO using the indicated method (very difficult due to one of the stages being carried out at high pressure)?" and MH from biogas.

Наведені способи вилучення Со», а також інші способи, відомі заявникам, дуже складні і не придатні для вилучення СО з біогазів, а тому жоден з них не може бути вибраний як найближчий аналог.The given methods of CO extraction, as well as other methods known to the applicants, are very complicated and not suitable for CO extraction from biogas, and therefore none of them can be selected as the closest analogue.

В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб вилучення діоксиду вуглецю з біогазів, у якому шляхом зміни порядку виконання операцій та їх умов, забезпечити значне спрощення і підвищення ефективності вилучення з біогазів як діоксиду вуглецю так і метану.The basis of a useful model is the task of creating a method of extracting carbon dioxide from biogas, in which, by changing the order of operations and their conditions, to provide a significant simplification and increase the efficiency of extracting both carbon dioxide and methane from biogas.

Поставлена задача вирішується тим, що у способі вилучення діоксиду вуглецю з біогазів, який полягає в тому, що спочатку з біогазу вилучають метан, для чого у відповідну ємність заливають певну кількість води й охолоджують її до температури 3-4 С, далі в охолоджену воду подають біогаз і пропускають його через шар охолодженої води, а метан, що виділився, відбирають, після цього розчин, насичений діоксидом вуглецю, подають у другу ємність, в якій активно перемішують його і відбирають діоксид вуглецю, який виділився.The problem is solved by the fact that in the method of extracting carbon dioxide from biogas, which consists in first extracting methane from biogas, for which a certain amount of water is poured into a suitable container and cooled to a temperature of 3-4 C, then the cooled water is fed biogas and pass it through a layer of cooled water, and the released methane is removed, after that, the solution, saturated with carbon dioxide, is fed into the second container, in which it is actively stirred and the released carbon dioxide is removed.

На кресленні зображена установка, за допомогою якої здійснюється заявлений спосіб вилучення діоксиду вуглецю з біогазів.The drawing shows the installation by which the claimed method of extracting carbon dioxide from biogas is carried out.

Установка містить ємність для вилучення метану 1 і ємність для вилучення діоксиду вуглецю 2, які сполучені між собою трубопроводами З і 4. Ємність для вилучення метану 1 забезпечена трубопроводом подачі води 5, нижній кінець якого розташований над перфорованою трубою 6 подачі біогазу в ємність для вилучення метану 1. Перфорована труба 6 сполучена з вхідним патрубком 7, на якому установлений кран 8. На ємності для вилучення метану 1 установлений холодильний агрегат 9, теплообмінна спіраль якого розташована всередині ємності для вилучення метану 1. Поруч із холодильним агрегатом 9 установлений термодатчик 10, а на протилежній стороні ємності для вилучення метану 1 установлений термометр 11. У верхній частині ємності для вилучення метану 1 розташований відвідний патрубок 12 із зворотним клапаном (на кресленні не показано) для виходу метану. На трубопроводі 3, який з'єднує ємність для вилучення метану 1 і ємність для вилучення діоксиду вуглецю 2 установлений насос 13.The installation contains a container for extracting methane 1 and a container for extracting carbon dioxide 2, which are interconnected by pipelines C and 4. The container for extracting methane 1 is equipped with a water supply pipeline 5, the lower end of which is located above the perforated pipe 6 for supplying biogas to the container for methane extraction 1. The perforated pipe 6 is connected to the inlet pipe 7, on which a tap 8 is installed. A refrigerating unit 9 is installed on the methane extraction container 1, the heat exchange coil of which is located inside the methane extraction container 1. A temperature sensor 10 is installed next to the refrigerating unit 9, and on a thermometer 11 is installed on the opposite side of the container for extracting methane 1. In the upper part of the container for extracting methane 1 there is a branch pipe 12 with a non-return valve (not shown in the drawing) for the output of methane. A pump 13 is installed on pipeline 3, which connects the methane extraction tank 1 and the carbon dioxide extraction tank 2.

У верхній частині ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 розташована перфорована труба 14 для рівномірного розбризкування води, яка подається трубопроводом 3 з ємності для вилучення метану 1.In the upper part of the container for the extraction of carbon dioxide 2, there is a perforated pipe 14 for uniform spraying of water, which is supplied by the pipeline 3 from the container for the extraction of methane 1.

Всередині ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 розташована мішалка 15 для інтенсивного перемішування води. Ємність для вилучення діоксиду вуглецю 2 також забезпечена кранами рівнів переливання 16, краном для зливання води 17 і патрубком 18 із зворотним клапаном (на кресленні не показано) для виходу діоксиду вуглецю.A stirrer 15 for intensive mixing of water is located inside the container for extracting carbon dioxide 2. The container for the extraction of carbon dioxide 2 is also provided with taps for overflow levels 16, a tap for draining water 17 and a nozzle 18 with a non-return valve (not shown in the drawing) for the release of carbon dioxide.

Ємність для вилучення метану 1 і ємність для вилучення діоксиду вуглецю 2, а також трубопроводи З і 4 закриті захисним шаром утеплювача.The capacity for extracting methane 1 and the capacity for extracting carbon dioxide 2, as well as pipelines C and 4 are closed with a protective layer of insulation.

Для зручності опису роботи установки на кресленні позицією 19 показано рівень води в ємності для вилучення метану 1 і в ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2.For the convenience of describing the operation of the installation, position 19 of the drawing shows the water level in the methane extraction tank 1 and in the carbon dioxide extraction tank 2.

Робота установки ілюструється на прикладі відокремлення СО?» з біогазу, який містить 30- 40 95 СО».The operation of the installation is illustrated by the example of CO separation? from biogas, which contains 30-40 95 CO".

Спочатку ємність для вилучення метану 1 заповнюють водою, яка подається через трубопровід подачі води 5. Після того, як вода заповнила ємність для вилучення метану 1 до рівня 19, подачу води припиняють і включають холодильний агрегат 9. Воду охолоджують до температури 2-3"С. Контроль температури здійснюють за допомогою термодатчика 10. Далі в ємність для вилучення метану 1 подають біогаз, отриманий, наприклад, при спаленні гною.First, the methane extraction container 1 is filled with water, which is supplied through the water supply pipeline 5. After the water has filled the methane extraction container 1 to level 19, the water supply is stopped and the refrigeration unit 9 is turned on. The water is cooled to a temperature of 2-3"С Temperature control is carried out using a temperature sensor 10. Next, biogas obtained, for example, by burning manure, is fed into the methane extraction container 1.

Біогаз подається через вхідний патрубок 7 при відкритому крані 8 в перфоровану трубу 6 і далі, крізь отвори в перфорованій трубі 6, надходить у воду. При проходженні біогазу крізь масу водиBiogas is fed through the inlet pipe 7 when the tap 8 is open into the perforated pipe 6 and further, through the holes in the perforated pipe 6, enters the water. When passing biogas through a mass of water

Со» розчиняється у воді, а метан виходить у верхню частину ємності для вилучення метану 1, утворюючи невеликий тиск, метан через відвідний клапан 12 виводиться з ємності для вилучення метану 1 і подається споживачам.CO" dissolves in water, and methane escapes to the upper part of the container for extracting methane 1, creating a small pressure, methane is discharged from the container for extracting methane 1 through the diverter valve 12 and is supplied to consumers.

Вода, насичена Со», подається із ємності для вилучення метану 1 в ємність для вилучення діоксиду вуглецю 2 по трубопроводу З за допомогою насоса 13. В ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 крізь отвори в перфорованій трубі 14 вода з розчиненим СО» рівномірно розбризкується. Після того, як рівень води підніметься на 1/3 висоти ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2, включається привід мішалки 15 і починається інтенсивне перемішування води.Water saturated with CO" is supplied from the container for extracting methane 1 to the container for extracting carbon dioxide 2 through pipeline C with the help of a pump 13. In the container for extracting carbon dioxide 2 through the holes in the perforated pipe 14, water with dissolved CO" is evenly sprayed. After the water level rises to 1/3 of the height of the carbon dioxide extraction container 2, the agitator drive 15 is turned on and intensive water mixing begins.

Внаслідок інтенсивного перемішування СО»: вивільняється з води і надходить до верхньої частини ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2. Крізь патрубок 18 СО» виводиться з ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 і подається споживачам.As a result of intensive mixing, CO» is released from the water and enters the upper part of the container for the extraction of carbon dioxide 2. Through the nozzle 18, CO» is removed from the container for the extraction of carbon dioxide 2 and supplied to consumers.

Рівень води в ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 регулюється за допомогою переливних кранів 16 (біогаз містить воду, тому об'єм її в ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 може збільшуватися, внаслідок вивільнення її з біогазу).The water level in the container for the extraction of carbon dioxide 2 is regulated with the help of overflow taps 16 (biogas contains water, so its volume in the container for the extraction of carbon dioxide 2 can increase due to its release from the biogas).

Вода, звільнена від СО», перетікає з ємності для вилучення діоксиду вуглецю 2 в ємність для вилучення метану 1 по трубопроводу 4, таким чином рівень води (19) в обох ємностях установлюється однаковим.Water freed from CO" flows from the container for the extraction of carbon dioxide 2 into the container for the extraction of methane 1 through the pipeline 4, thus the water level (19) in both containers is set the same.

Установка може бути застосована для газів погано розчинних у воді, але які містять вуглекислий газ від З 95 і вище, наприклад дим котелень, двигунів, димоходів, бродильних камер спиртових заводів, пивних заводів та ін. Відбираючи вуглекислий газ можна очистити як сам вуглекислий газ від домішок, так і інші гази.The installation can be used for gases that are poorly soluble in water, but which contain carbon dioxide from C 95 and higher, for example, smoke from boiler houses, engines, chimneys, fermentation chambers of distilleries, breweries, etc. By removing carbon dioxide, it is possible to purify both carbon dioxide itself from impurities and other gases.

Заявлений спосіб є одним із самих дешевих, тому що не вимагає великих затрат на фільтри, сорбенти для очищення і відбору. Воду, яка стала дуже брудною від усіляких домішок у вуглекислому газі, завжди можна замінити, зливши цю рідину. бо Установка може застосовуватися як рідкий біофільтр.The proposed method is one of the cheapest, because it does not require large costs for filters, sorbents for cleaning and selection. Water that has become very dirty from all kinds of impurities in carbon dioxide can always be replaced by draining this liquid. Because the installation can be used as a liquid biofilter.

Вона забезпечує можливість отримати з 1 м3 біогазу 0,7 му метану і 0,3 м3 СО».It provides an opportunity to obtain 0.7 m3 of methane and 0.3 m3 of CO from 1 m3 of biogas."

При цьому установка забезпечує не тільки розділення газів (метан і СО»), але й відбір залишків води внаслідок того, що при проходженні біогазу через воду з температурою 2-3 С конденсат залишається у воді, а метан подається споживачам без надлишків води.At the same time, the installation ensures not only the separation of gases (methane and CO), but also the selection of residual water due to the fact that when passing biogas through water with a temperature of 2-3 C, condensate remains in the water, and methane is supplied to consumers without excess water.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб вилучення діоксиду вуглецю з біогазів, який відрізняється тим, що спочатку з біогазу вилучають метан, для чого у відповідну ємність заливають певну кількість води й охолоджують її до температури 3-4 "С, далі в охолоджену воду подають біогаз і пропускають його через шар охолодженої води, а метан, що виділився, відбирають, після цього розчин, насичений діоксидом вуглецю, подають у другу ємність, у якій активно перемішують його і відбирають діоксид вуглецю, який виділився. 5, 12 З 1518 х р / 14; и / ; / Кі ; й і / Я М 1 / / у и / рин и шИй ля ю а М ОО ра Кк сй | і | | Ії; і рай КІ , І Й бага, ЖК 16 т-о отит яр ри мак Ге ! іфЇрг вк, о 11 (Д і . г, й і 9 І . х, , , « й ак. М, , Н х, же С й і ІЗ 7 паз в. са: ї: - ) ! її і рт і 4 -й 4 що йUSEFUL MODEL FORMULA The method of extracting carbon dioxide from biogas, which differs in that methane is first extracted from biogas, for which a certain amount of water is poured into a suitable container and cooled to a temperature of 3-4 "С, then biogas is fed into the cooled water and passed through it through a layer of cooled water, and the released methane is removed, after that the solution, saturated with carbon dioxide, is fed into the second container, in which it is actively stirred and the released carbon dioxide is removed. 5, 12 З 1518 х р / 14; и / ; / Ki ; y i / I M 1 / / y y / ryn y shYy la yu a M OO ra Kk sy | i | | Ii; i rai KI , I Y baga, ZhK 16 t-o otit yar ry mak Ge ! ifYirg vk, o 11 (D i . g, y i 9 I . x, , , « y ak. M, , N x, same S y i IZ 7 paz v. sa: і: - ) ! her and rt and 4th 4th that i 7. поон кі ча ' -- -- не Ї щ- й ) кі х їх ; МВ а ни пава нов льшх : рн пк й нн Й р ; й т й М й 6 4 177. poon ki cha' -- -- ne Y sh-y ) ki x ih ; MV a ny pava nov lshkh: rn pk y nn Y r ; y t y M y 6 4 17
UAU201202417U 2012-02-29 2012-02-29 Method for extraction of carbon dioxide from biogases UA72781U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201202417U UA72781U (en) 2012-02-29 2012-02-29 Method for extraction of carbon dioxide from biogases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201202417U UA72781U (en) 2012-02-29 2012-02-29 Method for extraction of carbon dioxide from biogases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA72781U true UA72781U (en) 2012-08-27

Family

ID=50850038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201202417U UA72781U (en) 2012-02-29 2012-02-29 Method for extraction of carbon dioxide from biogases

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA72781U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2391435T3 (en) Absorbent CONTAINING cyclic amines FOR REMOVING THE SURE GASES
CN101778663B (en) Method and absorbent composition for recovering a gaseous component from a gas stream
AU2007253430B2 (en) Carbon dioxide absorbent requiring less regeneration energy
AU2013311886B2 (en) Method for separating acid gases from an aqueous flow of fluid
AU2015249086B2 (en) Method of deacidizing a gaseous effluent by an absorbent solution with vapour injection into the regenerated absorbent solution and device for implementing same
NO340552B1 (en) Absorbent and method for removing carbon dioxide from combustion exhaust gases
JP6559772B2 (en) Diamines having tert-alkylamino groups and primary amino groups for gas scrubbing
CA2769721C (en) Absorption agent for removing acidic gases from a fluid flow
JP2017533080A5 (en)
RU126635U1 (en) TANK INSTALLATION FOR THE TRANSPORT OF LIQUID HYDROCARBON GASES
KR101726162B1 (en) Method of resource reuse of stripping system for acid gas capture
KR101488291B1 (en) Continuous Refinement System For Synthetic Gas
CN108854466B (en) Purification recovery system of dichloromethane waste gas
Léonard Optimal design of a CO2 capture unit with assessment of solvent degradation
UA72781U (en) Method for extraction of carbon dioxide from biogases
KR20130116278A (en) A novel system for adsorbing and separating suspended gaseous impurities from effluent gases and thereby recovery of value added products
Koonaphapdeelert et al. Biogas upgrading
Deng et al. Biogas cleaning and upgrading
Cherif Study and modeling of separation methods H2S from methane, selection of a method favoring H2S valorization
Vijayanand et al. Refinery technologies in upgradation of crude biogas to biomethane
RU2385759C2 (en) Method for treatment of associated oil gas from hydrogen sulfide and installation for its realisation
US20120031269A1 (en) Method and device for purifying a gas stream containing carbon dioxide
Seea et al. Solubility and absorption performance of enhanced amine solvent (stonvent) for carbon dioxide removal
UA69555U (en) Device for removing carbon dioxide from biogases
Özdamar Electrolyte-based simulations of a laboratory scale carbon dioxide capture process