WO2011057741A1 - Verfahren und vorrichtung zur gaswäsche - Google Patents

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WO2011057741A1
WO2011057741A1 PCT/EP2010/006733 EP2010006733W WO2011057741A1 WO 2011057741 A1 WO2011057741 A1 WO 2011057741A1 EP 2010006733 W EP2010006733 W EP 2010006733W WO 2011057741 A1 WO2011057741 A1 WO 2011057741A1
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washing
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heat exchange
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Dieter Mihailowitsch
Eckard Steinmetz
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Linde-Kca-Dresden Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a device for carrying out a gas scrubbing, in which gas from bottom to top and detergent from top to bottom by a
  • Washing column are performed, with at least two laundry sections in the
  • Washing column are arranged one above the other, of which the upper is bounded below by a chimney tray, from which at least a part of the detergent loaded in the upper washing section deductible at a provided in the chimney flue outlet and as detergent at an opening provided in the lower washing section discharge point in the lower washing section can be introduced, wherein in the flow direction behind the take-off point and before the
  • the washed-out carbon dioxide can be compressed and, if necessary, pressed into the ground after further treatment or put to another use. In this way, for example, a nearly carbon dioxide emission-free operation of coal power plants is possible.
  • a flue gas C0 2 scrubbing is carried out in a scrubbing column in which at least two washing sections are arranged one above the other and are separated from each other by a chimney tray, wherein in the lower section of the first and in the upper section of the second washing step take place.
  • a washing column has in its lower part via a device for supplying the flue gas to be washed and at its head via a device for the withdrawal of the washed flue gas.
  • it has facilities for supplying unladen detergent at the top of the column, for the withdrawal of loaded detergent from the chimney tray, for the supply of laden W schstoff in the lower washing section and for the withdrawal of the bottom product from the sump space.
  • the loaded detergent which collects in the chimney tray, is withdrawn from this and at least partially promoted by means of a pump to a heat exchange device in which it is cooled to increase the solubility coefficient.
  • Heat exchange device with the detergent guaranteed by a pump.
  • a pump drive, a pump control and a liquid template within the wash column are necessary, which is significant
  • Object of the present invention is therefore to provide a device of
  • the object is achieved by the device according to the invention in that the withdrawal point is arranged so far above the point of introduction that the hydrostatic energy is sufficient only to flow through the heat exchange device and for introducing the detergent into the lower washing section.
  • the invention is based on the idea to replace the pump energy by hydrostatic energy.
  • a height difference is set between the take-off point and the point of introduction of the detergent, which is a hydrostatic pressure of the detergent has the consequence, for a flow through the
  • Heat exchanger device and sufficient for the introduction of the detergent in the lower washing section.
  • the driving force for the detergent is therefore no longer generated by the pump, but solely by the hydrostatic energy due to the difference in height between the discharge and discharge point.
  • a pump is used in order to be free in the installation of the heat exchange device and on the other hand a higher
  • the heat exchange device is outside the wash column. arranged and connected via lines on the one hand to the withdrawal point and on the other hand to the discharge point. In this case, the withdrawal point is arranged at a height above the point of introduction, from which a hydrostatic energy of the
  • Heat exchange device can be overcome.
  • the chimney tray in the wash column is designed so that at the trigger point of the lower
  • Washing section of certain detergent can form a static fluid pressure, which is sufficient to compensate for the pressure losses experienced by the detergent on its way from the chimney tray in the lower washing section. Because of the frictional losses in the ducts and the pressure losses caused by the heat exchanger, heights of several meters may result for the chimney tray. Preferably, the height difference between the take-off point and the point of introduction is about 2 to about 8 m.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that at least three, separated by fireplace floors washing sections are arranged in the washing column, wherein the withdrawal point for the detergent in the area of the lowest
  • Chimney tray and the introduction point for the detergent are arranged in the region of the lowest washing section and the heat exchange device between
  • Embodiment can be used for example with advantage for amine scrubbing of flue gases.
  • these washing sections may optionally be additionally provided a pre-wash.
  • the invention is suitable for all gas scrubbing in which the loaded detergent withdrawn from an upper washing section and after a
  • Heat exchange to be initiated in a heat exchange device in a lower washing section is provided.
  • the invention is provided for physical gas scrubbing in which the withdrawn detergent is cooled in the heat exchange device to increase the solubility coefficient and introduced into the lower washing section.
  • the invention further relates to a method for carrying out a gas scrubbing in which gas from bottom to top and detergent from top to bottom are passed through the scrubbing column, wherein at least two washing sections in the
  • Washing column are arranged one above the other, of which the upper is bounded below by a chimney tray, from which at least a portion of the loaded in the upper washing section detergent withdrawn via a
  • Heat exchange device passed and introduced as a detergent in the lower washing section.
  • the object is achieved in that the detergent is driven solely due to the hydrostatic energy through the heat exchanger to the lower washing section.
  • Detergent at least a portion of the carbon dioxide is washed out.
  • FIG. 2 shows a washing column with a gravity-driven intermediate cooler
  • FIG. 3 shows a washing column with an elevated level
  • FIG. 1 shows a washing column for flue gas C0 2 scrubbing according to the prior art, in which carbon dioxide-containing flue gas obtained, for example, in a coal-fired power plant, the carbon dioxide is largely removed by means of an amine-containing detergent in several washing sections.
  • the leached carbon dioxide can be pressed in the background after appropriate, not shown in the figure, treatment or another use, eg as a feedstock for bioreactors (algae cultures) for fuel production, fed.
  • the flue gas to be purified is introduced into the wash column T and then flows upward through the lower washing section WS1.
  • Detergent which has already been used in the upper washing section WS2 for gas scrubbing, is collected in the chimney tray K, which closes the washing section WS2 down, and passed via lines 5 and 4 in the lower washing section WS1.
  • the detergent flows in the lower washing section WS1 from top to bottom, and washes on its way out of the counter-current flue gas part of the
  • Carbon dioxide before it - now loaded with C0 2 and possibly other components - in the sump space S of the wash column T is collected. That already partially cleaned flue gas flows through the chimney tray K up to the top
  • Washing section WS2 in which it is further purified from carbon dioxide by countercurrent detergent regenerated at the head of the washing section WS2 via line 2. Via line 3, the purified flue gas is finally withdrawn from the wash column T.
  • the scrubbing agent withdrawn from the scrubbing column via line 5 is cooled by heat exchange with a refrigerant in a heat exchanger 6, which is provided as a heat exchange device and is usually referred to as an intercooler.
  • the cooled detergent is introduced via line 4 into the lower washing section WS1.
  • the flow through the heat exchanger 6 is ensured by a pump 7.
  • Heat exchanger 6 is not guaranteed by a pump, but solely by the hydrostatic pressure of the withdrawn via line 5 from the fireplace floor K detergent.
  • the withdrawal point A is disposed at a height above the discharge point E, which has a sufficient for overcoming the pressure loss in the lines 4 and 5 and in the heat exchanger 6 hydrostatic pressure result.
  • the height difference between the withdrawal point A and the point of introduction E is in practice e.g. 2 to 8 m.
  • FIG. 3 shows a variant of the exemplary embodiment shown in FIG. 2, in which the heat exchanger 6 is arranged at an elevated level in order to prevent the heat exchanger

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch eine Waschsäule (T) geführt werden. In der Waschsäule (T) sind wenigstens zwei Waschsektionen (WS1 und WS2) übereinander angeordnet sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden (K) begrenzt wird. Aus dem Kaminboden (K) wird zumindest ein Teil des in der oberen Waschsektion (WS2) beladenen Waschmittels an einer im Bereich des Kaminbodens (K) vorgesehenen Abzugsstelle (A) abgezogen und als Waschmittel an einer im Bereich der unteren Waschsektion (WS1) vorgesehenen Einleitungsstelle (E) in die untere Waschsektion (WS1) eingeleitet. In Strömungsrichtung hinter der Abzugsstelle (A) und vor der Einleitungsstelle (E) ist eine Wärmetauscheinrichtung (6) zwischengeschaltet. Die Durchströmung des Wärmetauschers (6) wird allein durch den hydrostatischen Druck des Waschmittels gewährleistet, der sich aus der Höhendifferenz zwischen der Abzugsstelle (A) und der Einleitungsstelle (E) ergibt. Auf eine Pumpe wird dabei verzichtet.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Gaswäsche
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung einer Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch eine
Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Wäschsektionen in der
Waschsäule übereinander angeordnet sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem zumindest ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels an einer im Bereich des Kaminbodens vorgesehenen Abzugsstelle abziehbar und als Waschmittel an einer im Bereich der unteren Waschsektion vorgesehenen Einleitungsstelle in die untere Waschsektion einleitbar ist, wobei in Strömungsrichtung hinter der Abzugsstelle und vor der
Einleitungsstelle eine Wärmetauscheinrichtung zwischengeschaltet ist, sowie ein Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung. Derartige Vorrichtungen werden insbesondere für physikalische Gaswäschen eingesetzt. Physikalische Gaswäschen nutzen die Eigenschaft von Flüssigkeiten aus, gasförmige Stoffe zu absorbieren und in Lösung zu halten, ohne die Gase dabei chemisch zu binden. Wie gut ein Gas von einer Flüssigkeit absorbiert wird, wird durch den Löslichkeitskoeffizienten ausgedrückt: je besser sich das Gas in der Flüssigkeit löst, desto größer ist sein Löslichkeitskoeffizient. Der Löslichkeitskoeffizient ist temperaturabhängig und steigt i. Allg. mit fallender Temperatur an. Daher wird das flü ige Waschmittel häufig zur Erhöhung des Löslichkeitskoeffizienten z.B. durch Wärmetausch mit einem Kältemittel vor der Wäsche abgekühlt. Beispielsweise werden aminhaltige Waschmittel zur Entfernung von Kohlendioxid
(C02) aus Rauchgasen eingesetzt, um die Abgabe von klimaschädlichen Stoffen an die Umwelt zu verringern. Das ausgewaschene Kohlendioxid kann verdichtet und ggf. nach weiterer Aufbereitung im Untergrund verpresst oder einer anderen Nutzung zugeführt werden. Auf diese Weise ist z.B. ein nahezu kohlendioxidemissionsfreier Betrieb von Kohlekraftwerken möglich.
Nach dem Stand der Technik wird eine Rauchgas- C02 -Wäsche in einer Waschsäule durchgeführt, in der mindestens zwei Waschsektionen übereinander angeordnet und durch einen Kaminboden voneinander getrennt sind, wobei in der unteren Sektion der erste und in der oberen Sektion der zweite Waschschritt ablaufen. Eine derartige Waschsäule verfügt in ihrem unteren Bereich über eine Einrichtung zur Zuführung des zu waschenden Rauchgases und an ihrem Kopf über eine Einrichtung zum Abzug des gewaschenen Rauchgases. Weiterhin weist sie Einrichtungen zur Zuführung von unbeladenem Waschmittel am Kolonnenkopf, zum Abzug von beladenem Waschmittel aus dem Kaminboden, zur Zuführung von beladenem W schmittel in die untere Waschsektion und zum Abzug des Sumpfproduktes aus dem Sumpfraum auf. Das beladene Waschmittel, das sich im Kaminboden sammelt, wird aus diesem abgezogen und zumindest zum Teil mittels einer Pumpe zu einer Wärmetauscheinrichtung gefördert, in der es zur Erhöhung des Löslichkeitskoeffizienten abgekühlt wird.
Schließlich wird das abgekühlte Waschmittel in die untere Waschsektion eingeleitet.
Bei dieser bekannten Methode wird also die Durchströmung der
Wärmetauscheinrichtung mit dem Waschmittel durch eine Pumpe gewährleistet. Hierzu sind neben der eigentlichen Pumpe ein Pumpenantrieb, eine Pumpenregelung sowie eine Flüssigkeitsvorlage innerhalb der Waschsäule notwendig, was erhebliche
Investitions- und Betriebskosten erfordert. Darüber hinaus besteht die Gefahr von Betriebsstörungen durch Pumpenausfälle. Da dies in der Regel nicht zulässig ist, muss die Pumpe deswegen redundant ausgeführt werden. Ferner ist der Aufwand für regelmäßige Wartungen der Pumpenanordnung zu berücksichtigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der
gattungsgemäßen Art sowie ein Verfahren zu deren Betrieb anzugeben, mit denen bei deutlich reduzierten Kosten die Gefahr von Betriebsstörungen weitgehend beseitigt werden kann.
Die gestellte Aufgabe wird seitens der Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abzugsstelle soweit oberhalb der Einleitungsstelle angeordnet ist, dass die hydrostatische Energie allein zur Durchströmung der Wärmetauscheinrichtung und zur Einleitung des Waschmittels in die untere Waschsektion ausreicht.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die Pumpenenergie durch hydrostatische Energie zu ersetzen. Hierzu wird zwischen der Abzugsstelle und der Einleitungsstelle für das Waschmittel ein Höhenunterschied eingestellt, der einen hydrostatischen Druck des Waschmittels zur Folge hat, der für eine Durchströmung der
Wärmeaustauscheinrichtung und für die Einleitung des Waschmittels in die untere Waschsektion ausreicht. Die treibende Kraft für das Waschmittel wird also nicht mehr durch die Pumpe erzeugt, sondern allein durch die hydrostatische Energie infolge des Höhenunterschieds zwischen Abzugs- und Einleitungsstelle. Üblicherweise wird gemäß dem Stand der Technik eine Pumpe verwendet, um zum einen frei zu sein in der Aufstellung der Wärmetauscheinrichtung und zum anderen einen höheren
Druckverlust innerhalb der Wärmetauscheinrichtung sowie seiner Verrohrung zu ermöglichen. Überraschenderweise wurde mit der Erfindung festgestellt, dass zum einen eine passende Aufstellung der Wärmetauscheinrichtung ohne Mehrkosten zu realisieren ist und zum anderen die Mehrkosten der aufgrund des niedrigeren zulässigen Druckverlustes teureren Wärmeaustauscheinrichtung mehr als aufgewogen werden durch die Minderkosten aufgrund des Wegfalls der Pumpe. Zweckmäßigerweise ist die Wärmetauscheinrichtung außerhalb der Waschsäule . angeordnet und über Leitungen einerseits mit der Abzugsstelle und andererseits mit der Einleitungsstelle verbunden. Dabei ist die Abzugsstelle in einer Höhe oberhalb der Einleitungsstelle angeordnet, aus der sich eine hydrostatische Energie des
Waschmittels ergibt, mit der die Druckverluste in den Leitungen und in der
Wärmetauscheinrichtung überwindbar sind. In der Praxis ist der Kaminboden in der Waschsäule so ausgeführt, dass sich an der Abzugsstelle des für die untere
Waschsektion bestimmten Waschmittels ein statischer Flüssigkeitsdruck ausbilden kann, der ausreichend ist, die Druckverluste auszugleichen, die das Waschmittel auf seinem Weg aus dem Kaminboden in die untere Waschsektion erfährt. Wegen der Reibungsverluste in den Leitungen und den durch die Wärmeaustauscheinrichtung verursachten Druckverlusten können sich für den Kaminboden Höhen von mehreren Metern ergeben. Vorzugsweise beträgt die Höhendifferenz zwischen der Abzugsstelle und der Einleitungsstelle ca. 2 bis ca. 8 m. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mindestens drei, durch Kaminböden voneinander getrennte Waschsektionen in der Waschsäule angeordnet sind, wobei die Abzugsstelle für das Waschmittel im Bereich des untersten
Kaminbodens und die Einleitungsstelle für das Waschmittel im Bereich der untersten Waschsektion angeordnet sind und die Wärmetauscheinrichtung zwischen
Abzugsstelle und Einleitungsstelle zwischengeschaltet ist. Eine solche Ausführungsform kann z.B. mit Vorteil zur Aminwäsche von Rauchgasen eingesetzt werden.
Unterhalb dieser Waschsektionen kann ggf. zusätzlich eine Vorwäsche vorgesehen sein. In diesem Fall sind die Abzugsstelle für das Waschmittel im Bereich des untersten oberhalb der Vorwäsche angeordneten Kaminbodens und die
Einleitungsstelle für das Waschmittel im Bereich der untersten oberhalb der Vorwäsche angeordneten Waschsektion vorgesehen. Grundsätzlich eignet sich die Erfindung für alle Gaswäschen, bei denen das beladene Waschmittel aus einer oberen Waschsektion abgezogen und nach einem
Wärmetausch in einer Wärmetauscheinrichtung in eine untere Waschsektion eingeleitet werden soll. Insbesondere ist die Erfindung für physikalische Gaswäschen vorgesehen, bei der das abgezogene Waschmittel in der Wärmetauscheinrichtung zur Erhöhung des Löslichkeitskoeffizienten abgekühlt und in die untere Waschsektion eingeleitet wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Durchführung einer Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen in der
Waschsäule übereinander angeordnet sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden begrenzt wird, aus welchem zumindest ein Teil des in der oberen Waschsektion beladenen Waschmittels abgezogen, über eine
Wärmetauscheinrichtung geleitet und als Waschmittel in die untere Waschsektion eingeleitet wird.
Verfahrensseitig wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Waschmittel allein aufgrund der hydrostatischen Energie durch den Wärmetauscher zur unteren Waschsektion getrieben wird.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass aus einem kohlendioxidhaltigen Rauchgas unter Einsatz eines aminhaltigen
Waschmittels zumindest ein Teil des Kohlendioxids ausgewaschen wird. Durch die Erfindung ist es möglich, auf die sonst übliche Pumpe mit Antrieb, Regelung und Vorlagevolumen zu verzichten, wodurch sowohl die Investitions- als auch die Betriebskosten erheblich verringert werden können. Außerdem ist die Störanfälligkeit deutlich reduziert.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen im Vergleich zum Stand der Technik näher erläutert werden. Es zeigen Figur 1 eine Waschsäule mit pumpengetriebenem Zwischenkühler nach dem
Stand der Technik
Figur 2 eine Waschsäule mit schwerkraftgetriebenem Zwischenkühler Figur 3 eine Waschsäule mit auf erhöhtem Niveau angeordnetem,
schwerkraftgetriebenen Zwischenkühler
In Figur 1 ist eine Waschsäule zur Rauchgas- C02 -Wäsche nach dem Stand der Technik dargestellt, in der aus einem kohlendioxidhaltigen Rauchgas, das z.B. in einem Kohlekraftwerk anfällt, in mehreren Waschsektionen das Kohlendioxid mittels eines aminhaltigen Waschmittels weitgehend entfernt wird. Das ausgewaschene Kohlendioxid kann nach entsprechender, in der Figur nicht dargestellten, Aufbereitung schließlich im Untergrund verpresst werden oder einer anderen Verwendung, z.B. als Einsatzstoff für Bioreaktoren (Algenkulturen) zur Kraftstofferzeugung, zugeführt werden.
Über Leitung 1 wird das zu reinigende Rauchgas in die Waschsäule T eingeleitet und strömt anschließend aufwärts durch die untere Waschsektion WS1. Waschmittel, welches in der oberen Waschsektion WS2 bereits zur Gaswäsche verwendet wurde, wird im Kaminboden K, welcher die Waschsektion WS2 nach unten abschließt, aufgefangen und über Leitungen 5 und 4 in die untere Waschsektion WS1 geleitet. Das Waschmittel fließt in der unteren Waschsektion WS1 von oben nach unten, und wäscht auf seinem Weg aus dem im Gegenstrom geführten Rauchgas einen Teil des
Kohlendioxids aus, bevor es - nunmehr mit C02 und ggf. weiteren Komponenten beladen - im Sumpfraum S der Waschsäule T gesammelt wird. Das bereits teilweise gereinigte Rauchgas strömt durch den Kaminboden K nach oben in die obere
Waschsektion WS2, in welcher es durch im Gegenstrom geführtes Waschmittel, das regeneriert am Kopf der Waschsektion WS2 über Leitung 2 eingeleitet wird, weiter von Kohlendioxid gereinigt wird. Über Leitung 3 wird das gereinigte Rauchgas schließlich aus der Waschsäule T abgezogen.
Zur Erhöhung des Löslichkeitskoeffizienten des Waschmittels wird das über Leitung 5 aus der Waschsäule abgezogene Waschmittel in einem als Wärmetauscheinrichtung vorgesehenen, üblicherweise als Zwischenkühler bezeichneten, Wärmetauscher 6 durch Wärmetausch mit einem Kältemittel abgekühlt. Das abgekühlte Waschmittel wird über Leitung 4 in die untere Waschsektion WS1 eingeleitet. Die Durchströmung des Wärmetauschers 6 wird durch eine Pumpe 7 gewährleistet.
Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von dem in Figur 1 gezeigten Stand der Technik dadurch, dass die Durchströmurig des
Wärmetauschers 6 nicht durch eine Pumpe gewährleistet wird, sondern allein durch den hydrostatischen Druck des über Leitung 5 vom Kaminboden K abgezogenen Waschmittels. Hierzu ist die Abzugsstelle A in einer Höhe über der Einleitungsstelle E angeordnet, die einen für die Überwindung des Druckverlustes in den Leitungen 4 und 5 und im Wärmetauscher 6 ausreichenden hydrostatischen Druck zur Folge hat. Dabei beträgt die Höhendifferenz zwischen der Abzugsstelle A und der Einleitungsstelle E in der Praxis z.B. 2 bis 8 m.
In Figur 3 ist eine Variante des in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt, bei der der Wärmetauscher 6 auf einem erhöhten Niveau angeordnet ist, um die
Druckverluste in den Leitungen 4 und 5 und damit des notwendigen hydrostatischen Drucks, also der Höhendifferenz zwischen Abzugsstelle A und Einleitungsstelle E, zu verringern.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung zur Durchführung einer Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch eine Waschsäule geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen (WS1 , WS2) in der Waschsäule (T) übereinander angeordnet sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden (K) begrenzt wird, aus welchem zumindest ein Teil des in der oberen Waschsektion (WS2) beladenen Waschmittels an einer im Bereich des
Kaminbodens (K) vorgesehenen Abzugsstelle (A) äbziehbar und als Waschmittel an einer im Bereich der unteren Waschsektion (WS1) vorgesehenen
Einleitungsstelle (E) in die untere Waschsektion (WS1) einleitbar ist, wobei in Strömungsrichtung hinter der Abzugsstelle (A) und vor der Einleitungsstelle (E) eine Wärmetauscheinrichtung (6) zwischengeschaltet ist, dadurch
gekennzeichnet, dass die Abzugsstelle (A) soweit oberhalb der Einleitungsstelle (E) angeordnet ist, dass die hydrostatische Energie allein zur Durchströmung der Wärmetauscheinrichtung (6) und zur Einleitung des Waschmittels in die untere Waschsektion (WS1) ausreicht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Wärmetauscheinrichtung (6) außerhalb der Waschsäule (T) angeordnet ist und über Leitungen (4,5) einerseits mit der Abzugsstelle (A) und andererseits mit der Einleitungsstelle (E) verbunden ist und dass die Abzugsstelle (A) in einer Höhe oberhalb der Einleitungsstelle (E) angeordnet ist, aus der sich eine hydrostatische Energie des Waschmittels ergibt, mit der die Druckverluste in den Leitungen (4,5) und in der Wärmetauscheinrichtung (6) überwindbar sind.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Waschsäule (T) eine physikalische Gaswäsche mittels eines in der
Wärmetauscheinrichtung (6) abgekühlten physikalischen Waschmittels
durchführbar ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei, durch Kaminböden voneinander getrennte Waschsektionen in der Waschsäule (T) angeordnet sind, wobei die Abzugsstelle (A) für das Waschmittel im Bereich des untersten Kaminbodens (K) und die Einleitungsstelle (E) für das Waschmittel im Bereich der untersten Waschsektion (WS1) angeordnet sind und die Wärmetauscheinrichtung (6) zwischen Abzugsstelle (A) und Einleitungsstelle (E) zwischengeschaltet ist.
Verfahren zum Betrieb einer Waschsäule (T) zur Durchführung einer Gaswäsche, bei welcher Gas von unten nach oben und Waschmittel von oben nach unten durch die Waschsäule (T) geführt werden, wobei wenigstens zwei Waschsektionen (WS1 , WS2) in der Waschsäule (T) übereinander angeordnet sind, von denen die obere nach unten von einem Kaminboden (K) begrenzt wird, aus welchem zumindest ein Teil des in der oberen Waschsektion (WS2) beladenen
Waschmittels abgezogen, über eine Wärmetauscheinrichtung (6) geleitet und als Waschmittel in die untere Waschsektion (6) eingeleitet wird, dadurch
gekennzeichnet, dass das Waschmittel allein aufgrund der hydrostatischen Energie durch den Wärmetauscher (6) zur unteren Waschsektion (WS1) getrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem
kohlendioxidhaltigen Rauchgas unter Einsatz eines aminhaltigen Waschmittels zumindest ein Teil des Kohlendioxids ausgewaschen wird.
PCT/EP2010/006733 2009-11-10 2010-11-04 Verfahren und vorrichtung zur gaswäsche WO2011057741A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10092590B2 (en) 2012-09-10 2018-10-09 Metabolic Technologies, Inc. Composition of HMB and ATP and methods of use
US10888576B2 (en) 2018-10-08 2021-01-12 Metabolic Technologies, Inc. Composition of HMB and ATP and methods of use

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012111185A1 (de) * 2012-11-20 2014-05-22 Thyssenkrupp Uhde Gmbh Apparat zur Gaswäsche
EP3181540B1 (de) 2015-12-18 2019-07-24 L'Air Liquide Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude Verfahren zur trennung von methanol aus gasgemischen
JP6723635B2 (ja) * 2016-01-25 2020-07-15 三菱重工エンジニアリング株式会社 Co2回収装置及びco2回収方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568364A (en) * 1984-03-22 1986-02-04 Bechtel International Corporation Process for desulfurization of fuel gas
EP1736231A1 (de) * 2004-03-15 2006-12-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vorrichtung und verfahren zur gewinnung von co2
WO2007107004A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 University Of Regina Heat recovery gas absorption process

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3362133A (en) * 1965-10-25 1968-01-09 Allied Chem Process for hydrogen sulfide removal from gas mixtures containing h2s and co2
US4184855A (en) * 1977-12-29 1980-01-22 Union Carbide Corporation Process for CO2 removal
DE2856078A1 (de) * 1978-12-23 1980-07-10 Linde Ag Verfahren zum abtrennen und gewinnen gasfoermiger komponenten aus einem gasgemisch durch physikalische waesche
US4702898A (en) * 1986-10-17 1987-10-27 Union Carbide Corporation Process for the removal of acid gases from gas mixtures
DE19753903C2 (de) * 1997-12-05 2002-04-25 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Entfernung von CO¶2¶ und Schwefelverbindungen aus technischen Gasen, insbesondere aus Erdgas und Roh-Synthesegas
SE526647C2 (sv) * 2004-02-20 2005-10-18 Goetaverken Miljoe Ab Skrubber för rening av gaser i flera steg

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4568364A (en) * 1984-03-22 1986-02-04 Bechtel International Corporation Process for desulfurization of fuel gas
EP1736231A1 (de) * 2004-03-15 2006-12-27 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Vorrichtung und verfahren zur gewinnung von co2
WO2007107004A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 University Of Regina Heat recovery gas absorption process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10092590B2 (en) 2012-09-10 2018-10-09 Metabolic Technologies, Inc. Composition of HMB and ATP and methods of use
US10888576B2 (en) 2018-10-08 2021-01-12 Metabolic Technologies, Inc. Composition of HMB and ATP and methods of use

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