Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„,Я82757

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.02.8! (21) 3249615/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

В 01 D 53/14

Гееудврстеевкый камитет

СССР (53) УДК 66.074. .332 (088. 8) Опубликовано 23.12.82. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 28.12.82

llo AeIIIN еэееретений и еткрмткй

Ю. M. Рабинер, В. С. Ващук и В. И..Бегма (72) Авторы изобретения ю

Украинский государственный институт по проектированию предприятий пищевой промышленностй - -. (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА

УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ а

Изобретение относится к технологическому оборудованию химических производств, а именно к промышленным установкам для получения диоксида углерода из дымовых . газов котельных и ТЭЦ промышленных пред-. приятий.

Известна установка для получения диоксида углерода, включающая двигатель внутреннего сгорания, абсорбер, десорбер, холодильник и теплообменник, соединенные между собой системой трубопроводов (1).

Известна также конструкция промышленной установки для получения углекислоты из дымовых газов при интенсивном. пенном режиме, включающая паровой котел с оборудованием для химводоочистки, охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и газа, соединенные между собой системой трубопроводов, причем охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер выполнены в виде пенных аппаратов. Охладитель дымовых газов соединен с системой оборотного водоснабжения (2) .

Недостаток известной установки заключается в значительном расходе топлива, вызванном тем, что не утилизируется тепло дымовых газов и тепло, удаляемое из холодильников моноэтаноламина и газа. При этом возникает потребность в большом расходе охлаждающей воды и капиталовложений на сооружение оборотной системы водоснабжения.

Кроме того, в охладителе при контакте дымовых газов с охлаждающей водой происходит дегазация последней, а по газоходам — присосы воздуха из атмосферы, что приводит к повышению содержания кислорода в дымовых газах от 4 — 5% до 7 — 10%.

Увеличение содержания кислорода в свою очередь приводит к потерям моноэтаноламина за счет его окисления и полимеризации, уменьшению выхода диоксида углерода и дополнительному расходу топлива на регене15 рацию моноэтаноламина.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и экономия воды.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для получения диоксида углерода из дымовых газов, включающей паровой котел, устройство для химводоочистки, охладитель дымовых газов, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов. Охладитель дымовых газов на

982757 выходе воды связан с входом холодильника раствора, выход которого чере1 устройство для химической водоочистки подключен к входу холодильника целевого. газа, при этом выход последнего связан с паровым котлом.

Кроме того, газоходы, работающие под разрежением, снабжены защитной рубашкой, полость которой связана с напорным газоходом.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 — газоходы установки, подающие дымовые газы в абсорбер.

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов включает паровой. котел 1 с оборудованием 2 для очистки питательной воды, охладитель 3 дымовых газов, выполненный в виде экономайзера, теплопередающая поверхность 4 которого со стороны входа питательной воды связана с источником технической воды, а со стороны выхода последовательно с холодильником 5 раствора моноэтаноламина, расположенным между абсорбером 6 и десорбером 7, оборудованием 2 для химводоочистки, холодильником 8 газа, деаэратором 9 и паровым котлом 1. Десорбер 7 имеет в нижней части кипятильник 10, связанный с паровым котлом 1 паропроводом. Кроме того, между абсорбером 6 и десорбером 7 установлен теплообменник ll. Паровой котел 1 последовательно связан газоходом 12 с дымовой трубой 13, газоходом 14 — с охладителем 3 дымовых газов и газоходом 15 с экстгаустером 16, причем газоходы 12, 14 и 15, работающие под разряжением, снабжены рубашкой, полость

17 которой соединена с напорным газоходом

18, связывающим экстгаустер 16 с абсорбером 6.

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов работает следующим образом.

Уходящие дымовые газы парового котла 1 при 150 — 220 С частично отбираются экстгаустером 16 и при этом проходят через охладитель 3 газов.

Охлажденные дымовые газы (40 С) подаются в абсорбер 6, где происходит поглощение углекислого газа водным раствором моноэтаноламина, поступающим при 40 С из охладителя 5 моноэтаноламина.

После абсорбера дымовые газы с концентрацией 0,2 — 0,5 / СО уходят в атмосферу. Насыщенный углекислым газом раствор моноэтаноламина поступает в теплообменник 11, а затем — в верхнюю часть десорбера 7. Стекая, раствор подогревается

Чтобы исключить подсосы воздуха в газоходы, работающие под разрежением, 0,1-—0,3 /р дымовых газов из напорного газохода 18 рециркулируют в полость 17 рубашки

4О газоходов 12, 14 и 15, а затем сбрасываются в эти же газоходы.

В таблице приведены показатели рабо4 ты известной и предлагаемой установок.

Как следует из таблицы, предлагаемая установка обеспечивает по сравнению с известной экономию воды, моноэтаноламина, топлива, электроэнергии и капиталовложений на 51,0; 2,3; 82,8; 8,9 и 3,9 /р соответственно в пересчете на 1 т диоксида углерода. вторичным паром и по внешним трубам отводится в нижнюю часть десорбера (кипятильник 10). Здесь он, поднимаясь по трубам, нагревается до кипения (105 — 120 С) за счет тепла конденсации водяного пара, поступающего в межтрубное пространство кипятильника 10 из парового котла 1. Происходит выделение из раствора углекислого газа, водяных паров и паров моноэтаноламина. В верхней части десорбера парогазовая смесь подогревает поступающий насыщенный раствор моноэтаноламина, после чего подается в холодильник газа 8, в котором конденсируются водяные пары и пары моноэтаноламина и происходит охлаждение углекислого газа до 40 С. !

5 Горячий раствор моноэтаноламина, освобожденный от углекислого газа, из десорбера 7 направляется в теплообменник 11 для подогрева проходящего через него насыщенного раствора моноэтаноламина. Охлажденный раствор после холодильника 5 раствора при 40 С вновь попадает в абсорбер .6.

Конденсат с концентрацией моноэтаноламина 0,5 — 0,8 /р из холодильника 8 газа отводится в абсорбер 6, а охлажденный углекислый газ направляется на дальнейшую переработку.

Техническая вода из источника водоснабжения при 15 — 20 С вначале охлаждает дымовые газы в охладителе 3 газов, нагреваясь до 23 — 28 С, а затем истощенный раствор моноэтаноламина в холодильнике 5 раствора и при 30 — 36 С поступает на оборудование химводоочистки 2. Химически очищенная питательная вода при 29 — 35 С подается в холодильник 8 газов, где конденсирует и ох35 лаждает до 40 С парогазовую смесь десорбера 7. Нагретая до 60 — 70 С питательная вода поступает в деаэратор 9 и паровой котел 1.

982757

Известная установка

ПУГС-5

Экономия, о

Предлагаемая

Показатели установка

Удельный расход воды, M3/T

48,0

98,0

51,0

Удельный расход моноэтаноламина, кг/т

4,4

4,5

2,3

Расход условного топлива, кг/т

82,8

61,0

354,5

Удельный расход электроэнергии, кВтч/т

8,9

412,6

452,6

Удельные капиталовложения, руб/т

135,5

141, 1

3,9

"> Удельный расход воды принят с учетом расхода воды на котельную.

Формула изобретения

Установка для получения диоксида углерода из дымовых газов, включающая паровой котел, устройство для химической водоочистки, охладитель дымовых газов, связанный с источником охлаждающей воды, абсорбер и десорбер с холодильниками раствора и целевого газа, соединенные между собой системой трубопроводов, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и экономии воды, охладитель дымовых газов на выходе воды связан с входом холодильника раствора, выход которого через устройство для химической водоочистки подключен к входу холодильника целевого газа, при этом выход последнего связан с паровым котлом. эо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 170475, кл. В 01 D 53/14, 1962.

2. Промышленная малогабаритная установка для получения углекислоты из дымовых газов при интенсивном пенном режиме

ПУГС-5. Проспект ВДНХ (раздел «Народное образование»). Л., 1975.

982757

Редактор В. Иванова

Заказ 9773/11

Составитель Г. Винокурова

Техред И. Верес Корректор В. Прохненко

Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4