PL231697B1 - Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej - Google Patents
Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowejInfo
- Publication number
- PL231697B1 PL231697B1 PL412965A PL41296515A PL231697B1 PL 231697 B1 PL231697 B1 PL 231697B1 PL 412965 A PL412965 A PL 412965A PL 41296515 A PL41296515 A PL 41296515A PL 231697 B1 PL231697 B1 PL 231697B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- carbon dioxide
- stage
- adsorber
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 102
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 title claims description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 34
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 title claims description 31
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 title claims description 28
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 92
- 238000003795 desorption Methods 0.000 claims description 22
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 9
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 101100065719 Drosophila melanogaster Ets98B gene Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/40—Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
Landscapes
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej do wykorzystania zwłaszcza w branży energetycznej.
Produkcja energii elektrycznej, ciepła, cementu, stali oraz innych dóbr oparta na technologiach spalania paliw stałych wiąże się z generowaniem, a następnie emitowaniem do atmosfery znacznych ilości szkodliwych substancji, w tym ditlenku węgla, będącego jednym ze składników gazów cieplarnianych. Prowadzone prace rozwojowe w tym zakresie mają na celu efektywne ograniczenie emisji ditlenku węgla poprzez poprawę efektywności procesu produkcyjnego, zamianę paliw na bardziej ekologiczne, czy też poprzez zastosowanie technologii wychwytywania ditlenku węgla po procesie spalania, w celu otrzymania gazu bogatego w CO2, który następnie będzie można sprzedać jako produkt, sprężyć do transportu i przeznaczyć do składowania, bądź też zastosować w technologii wspomagającej wydobycie gazu ziemnego czy ropy naftowej.
Metoda próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej, zwana potocznie metodą V-PSA wykorzystuje różnicę ciśnienia w etapie adsorpcji oraz desorpcji w celu wzbogacenia mieszaniny gazowej w jeden z wybranych składników gazowych. Proces realizuje się w instalacjach składających się z minimum dwóch adsorberów, które to zapewniają realizację procesu w sposób ciągły, wypełnionych jednym rodzajem sorbentu, bądź warstwami rożnych sorbentów, takich jak węgle aktywne, węglowe lub zeolitowe sita molekularne, tlenek glinu i inne.
Znany jest z polskiego opisu patentowego PL 163 229 sposób selektywnej adsorpcji zmiennociśnieniowej do oczyszczania wodoru, gdzie strumień gazu odbierany z adsorberów znajdujących się w stadium adsorpcji, dzielony jest na dwa strumienie, z których jeden odprowadza się z instalacji jako produkt, a drugi doprowadza się przemiennie do zbiornika buforowego przyłączonego do instalacji i lub do adsorbera, w którym wykonywana jest operacja końcowego wyrównywania ciśnienia, a ze zbiornika buforowego gaz jest następnie doprowadzany do adsorbera, w którym wykonuje się operację płukania oczyszczającego. Taka sytuacja ma miejsce, gdy w stadium adsorpcji znajduje się zawsze tylko jeden adsorber lub gdy wykonuje się parzystą ilość stopni obniżania ciśnienia, wliczając w to ostatni stopień obniżania ciśnienia, z którego gaz wykorzystuje się do wykonania operacji płukania oczyszczającego. Zastosowanie zbiornika buforowego ma na celu zmniejszenie zmian ciśnienia produktu, wywołanych jednoczesnym wykonywaniem operacji płukania oczyszczającego i końcowego wyrównywania ciśnienia. Strumień gazu w odpowiedniej ilości doprowadzany jest przemiennie do zbiornika buforowego lub adsorbera, co praktycznie minimalizuje zmiany ciśnienia produktu. W większości przypadków do zbiornika buforowego doprowadzany jest gaz z początkowej fazy adsorpcji, gaz o najwyższej czystości, co powoduje dodatkowy efekt wzrostu czystości produktu, wskutek jeszcze lepszego oczyszczania końcowych warstw sorbentów, w trakcie płukania oczyszczającego.
Znana z opisu patentowego WO 201119500 metoda do usuwania zanieczyszczeń z gazu ziemnego, takich jak ditlenek węgla, azot oraz tlen, oparta na technologii VSA proponuje zastosowanie czteroadsorberowej instalacji ze wstępnym usunięciem ditlenku węgla za pomocą metody membranowej. Kolumna adsorpcyjna instalacji VSA wypełniona jest dwoma, bądź trzema rodzajami adsorbentów, zaczynając od dołu: zeolitem 13X, sitem molekularnym na przykład ETS-4 oraz w przypadku trzech warstw adsorbentu - węglowym sitem molekularnym. Proces realizuje się według dwóch rozwiązań z jednym bądź dwoma etapami wyrównania ciśnienia.
Znany z opisu patentowego PL 191 724 proces adsorpcji zmiennociśnieniowej do rozdzielania mieszanin gazowych tlenu, argonu i azotu na węglowych lub zeolitowych sitach molekularnych polega na tym, że proces prowadzi się w instalacji zawierającej co najmniej dwa adsorbery oraz zbiornik buforowy frakcji argonowej, a pełny cykl PSA zawiera kolejno po sobie wykonywane operacje technologiczne: napełniania adsorbera zanieczyszczonym tlenem i odprowadzania z adsorbera do zbiornika buforowego frakcji argonowej, napełniania adsorbera czystym tlenem wytworzonym w czasie operacji desorpcji i odprowadzania z adsorbera do zbiornika buforowego frakcji argonowej, wypłukiwania czystym tlenem i odprowadzania z adsorbera do zbiornika buforowego frakcji argonowej, obniżania ciśnienia wraz z doprowadzeniem do adsorbera czystego tlenu i współprądowym odprowadzeniem gazu, desorpcji podczas której odprowadza się desorbujący czysty tlen, która może być realizowana również przy pomocy pompy próżniowej, podwyższania ciśnienia za pomocą gazu wytworzonego w operacji obniżania ciśnienia, zwrotnego napełniania frakcją argonową zawartą w zbiorniku buforowym.
Celem rozwiązania według wynalazku jest opracowanie efektywnego sposobu wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej.
PL 231 697 B1
Istota sposobu wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej, realizowana w układzie co najmniej trzech kolumn adsorpcyjnych, z których jedna znajduje się zawsze w etapie adsorpcji, pracujących według cyklicznie powtarzalnego harmonogramu i według procesu technologicznego, podczas którego są wykonywane kolejno następujące po sobie operacje adsorpcji, współprądowego obniżania ciśnienia, przeciwprądowej desorpcji i przeciwprądowego próżniowego płukania złoża, odbudowywania ciśnienia i końcowego wyrównywania ciśnienia, polega na tym, że współprądowe obniżanie ciśnienia osiąga się poprzez operację wyrównania ciśnienia, a następnie poprzez operację wytwarzania gazu płuczącego do zbiornika buforowego gazu płuczącego, przy czym po każdej z tych operacji występuje co najmniej 10-sekundowa przerwa w pracy adsorbera w celu częściowego zdesorbowania ditlenku węgla do przestrzeni międzyziarnowej złoża, dzięki podciśnieniu panującemu w adsorberze. Etap przeciwprądowej desorpcji wykonuje się po ostatnim z etapów przerwy w pracy adsorbera, przy czym gaz z etapu desorpcji dzieli się na gaz do recyrkulacji z pierwszego etapu desorpcji, który następnie miesza się z gazem spalinowym doprowad zanym do instalacji w celu podwyższenia stężenia ditlenku węgla w gazie kierowanym do adsorberów będących w etapie adsorpcji, zaś gaz bogaty w ditlenek węgla, jako końcowy produkt, otrzymuje się z drugiego etapu desorpcji oraz etapu próżniowego płukania złoża, przy czym etap próżniowego płukania złoża gazem ze zbiornika buforowego wykonuje się po etapie desorpcji.
Sposób według wynalazku pozwala na uzyskanie strumienia gazu o dużej czystości ditlenku węgla przy jednocześnie wysokim stopniu odzysku. Zastosowanie metody próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej nie wymaga sprężania do wysokiego ciśnienia olbrzymiej ilości gazów spalinowych, zaś otrzymywanie skoncentrowanego produktu przy podciśnieniu, w ilości znacznie mniejszej od ilości doprowadzanej mieszaniny gazu, obniża koszty energetyczne procesu wychwytu CO2.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy układu do wychwytu ditlenku węgla, fig. 2 - wykres przebiegu ciśnienia w poszczególnych etapach pracy adsorbera dla przykładu 3, fig. 3 - konfiguracja etapów pracy adsorbera dla przykładu 3, fig. 4 - wykres przebiegu ciśnienia w poszczególnych etapach pracy adsorbera dla przykładu 1, fig. 5 - konfiguracja etapów pracy adsorbera dla przykładu 1, fig. 6 - wykres przebiegu ciśnienia w poszczególnych etapach pracy adsorbera dla przykładu 2, a fig. 7 - konfiguracja etapów pracy adsorbera dla przykładu 2.
Spaliny FG są kierowane do zespołu przygotowania spalin 1 dla ich suszenia i wydzielenia agresywnych składników, skąd trafiają do mieszalnika gazu 2, gdzie po zmieszaniu z gazem do recyrkulacji RG, pochodzącym z jednego z etapów przeciwprądowej desorpcji E1, są następnie sprężane za pomocą dmuchawy B do ciśnienia wyższego niż ciśnienie otoczenia, po czym trafiają do zespołu adsorpcyjnego wychwytu ditlenku węgla 4, gdzie jest realizowany proces adsorpcyjnego wychwytu ditlenku węgla zgodnie z ustalonym harmonogramem. Przepływ gazu zgodnie z ustalonym harmonogramem jest możliwy dzięki odpowiedniemu otwieraniu poszczególnych zaworów w górnej 3 oraz dolnej 5 stacji zaworowej. Gaz otrzymywany z dołu adsorbera w etapie desorpcji oraz płukania złoża, usuwany za pomocą pompy próżniowej VP, stanowi produkt niskociśnieniowy, który przy stosunkowo niskim stężeniu ditlenku węgla, poniżej 95%, jest kierowany do zbiornika buforowego gazu recyrkulowanego BR, zaś produkt o wysokim stężeniu 95% i więcej jest kierowany do zbiornika buforowego gazu bogatego w CO2 - BP. Do zbiornika buforowego produktu wysokociśnieniowego BH jest odprowadzany gaz oczyszczony z ditlenku węgla, który otrzymywany jest z góry adsorbera podczas etapu adsorpcji. Nadmiar produktu wysokociśnieniowego jest usuwany do komina, zaś gaz do recyrkulacji RG jest kierowany do mieszalnika ze zbiornika buforowego gazu recyrkulowanego BR. Zbiornik buforowy gazu płuczącego BG magazynuje gaz pochodzący z etapu wytwarzania gazu płuczącego.
W przedstawionym wykresie przebiegu ciśnienia - fig. 2 zastosowano następujące oznaczenie:
A - etap adsorpcji,
EQ1 - etap współprądowego obniżania ciśnienia, wyrównywanie ciśnień między adsorberami,
I - przerwa w pracy adsorbera,
PP - etap współprądowego wytwarzania gazu płuczącego, kierowanego do zbiornika buforowego gazu płuczącego BG,
E1 - etap przeciwprądowej, próżniowej desorpcji z wytworzeniem gazu do recyrkulacji, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu recyrkulowanego - BR,
E2 - etap przeciwprądowej, próżniowej desorpcji z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
PL 231 697 Β1
P - etap przeciwprądowego, próżniowego płukania złoża gazem ze zbiornika buforowego gazu płuczącego z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
EQ2 - etap przeciwprądowego podwyższania ciśnienia, wyrównanie ciśnień między adsorberami,
R - etap przeciwprądowego wyrównywania ciśnienia strumieniem gazu odbieranym z adsorbera/adsorberów, w którym realizowany jest etap adsorpcji.
Przykład 1
W czteroadsorberowej instalacji V-PSA, wypełnionej węglem aktywnym z łupin orzecha kokosowego, o powierzchni BET N2 1080 m2/g i granulacji 2,4+4,8 mm, w ilości 4,5 kg w każdym adsorberze, wyposażonej w zbiorniki buforowe gazu płuczącego, recyrkulowanego, produktu wysokociśnieniowego oraz gazu bogatego w CO2 o pojemności 0,048 m3 każdy, prowadzono rozdział mieszaniny zawierającej: 30,4% CO2, 54,4% O2, 14,5% O2 oraz 0,7% Ar.
Instalacja pracowała według harmonogramu Fig. 5, dla którego przebieg ciśnienia prezentuje Fig. 4. Czas trwania wszystkich etapów pracy adsorbera wyniósł 840 sekund, parametry procesu przedstawia tabela 1. Proces realizowano stosując następujące etapy:
A - etap adsorpcji,
EQ1 - etap współprądowego obniżania ciśnienia, wyrównywanie ciśnień między adsorberami,
I - przerwa w pracy adsorbera,
PP - etap współprądowego wytwarzania gazu płuczącego PG, kierowanego do adsorbera będącego w stadium płukania złoża,
E - etap przeciwprądowej, próżniowej desorpcji z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
P - etap przeciwprądowego, próżniowego płukania złoża gazem pochodzącym z adsorbera będącego w stadium wytwarzania gazu płuczącego (PP) z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
EQ2 - etap przeciwprądowego podwyższania ciśnienia, wyrównanie ciśnień między adsorberami,
R - etap przeciwprądowego wyrównywania ciśnienia strumieniem gazu odbieranym z adsorbera/adsorberów, w którym realizowany jest etap adsorpcji.
Tabela 1
Parametry procesu V-PSA
| Symbol etapu | Czas trwania etapu | Ciśnienie początkowe | Ciśnienie końcowe |
| [s] | [kPaabs] | [kPaabs] | |
| A | 210 | 160 | 160 |
| EQ1 | 17,5 | 160 | 75 |
| T | 175 | 75 | 77 |
| PP | 17,5 | 77 | 66 |
| E | 192,5 | 66 | 9 |
| P | 17,5 | 9 | 15 |
| EQ2 | 17,5 | 15 | 75 |
| R | 192,5 | 75 | 160 |
Do instalacji doprowadzono mieszaninę gazów w ilości 2,79 m3/h.
Z instalacji odebrano 1,15 m3/h gazu bogatego w dwutlenek węgla. Czystość CO2 mierzona przy pomocy analizatora z sensorem NDIR wyniosła 74,4% objętościowych. Stopień odzysku CO2 z gazu zasilającego instalację liczony jako ilość dwutlenku węgla uzyskanego w produkcie do ilości CO2 wprowadzonego z gazem do instalacji wyniósł 96,8%. Wartości natężeń przepływu są odniesione do ciśnienia 101,3 kPa i temperatury 273 K.
PL 231 697 Β1
Przykład 2
W instalacji opisanej w przykładzie 1 rozdziela się tą samą mieszaninę gazową (30,6% CO2, 54,2% O2, 14,5% O2 oraz 0,7% Ar) sposobem według harmonogramu Fig. 7, dla którego przebieg ciśnienia prezentuje Fig. 6. Czas trwania wszystkich etapów pracy adsorbera wyniósł 840 sekund, parametry procesu przedstawia tabela 2. Proces realizowano stosując następujące etapy:
A - etap adsorpcji,
EQ1 - etap współprądowego obniżania ciśnienia, wyrównywanie ciśnień między adsorberami,
I - przerwa w pracy adsorbera,
PP - etap współprądowego wytwarzania gazu płuczącego PG, kierowanego do adsorbera będącego w stadium płukania złoża,
El - etap przeciwprądowej, próżniowej desorpcji z wytworzeniem gazu do recyrkulacji, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu recyrkulowanego - BR,
E2 - etap przeciwprądowej, próżniowej desorpcji z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
P - etap przeciwprądowego, próżniowego płukania złoża gazem pochodzącym z adsorbera będącego w stadium wytwarzania gazu płuczącego (PP) z wytworzeniem gazu bogatego w CO2, magazynowany w zbiorniku buforowym gazu bogatego w CO2 - BP,
EQ2 - etap przeciwprądowego podwyższania ciśnienia, wyrównanie ciśnień między adsorberami,
R - etap przeciwprądowego wyrównywania ciśnienia strumieniem gazu odbieranym z adsorbera/adsorberów, w którym realizowany jest etap adsorpcji.
Tabela 2
Parametry procesu V-PSA
| Symbol etapu | Czas trwania etapu | Ciśnienie początkowe | Ciśnienie końcowe |
| [s] | [kPaabs] | [kPaabs] | |
| A | 210 | 160 | 160 |
| EQ1 | 17,5 | 160 | 72 |
| I | 175 | 72 | 72 |
| PP | 17,5 | 72 | 55 |
| El | 70 | 55 | 18 |
| E2 | 122,5 | 18 | 10 |
| P | 17,5 | 10 | 18 |
| EQ2 | 17,5 | 18 | 72 |
| R | 192,5 | 72 | 160 |
Do instalacji doprowadzono mieszaninę gazów w ilości 2,85 m3/h.
Z instalacji odebrano 0,61 m3/h gazu bogatego w dwutlenek węgla o czystości 97,6% objętościowych, zaś ilość gazu do recyrkulacji wyniosła 0,72 m3/h. W efekcie ilość gazu kierowana do adsorbera wyniosła 3,57 m3/h. Stopień odzysku CO2 z gazu zasilającego instalację wyniósł 67,6%. Stężenie dwutlenku węgla mierzono przy pomocy analizatora z sensorem NDIR. Wartości natężeń przepływu są odniesione do ciśnienia 101,3 kPa i temperatury 273 K.
Przykład 3
W instalacji opisanej w przykładzie 1 rozdziela się tą samą mieszaninę gazową (30,3% CO2, 54,4% O2, 14,6% O2 oraz 0,7% Ar) sposobem według wynalazku. Instalacja pracuje według harmonogramu (Fig. 3) dla którego przebieg ciśnienia prezentuje Fig. 2. Czas trwania wszystkich etapów pracy adsorbera wyniósł 840 sekund.
PL 231 697 Β1
Parametry procesu przedstawia tabela 3.
Tabela 3
Parametry procesu V-PSA
| Symbol etapu | Czas trwania etapu | Ciśnienie początkowe | Ciśnienie końcowe |
| [s] | [kPaabs] | [kPaabs] | |
| A | 210 | 160 | 160 |
| EQ1 | 17,5 | 160 | 72 |
| I | 17,5 | 72 | 72 |
| PP | 35 | 72 | 55 |
| I | 140 | 55 | 55 |
| El | 70 | 55 | 18 |
| E2 | 122,5 | 18 | 9 |
| P | 17,5 | 9 | 16 |
| EQ2 | 17,5 | 16 | 72 |
| R | 192,5 | 72 | 160 |
Do instalacji doprowadzono mieszaninę gazów w ilości 2,83 m3/h.
Z instalacji odebrano 0,6 m3/h gazu bogatego w dwutlenek węgla o czystości 98,3% objętościowych, zaś ilość gazu do recyrkulacji wyniosła 0,73 m3/h. W efekcie ilość gazu kierowana do adsorbera wyniosła 3,55 m3/h. Stopień odzysku CO2 z gazu zasilającego instalację wyniósł 68,3%. Stężenie dwutlenku węgla mierzono przy pomocy analizatora z sensorem ND IR. Wartości natężeń przepływu są odniesione do ciśnienia 101,3 kPa i temperatury 273 K.
Zastrzeżenie patentowe
Claims (1)
1. Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej, realizowany w układzie co najmniej trzech kolumn adsorpcyjnych, z których jedna znajduje się zawsze w etapie adsorpcji, pracujących według cyklicznie powtarzalnego harmonogramu i według procesu technologicznego, podczas którego wykonywane są kolejno następujące po sobie operacje adsorpcji, współprądowego obniżania ciśnienia, przeciwprądowej desorpcji i przeciwprądowego próżniowego płukania złoża, odbudowywania ciśnienia i końcowego wyrównywania ciśnienia, znamienny tym, że współprądowe obniżanie ciśnienia osiąga się poprzez operację wyrównania ciśnienia (EQ1), a następnie poprzez operację wytwarzania gazu płuczącego (PP) do zbiornika buforowego gazu płuczącego (BG), przy czym po każdej z tych operacji występuje co najmniej 10 sekundowa przerwa w pracy adsorbera (I) w celu częściowego zdesorbowania ditlenku węgla do przestrzeni międzyziarnowej złoża, dzięki podciśnieniu panującemu w adsorberze, zaś etap przeciwprądowej desorpcji (E1) wykonuje się po ostatnim z etapów przerwy w pracy adsorbera (I), przy czym gaz z etapu desorpcji dzieli się na gaz do recyrkulacji (RG) z pierwszego etapu desorpcji (E1), który następnie miesza się z gazem spalinowym doprowadzanym do instalacji w celu podwyższenia stężenia ditlenku węgla w gazie kierowanym do adsorberów będących w etapie adsorpcji, zaś gaz bogaty w ditlenek węgla (CO2 RG), jako końcowy produkt, otrzymuje się z drugiego etapu desorpcji (E2) oraz etapu próżniowego płukania złoża (P), przy czym etap próżniowego płukania złoża gazem ze zbiornika buforowego (P) wykonuje po etapie desorpcji (E2).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412965A PL231697B1 (pl) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL412965A PL231697B1 (pl) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL412965A1 PL412965A1 (pl) | 2017-01-02 |
| PL231697B1 true PL231697B1 (pl) | 2019-03-29 |
Family
ID=57629154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL412965A PL231697B1 (pl) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL231697B1 (pl) |
-
2015
- 2015-06-30 PL PL412965A patent/PL231697B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL412965A1 (pl) | 2017-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85953C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av en syreprodukt med en renhetsgrad av 95% fraon omgivande luft. | |
| TWI421345B (zh) | 高爐氣體之分離方法及裝置 | |
| KR100964854B1 (ko) | 고순도 생성물의 회수가 향상된 압력 변동 흡착 방법 | |
| KR100254295B1 (ko) | 단일 흡착 베드를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| AU2008336265B2 (en) | A plant and process for recovering carbon dioxide | |
| US9908078B2 (en) | Methods and systems of enhanced carbon dioxide recovery | |
| US20110223100A1 (en) | Production of hydrogen from a reforming gas and simultaneous capture of co2 co-product | |
| JPS6137968B2 (pl) | ||
| JP6611264B2 (ja) | ガス精製方法及び装置 | |
| CA2160846A1 (en) | Natural gas enrichment process | |
| KR20000052370A (ko) | 단일 흡착기 및 단일 송풍기를 사용하는 산소 생성 방법및 시스템 | |
| US11351499B2 (en) | Treatment of a methane stream comprising VOCs and carbon dioxide by a combination of an adsorption unit and a membrane separation unit | |
| US8137435B2 (en) | Carbon dioxide recovery from low concentration sources | |
| CN108236829B (zh) | 从含co2原料气中分离高纯度co2的方法及装置 | |
| EP3858463A1 (en) | Installation and method for recovering gaseous substances from gas flows | |
| CN101721881B (zh) | 处理包含燃料的气体混合物的vsa的再加压 | |
| KR100515703B1 (ko) | 내부 감압 흐름의 제어를 이용한 압력 스윙 흡착 방법 | |
| KR0173399B1 (ko) | 압력변동흡착식 고순도 이산화탄소 제조방법 | |
| PL231697B1 (pl) | Sposób wychwytu ditlenku węgla z mieszanin gazowych metodą próżniowej adsorpcji zmiennociśnieniowej | |
| JPS61230715A (ja) | Ｐｓａ装置を使つたガス濃縮回収方法 | |
| US20170305744A1 (en) | Pressure swing adsorption for oxygen production | |
| RU196293U1 (ru) | Портативный мембранно-адсорбцонный концентратор кислорода | |
| JP2025147429A (ja) | Ｃｏ２の回収方法 | |
| PL237180B1 (pl) | Dwustopniowy sposób wychwytu ditlenku węgla z gazów spalinowych metodą adsorpcyjną | |
| TW202602537A (zh) | 二氧化碳的捕獲裝置及捕獲方法 |