SU701647A1 - Способ выделени газов из растворов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам вьоделени  газов из растворов, в част ности к выделению аммиака из водного раствора, а также к выделению кислых газов из аммиачного поглотительного рас ТВ ора. Вьщеление газов из растворов осуществл етс  в большинстве случаев путем отпарной десорбции, однако процесс отпарной десорбции газов из разбавленных водных растворов выдел етс  по своим особенност м среди других процессов разделени  смесей химических компонентов дистилл цией Дол  компонентов, образующих газовую фазу (в отличие от дистилл ции смесей, содержащих близкие количества компонентов, например, нефть сырой бензол и др.), при дистилл ции водных растворов газов составл ет ма лую часть от жидкой фазы (воды) до 1%, что обусловливает низкую скорость газовой фазы в колонне. В то же врем  лучшему разделению компонен тов способствует увеличение скорости газовой фазы. Известен способ выделени  кислых газов HjS HCN из аммиачно-водного поглотительного раств.ора путем отпар ной десорбции 1. Этот способ примен етс  дл  регенерации поглотительного аммиачного раствора в круговом способе очистки коксового газа от сероводорода. Известный способ заключаетс  в том, что после промывки коксового газа водным раствором аммиака поглотительный раствор регенерируют на отпарной колонне (отгон ют кислые газы из раствора, сохран   аМмиак). Дл  этого раствор после контакта с газом подогревают регенерированным раствором в теплообменйике. Подогретый раствор подают в отпарную колонну примерно на половине высоты колонны, Колонна состоит из двух секций верхней .укрепл ющей и нижней испарительной , и имеет куб-кип тильник, обогреваемый глухим паром. Аммиачный раствор, свободный от кислых газов, стекает из колонны в куб, выводитс  оттуда через теплообменник, холодильник и затем вновь используетс  в качестве абсорбента. Температуру наверху отпарной колонны и соответственно потери аммиака с уход щими газами регулируют добавлением на верхнюю тарелку укрепл ющей секции колонны небольшой части холодного исходного насыщенного раствора. 1азы, выход щие из верха отпарной колонны содержат в концентрированном виде сероводород, двуокись углерода, циа нистый водород и некоторое количест во аммиака. При этом способе стрем тс  макси мально перевести кислые компоненты ; в газовую фазу и сохранить основную часть аммиака в растворе. Дл  таког разделени , однако, приходитс  использовать высокоэффективные дорого сто щие аппараты и расходовать боль шое количество вод ного пара на десорбцию . Это вызываетс  тем, что объем газовой фазы ограничиваетс  ко личеством {)астворенных в воде, газов а следовательно, мал и не позвол ет обеспечить необходимую дл  хорошего разделени  компонентов скорость газовой фазы. Вывод газов в концентрированном виде из верха колонны приводит к Контакту их с поступающим дл  холодного орошени  исходным раст вором, вследствие чего соотношение аммиака, кислых компонентов, а также вод ных паров в выводимом концентра те приближаетс  к соотношению их в исходном растворе, а следовательно снижаетс  достигаемый в колонне эффект их разделени . Известен также способ выделени  г1ммиака из водного раствора в отпар ной колонне путем введени  в нее, кр ме пара, индифферентного газа-носител  2 . Способ заключаетс  в том, что вод ный раствор, содержащий аммиак, подают в колонну раздельно двум  потоками; меньшую часть - на верх колонн большую часть раствора нагревают про тивотоком выход щим раствором и пода ют в середину колонны. В колонну ввод т индифферентный газ-носитель, например воздух. Сверху вывод т газ содержащий аммиак, снизу из куба раствор , свободный от аммиака. Введение индифферентного газа-носител  позвол ет регулировать объем газовой фазы. Следовательно, устран етс  недостаток , присущий способам отпарнбй десорбции, в которых десорб цию ведут только паром. Однако введение инертного газа в процесс отпарной десорбции приводит к нeofexoдимocти его очистки перед . выбрсЬом в атмосферу, что значительно удорожает процесс. Кроме того, вывод десорбируемых газов сверху колонны приводит к их контактированию с исходным растворс  что значительно снижает эффективность разделени . Целью предлагаемого изобретени   вл етс  устранение вышеуказанных недостатков и предотвращение загр знени  атмосферы. Сущность предлагаемого изобретени  заключаетс в том., что парогазовую смесь, отбираемую из укрепл ющей секции ректификационной колонны, подают в испарительную секцию колонны , а целевой продукт отбирают со средних тарелок укрепл ющей секции в виде концентрированного раствора. Вывод концентрата со средины укрепл ющей колонны вместо вывода десорбированных веществ из верха колонны позвол ет предотвратить контакт вьгводимой фазы с исходным раствором . Такое разделение зон ввода и вывода фаз позволит также улучшить достигаемый в колонне эффект разделени . На средних тарелках создаетс  наибольшее концентрирование газов, так как наверх поступает разбавленный раствор, насыщающийс  по мере стекани  подымающимис  газами, а снизу из испарительнрй части ид-ет парогазова  смесь, укрепл юща с  по мере подъема в результате конденсации вод ных паров . На чертеже дана схема установки р1еализации способа дл  выделени  газов из водных растворов. Установка содержит укрепл ющую секцию колонны 1, испарительную секцию , 2 колонны, куб-кип тильник 3, теплообменник 4 раствора, холодильник 5 концентрата, сборник б концентрата , циркул ционный насос 7, брызгоотбойн ик 8 . УстПановка. работает следующим образом . Десорбцию поглотительного раствора ведут в колонне, состо щей из двух секций 1 и 2 - укрепл ющей и испарительной, снабженных насадкой из колец Рашига, тарелками с колпачками и другими устройствами дл  улучшени  контакта газа и жидкости. В секцию 2 подают насыщенный исходный раствор, нагретый предварительно в теплообменнике 4 отход щим дегазированным раствором. Температуру верха колонны, а также потери аммиака регулируют добавлением в верхнюю секцию колонны небольшого количества холодного насыщенного раствора. Из куба-кип тильника 3 в колонну подают пар дл  испарени  стекающего с колонны раствора. Парогазовую смесь отсасьшают циркул ционным насосом 7 из верха колонны через брызгоотбойник 8 и подают в испаритель или куб-кип тильник. Из низа колонны или из куба вывод т раствор, освобожденный от нежелательных газов. Выделенные из исходного раствора газы в виде жидкого концентрированного раствора непрерывно отвод т через холодильник 5 в сборник 6 с одной или нескольких тарелок укрепл ющей секции.

Пример . Водный раствор, содэржащий , г/л: NH, 10;

3;

HCN., 2)

СО,, 2, подают в колонну двум  потоками , Основную часть раствора (около 80-90%) подают в теплообменник 4, где его нагревают до 70-80°С и далее ввод т на орошение испарительной секции 2. Остальной раствор (10-20% от общего количества) подают без нагрева на верх укрепп ющей секции, где поддерживают температуру , Из середины укрепл ющей секции вывод т водный концентрированный раствор с температурой содержащий, г/л: КНэ 75; HiS 68; HCN 44; COi 25.

Из низа колонны или из куба кип тильника вывод т регенерированный поглотительный раствор, содержащий, г/л: NH3 7-8; Н. S 0,3;HCN 0,25; COi 1.

Из верха колонны отсасывают циркулирующий газ, равновесно насьпценный компонентами раствора при температуре наверху колонны, и подают в испаритепьную секцию колонны.

Материальный баланс газовых компонентов при отпарной десорбции по предлагаемому способу (на 100 л исходного раствора) приведен в таблице.

Claims (2)

1. Способ позвол ет предотвратить по ностью вредные выбросы в атмосферу без дополнительных меропри тий по очистке газа-носител . Нар ду с этим способ позвол ет сократить расход. , вод ного пара и использовать менее эффективные, а следовательно, более дешевые ректификационные колонны, по скольку в способе разделены зоны вво да исходного (холодного) раствора и вывода выделенных газов. Формула изобретени  Способ выделени  газов из растворов отпарной десорбцией в ректификационной колонне, состо щей из испари тельной и укрепл ющей секции с продувкой индифферентным газом, о т л ич а ю щ и и с   тем, что, с целью предотвращени  загр знени  атмосферы, Парогазовую смесь, отбираемую из укрепл ющей секции ректификационной колонны, подают в испарительную секцию колонны, а целевой продукт отбирают со средних тарелок укрепл ющей секции в виде концентрированного раствора . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа, Недра, М., 1968, с. 77.
2. 2.Патент США № 3826815, кл. 423-356, 1973.

   flptmgop

   7777777777

   Гвз - Hoci/fnejr