ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тонкая очистка от двуокиси углерода методом адсорбции из "Очистка технических газов" Тонкая очистка газа от двуокиси углерода необходима в технологических установках с глубоким охлаждением, например при промывке газа от окиси углерода жидким азотом в производстве аммиака, при разделении воздуха, коксового и других газов. [c.321] Адсорбционный метод может применяться после удаления основного количества СО., одним из известных методов, например водной промывкой, для дополнительной тонкой очистки газа. [c.321] Предложен и экспериментально разработан адсорбционный способ тонкой очистки от СО2 при низкой температуре газа, направляемого на отмывку жидким азотом. Способ состоит в том, что адсорбция-СО2 производится под давлением при температуре —40ч-—50° С, а десорбция — потоком инертного газа прн низкой температуре и давлении, близком к атмосферному. По схеме с промывкой газа жидким азотом в качестве десорбирующего газа используется фракция СО. Давление процесса определяется давлением газа в условиях его дальнейшей переработки. [c.322] Проведение адсорбции при пониженной температуре увеличивает поглотительную способность сорбента в несколько раз по сравнению с адсорбцией при обычной температуре. Затраты энергии на очистку газа незначительны и определяются только расходом на покрытие небольших дополнительных потерь холода и давления, связанных с установкой агрегата очистки. При этом отсутствует постоянный расход каких-либо реагентов. [c.322] В качестве адсорбентов могут применяться активированные угли и мелкопористый силикагель различных промышленных марок, а также синтетические цеолиты (молекулярные сита). Характеристика адсорбентов приведена в табл. 111-5. [c.322] При адсорбционной очистке водорода в одинаковых условиях силикагели обладают значительно меньшей емкостью по СО2, чем активированные угли, из которых наиболее эффективен уголь марки СКТ (табл. VIП-6). Среди синтетических цеолитов наибольшую емкость по двуокиси углерода имеет цеолит СаА (табл. УП1-7). [c.322] Парциальное давление СОг, мм рт. ст. [c.323] Таким образом, синтетические цеолиты типа СаА могут быть использованы для адсорбционной очистки газа от СО2 под давлением и при температуре 15—20° С, если содержание двуокиси углерода в газе не превышает нескольких десятых долей процента. Регенерация адсорбента проводится при 250—350° С. [c.324] Парциальное давление СО2 ММ рт. ст. [c.324] Константы этого уравнения зависят не только от количества адсорбированного СО,, но и от общего давления адсорбции (табл. УП1-8). [c.324] Теплота адсорбции 1 моль СО., при давлении 31 ат составляет 4200—4860 кал моль. [c.324] Величина А , рассчитанная по уравнению (VII1-37) с использованием коэффициентов, найденных опытным путем (табл. VI11-9), соответствует экспериментальным данным (отклонение составляет не более 5—6%). [c.325] Применив потенциальную теорию адсорбции для обработки экспериментальных данных, авторы работы показали, что уголь СКТ относится к первому структурному типу. Уравнение характеристической кривой, определяющее адсорбцию чистых компонентов, можно применять только при общем давлении 1 ат (рис. УПЫ6). Таким образом, использование характеристической кривой для расчета изотермических данных при различных температурах и повышенном давлении не дает удовлетворительных результатов. [c.326] Принципиальная схема тонкой очистки конвертированного газа от двуокиси углерода приведена на рис. УПЫ 7. [c.328] Конвертированный газ, охлажденный до —40 С и освобожденный от влаги в предаммиачном I и аммиачном // теплообменниках, проходит тонкую очистку от СОа на активированном угле в одном из адсорберов V. Тепло адсорбции отводится в дополнительном аммиачном теплообменнике VI, обеспечивающем необходимую стабилизацию температуры газа на входе в низкотемпературный блок агрегата отмывки от СО. Фракция СО, выходящая из низкотемпера турного блока при —45 С, разделяется на два потока. [c.328] Первый поток (30—50%) проходит секцию работающего пред-аммиачного теплообменника азота высокого давления III, где подогревается до 20° С, и затем смешивается со вторым потоком. Распределение потоков с целью получения на входе в адсорберы V газа десорбции с нужной температурой осуществляется автоматически при помощи регулятора расхода, работающего по команде датчика температуры на входе в адсорбер. [c.329] Общий поток фракции СО (после смешения) при температуре —2Б-.—45° С (в зависимости от условий процесса) проходит неработающий адсорбер V. Процесс десорбции СОа сопровождается поглощением тепла, поэтому температура фракции СО после адсорбера понижается до —50- —30° С. Затем эта фракция проходит вторую секцию работающего предаммиачного теплообменника III азота высокого давления и выходит из агрегата при —20° С. [c.329] Расход десорбирующего газа составляет 15—25% объема очищенного газа (в зависимости от содержания СО2 в исходном газе). [c.329] Азот высокого давления охлаждается до —35 --25° С в змеевиках обеих секций теплообменника III, затем до —40° С в работающем аммиачном теплообменнике IV и направляется в низкотемпературный блок. [c.329] Вернуться к основной статье