ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрирование, очистка и осушка из "Производство мочевины" Водная очистка при одноступенчатой экспанзии не позволяет получить газ с нужным содержанием СО2. Поэтому применение малоконцентрированной двуокиси углерода приводит к ухудшению показателей производства мочевины. По указанной причине двуокись углерода после водной очистки подвергают концентрированию. [c.37] Концентрацию СО2 в газе повышают различными способами. Кратко рассмотрим эти способы. [c.37] При двухступенчатой экспанзии высококонцентрированная фракция углекислого газа с содержанием не менее 97% СО2 получается в количестве не более 45% от всей двуокиси углерода, выделившейся при десорбции воды. На некоторых установках количество высококонцентрированной СОа достигает только 20%. Большая часть углекислого газа в виде малоконцентрированной фракции выделяется в I ступени экспанзии и выбрасывается в атмосферу. Применение такой схемы лимитирует мощности цехов мочевины в связи с ограниченным балансом двуокиси углерода. [c.37] При каталитическом выжигании СО и Нг из экспанзерного газа удается повысить концентрацию СО2 в исходном газе до 98% и выше. Применение каталитической очистки позволяет использовать весь газ в производстве мочевины. [c.37] Сжижение газообразной СО также является одним из способов повышения ее концентрации. При этом жидкая двуокись углерода подается плунжерным насосом под давлением 200 ат в колонну синтеза. Такая схема не дает возможности полностью использовать двуокись углерода для синтеза мочевины. Кроме того, неэкономично компримировать инертные газы до давления 60— 80 ат, а затем при сжижении СО2 выдувать их в атмосферу вместе с некоторым количеством двуокиси углерода. [c.37] В настоящее время в промышленности в случае водной очистки газа для повышения концентрации СО3 применяют первый способ, т. е. двухступенчатую экспанзию газа, или используют сразу моноэтаноламиновую очистку. [c.37] В зависимости от способа очистки газа получаемая двуокись углерода содержит различное количество СО2 (80—99,5%). В качестве примесей в ней могут присутствовать от 0,02 до 1 г м сероводорода и органических сернистых соединений. [c.37] енная от сернистых соединений двуокись углерода вначале поступает в газгольдер, что дает возможность при внезапном отключении и прекращении подачи СО2 без аварии остановить цех мочевины. Кроме того, при пропускании через газгольдер обеспечивается плавная подача газа во всасывающий трубопровод компрессора. [c.38] Для предотвращения коррозии колонны синтеза и других аппаратов в двуокись углерода перед поступлением ее в компрессор добавляют из заводской сети кислород (0,5—0,8 объемн. %). [c.38] Необходимая концентрация кислорода в СО2 поддерживается автоматически при помощи регулятора. При отсутствии кислорода его временно можно заменить воздухом. Постоянная подача воздуха нецелесообразна, так как в присутствии азота воздуха снижается концентрация СО2 в исходном газе. [c.38] В некоторых случаях перед подачей газа в компрессор двуокись углерода подвергают осушке. При осушке газа улучшается работа компрессора, а также удается избежать коррозии последних ступеней компрессора и межступенчатой коммуникации. [c.38] В случае осушки двуокись углерода подается в колонну синтеза по схеме, показанной на рис. 9. В цех мочевины двуокись углерода поступает по трубопроводу из газгольдера и с помощью газодувки 2 направляется в осушительную установку. Газодувка создает давление 1200 мм вод. ст., необходимое для преодоления сопротивления аппаратов и коммуникаций всей осушительной системы. Температура газа в газодувке поднимается максимально на 10 °С. [c.38] Для предварительной осушки двуокись углерода поступает в двухсекционный холодильник 3. В первой секции газ охлаждается промышленной водой до температуры примерно 33 °С, а во второй секции—водой с температурой 12 °С в эту секцию можно также подавать артезианскую воду или рассол. [c.39] Для отделения капель влаги конденсата от газа последний из холодильника направляют во влагоотделитель 4 (см. также рис. 10). Содержание влаги в газе на выходе из холодильника при температуре 12 °С будет составлять примерно 1,5 объемн. %. [c.39] Пройдя влагоотделитель, газ через четырехходовой кран 13 поступает в нижнюю часть осушителя 9 (см. также рис. 11). Осушитель заполнен макропористым и субмикропористым силикагелем. Вначале газ проходит макропористый силикагель, чтобы предохранить субмикропористый силикагель от соприкосновения с влагой. [c.39] Высушенный газ (конечное содержание влаги 1 г1м ) выходит из верхней части осушителя и через четырех ходовой кран 12 поступает в фильтр 10, где очищается от возможных загрязнений силикагелевой пылью. [c.39] Во время работы осушителя 9 включенный с ним параллельно осушитель (адсорбер) 5 заполнен регенерируемым силикагелем. Процесс регенерации силикагеля происходит в замкнутой системе с помощью нагретой до 140 °С двуокиси углерода. Адсорбированный силикагелем водяной пар удаляется и конденсируется в холодильнике 8. Конденсат непрерывно отводится из системы (на рисунке не показано). Охлажденная двуокись углерода циркуляционным вентилятором 6 подается в подогреватель 7, где она нагревается до 140 °С и снова направляется в адсорбер. При регенерации циркуляционная СО2 поступает в осушитель сверху вниз. [c.39] Регенерация силикагеля будет закончена, когда температура газа, выходящего из адсорбера, начнет повышаться. После этого автоматически включается охлаждающий цикл. Охлаждение осушителя происходит в результате циркуляции газа через адсорбер в замкнутой системе при выключенном подогревателе. Пар, подаваемый в подогреватель, отключается автоматически. [c.40] Осушительный цикл продолжается примерно 4 ч, после чего адсорбер переводится на регенерацию (2,5 ч). По окончании цикла охлаждения (1,5 ч) адсорбер автоматически переключается на осушительный цикл. [c.40] Температура газа после осушки повышается до50°С, поэтому газ перед поступлением в компрессор охлаждается в теплообменнике 11 до 30—35 °С. Охлажденная двуокись углерода из холодильника направляется в компрессор (на схеме не показан), из которого под давлением 200 ат подается в колонну синтеза. [c.40] Вернуться к основной статье