УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕКИСЛОТЫ ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Предлагаемая полезная модель относится к химической и газоперерабатывающей промышленности и может быть использована для получения углекислоты из дымовых газов отопительных котельных непосредственно на объектах газовой промышленности с использованием их ресурсов.
Известна установка для получения углекислоты из дымовых газов, состоящая из транзитного газохода с окном в днище, к которому примыкает корпус с размещенными в нем теплообменной, абсорбционной и десорбционно-охладительной секциями, отсасывающим зонтом, соединенным с вентилятором и осушителем [Патент на изобретение №2217221, Российская Федерация, МПК 7 B 01 D 53/14, дата публикации 27.11.2003]. Описанная установка направлена на повышение надежности конструкции, однако, она не обеспечена средствами для автоматического поддержания высокого качества получаемого продукта.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является установка для получения углекислоты из дымовых газов, которая включает дымоход, один конец которого предназначен для подключения к топке газосжигающего устройства, а второй - соединен с приспособлением для получения жидкой углекислоты [Каталог оборудования компании UNION ENGINEERING, /Denmark/ - 2000. - С.12].
Оптимальным для получения из дымовых газов углекислоты является режим дефицита воздуха в дымовых газах, то есть режим поддержания коэффициента избытка воздуха а в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92. При этом режиме в полученной жидкой углекислоте отсутствуют остаточный кислород и оксиды азота, а содержание двуокиси углерода в продуктах сгорания является наибольшим. Указанная выше установка не имеет в своем составе устройств для автоматического поддержания оптимального коэффициента избытка воздуха а в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92.
Потому, в основу предлагаемой полезной модели поставлена задача создания такой установки для получения углекислоты из дымовых газов, в которой автоматически
поддерживался бы оптимальный коэффициент избытка воздуха α в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92.
Поставленная задача решается в предлагаемой установке, которая, как и известная установка для получения углекислоты из дымовых газов, включает дымоход, один конец которого предназначен для подключения к топке газосжигающего устройства, а второй - соединен с приспособлением для получения жидкой углекислоты, а, в соответствии с предложением, установка дополнительно снабжена системой поддержания коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92, которая включает газоанализатор, установленный в ответвлении дымохода на входе приспособления для получения жидкой углекислоты, блок управления, выполненный в виде программирующего контролера, вентилятор, предназначенный для подачи воздуха в топку газосжигающего устройства, управляемый вентиль, установленный на выходе вентилятора, электрический выход газоанализатора подключен ко входу блока управления, а выход блока управления подключен к управляющему входу управляемого вентиля.
Предлагаемая установка обеспечена системой поддержания коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92. В блоке управления, который входит в состав названной системы и выполненному в виде традиционного программирующего контролера, задают уровень электрического сигнала, который отвечает оптимальному значению коэффициента избытка воздуха в дымовых газах. Уровень полуденного из газоанализатора сигнала автоматически сравнивается в блоке управления с заданным в блоке управления уровнем электрического сигнала, который соответствует оптимальному значению коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах. В зависимости от арифметической разницы уровней заданного и полученного электрических сигналов, блок управления дает команду на открывание или прикрывание управляемого вентиля, то есть на увеличение или уменьшение потока воздуха, который подают в топку газосжигающего устройства - увеличение или уменьшение интенсивности горения газа.
Суть предложения показана на схеме предлагаемой установки. Установка обеспечивает процесс извлечения (выделения) углекислого газа из дымовых газов путем его растворения в растворе моноэтаноламина (МЕА) и последующего получения жидкой углекислоты.
Предлагаемая установка для получения углекислоты из дымовых газов, включает дымоход 1, один конец которого предназначен для подключения к топке газосжигающего устройства 2, а второй - соединен с приспособлением 3 для получения жидкой углекислоты. В качестве газосжигающего устройства 2 использована газовая котельная. Дымоход 1 обеспечен дымососом /не показан/. Дымосос предназначен для прокачивания дымовых газов через приспособление 3 для получения жидкой углекислоты. Приспособление 3 включает скруббер, заполненный насадкой из керамических колец, устройство для охлаждения циркулирующей водой, абсорбер, обеспеченный дымоходом для сбрасывания в атмосферу дымовых газов, лишенных углекислоты в абсорбере, десорбер, обеспеченный кипятильником, теплообменник, углекислотный компрессор, предназначенный для сжатия углекислоты, трубопровод, предназначенный для подачи истощенного раствора МЕА на абсорбер, промежуточные теплообменники, дополнительный фильтр высокого давления, конденсатор, промежуточную емкость, баллон для жидкой углекислоты /не показаны/. Установка снабжена системой поддержания коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92. Указанная система включает газоанализатор 4, установленный в ответвлении 5 дымохода 1 на входе приспособления 3 для получения жидкой углекислоты, блок управления 6, выполненный в виде программирующего контролера, вентилятор 7, предназначенный для подачи воздуха в топку газосжигающего устройства 2, управляемый вентиль 8, установленный на выходе вентилятора 7. Газоанализатор 4 предназначен для генерации электрического сигнала, уровень значения которого соответствует значению коэффициента избытка воздуха α в дымовых газах, которые поступают в ответвление 5 дымохода 1. Электрический выход газоанализатора 4 подключен ко входу блока управления 6, а выход блока управления б подключен к управляющему входу управляемого вентиля 8.
Предлагаемая установка работает так.
Из топки газосжигающего устройства 2 - котельной в дымоход 1 поступают дымовые газы, которые получают в результате сжигания природного газа. Дымовые газы прокачивают дымососом через приспособление 3 для получения жидкой углекислоты, где осуществляется процесс получения жидкой углекислоты, в котором используют раствор моноэтаноламина. Во время прохождения дымовых газов через ответвление 5 дымохода 1 и газоанализатор 4 последний генерирует электрический сигнал, уровень которого соответствует коэффициенту избытка воздуха α в дымовых газах, которые поступили в
ответвление 5. Полученный из газоанализатора 4 электрический сигнал поступает в блок управления 6, где его уровень сравнивается с уровнем электрического сигнала, который соответствует оптимальному значению коэффициента избытка воздуха а в дымовых газах (α=0,88...0,92). В зависимости от арифметической разницы уровней указанных электрических сигналов, блок управления 6 дает команду (сигнал) на открывание или прикрывание управляемого вентиля 8, то есть на увеличение или на уменьшение потока воздуха, который подают в топку газосжигающего устройства 2 - на увеличение или на уменьшение интенсивности горения природного газа в топке котельной. Таким образом, поддерживается оптимальный коэффициент избытка воздуха в дымовых газах в пределах α=0,88...0,92, а предлагаемая установка производит углекислоту, в которой отсутствуют остаточный кислород и оксиды азота, а содержание двуокиси углерода является существенно большим чем в установке-прототипе.