ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ

Полезная модель относится к области технологии извлечения диоксида углерода и может быть использована в промышленных масштабах.
Технологическая линия для извлечения диоксида углерода из отработанных продуктов сгорания топлива включает соединенные между собой технологическими трубопроводами подачи рабочих тел, центробежные насосы, резервуар для сбора очищенной воды, гидросепараторы, теплообменный аппарат для последующего охлаждения дымовых газов, теплообменный аппарат для уравнивания температуры дымовых газов и воды, колонные аппараты, вентилятор для вытяжки дымовых газов из колонного аппарата, резервуар для сбора воды, центробежные насосы для перемещения жидкостей соответственно в колонные аппараты и перемешивающий аппарат, для разбавлении раствора щелочи, центробежный насос для эжекции раствором щелочи потока раствора угольной кислоты, выходящего из колонного аппарата, гидросепаратор для отделения диоксида углерода из жидкого раствора соли, компрессора высокого давления для подачи диоксида углерода в резервуар под высоким давлением, резервуар для сбора жидкого триоксида серы (RU 108322, B01D 53/04, 2012 г).
Недостатками известной технологической линии является невысокая степень очистки дымовых газов из-за отсутствия стадии очистки от окислов серы и частиц механической взвеси, а также высокое энергопотребление.
Задачей полезной модели является создание усовершенствованной технологической линии для извлечения диоксида углерода из дымовых газов, обеспечивающей удаление окислов серы и частиц механической взвеси из исходного сырья.
Техническим результатом полезной модели является повышение степени очистки дымовых газов от окислов серы и частиц механической взвеси, а также снижение энергопотребления.
Поставленная задача и технический результат достигается тем, что технологическая линия для извлечения диоксида углерода из дымовых газов, включающая последовательно соединенные и технологически связанные между собой трубопроводами подачи рабочих тел, накопительные резервуары, теплообменные аппараты, центробежные насосы, компрессор, колонные аппараты, согласно полезной модели, она дополнительно содержит скруббер, расположенный перед колонным аппаратом, десорбер, установленный между колонным аппаратом и теплообменным аппаратом, и дополнительный теплообменный аппарат, расположенный между десорбером и колонным аппаратом.
Введение в технологическую линию для извлечения диоксида углерода из дымовых газов скруббера, который установлен перед колонным аппаратом, обеспечивает, в результате мокрого золоулавливания, дополнительную очистку дымовых газов от частиц механической взвеси и, частично, окислов серы, растворяющихся в воде, орошаемой скруббер. Это делает технологическую линию универсальной, так как становится применимой для любых видов газообразных отходов, содержащих диоксид углерода.
Наличие десорбера, расположенного между колонным аппаратом и теплообменным аппаратом, необходимо для термической диссоциации водного раствора карбоната моноэтаноламина, являющегося идеальным абсорбентом для диоксида углерода и растворителем для него. Кроме того, можно очень легко создать условия для термической диссоциации карбоната моноэтаноламина в десорбере. Это и делает предложенный способ более совершенным, нежели способ, представленный в аналоге.
Установка дополнительного теплообменного аппарата между десорбером и колонным аппаратом позволяет экономить греющий пар для процесса десорбции за счет того, что нагретый регенерированный водный раствор моноэтаноламина, выходящий из десорбера, обогревает холодный водный раствор карбоната моноэтаноламина, выходящий из колонного аппарата и поступающий в десорбер.
Технологическая линия для извлечения диоксида углерода из дымовых газов, представлена на фиг.1.
Технологическая линия для извлечения диоксида углерода из дымовых газов включает в себя последовательно соединенные и технологически связанные между собой технологическими трубопроводами подачи рабочих тел, центробежный насос 1 для подачи воды с водопроводных сетей, накопительный резервуар 2 с водой, центробежный насос 3 для подачи воды в аппарат для мокрой очистки дымовых газов, центробежный насос 4 для подачи отработанной воды в оборотную систему водоснабжения, скруббер 5 для мокрой очистки дымовых газов, колонный аппарат 6 для извлечения диоксида серы из смеси дымовых газов, колонный аппарат 7 для извлечения диоксида углерода из дымовых газов, дымосос 8 для вытяжки потока дымовых газов, накопительный резервуар 9 с едким натром, резервуар 10 для сбора отходов, центробежный насос 11 для вывода отработанного абсорбента, резервуар 12 для хранения водного раствора моноэтаноламина, центробежные насосы 13 и 14 для подачи водного раствора моноэтаноламина, десорбер 15 для регенерации водного раствора моноэтаноламина, центробежный насос 16 для подачи раствора едкого натра, компрессор 17 для сжатия диоксида углерода, теплообменный аппарат 18 для охлаждения диоксида углерода, газгольдер 19 для хранения сжиженного диоксида углерода, теплообменный аппарат 20 для конденсации диоксида углерода, дополнительный теплообменный аппарат 21 и теплообменный аппарат 22 для нагрева водного раствора моноэтаноламина, центробежный насос 23 для подачи нагретого регенерированного водного раствора моноэтаноламина.
Технологическая линия для извлечения диоксида углерода работает следующим образом.
Дымовые газы, на выходе из котельного агрегата поступают в аппарат для мокрого золоулавливания - скруббер 5, вода для орошения которого берется из резервуара 2, а он, в свою очередь, наполняется центробежным насосом 1 из водопроводных сетей. Далее дымовые газы поступают в колонный аппарат 6, где происходит извлечение окислов серы из их смеси 5%-ным раствором едкого натра. Раствор едкого натра подается из резервуара 9 центробежным насосом 16. После этого дымовые газы поступают в колонный аппарат 7. Извлечение диоксида углерода из смеси происходит в колонном аппарате 7 15%-ным водным раствором моноэтаноламина. Моноэтаноламин подается на данный аппарат 7 из резервуара 12, который в свою очередь наполняется центробежным насосом 13 и центробежным насосом 14. Затем дымовые газы выбрасываются в атмосферу дымососом 8. Раствор карбоната моноэтаноламина, проходя промежуточную стадию нагрева в дополнительном теплообменном аппарате 21, поступает в десорбер 15. В условиях повышенных температур происходит его термическая диссоциация, в результате которой регенерированный водный раствор моноэтаноламина подается центробежным насосом 23 в дополнительный теплообменный аппарат 21 и теплообменный аппарат 22 для охлаждения, а после этого - повторно в колонный аппарат 7. Охлаждение газообразного диоксида углерода осуществляется в теплообменный аппарат 18. Затем в компрессоре 17 происходит его сжатие до 60 атмосфер. Далее сжатый диоксид углерода поступает в теплообменный аппарат 20, где происходит его охлаждение и конденсация. После конденсации жидкий диоксид углерода поступает на хранение в газгольдер 19 с последующей отправкой потребителю.
Данная технологическая линия находится на стадии технического предложения.