СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА
GAS CLEANING METHOD

Изобретение относится к газоперерабатывающей промышленности и предназначено для очистки: природного газа; попутного нефтяного газа; отходящих газов после сжигания топлива в печах, котлах, двигателях внутреннего сгорания большой мощности (судовых, дизельных электростанций) и других газов.
Известны способы очистки природного газа: абсорбционный; аминовый; щелочной; способ окислительной очистки природного газа от серосодержащих соединений с использованием реакции жидкофазного каталитического окисления воздухом с последующим отделением образовавшейся суспензии; гидролиз серосодержащих компонентов природного газа путем их каталитического восстановления водяным паром, взятые за аналоги.
Недостатком указанных способов является недостаточная производительность процесса.
Задача изобретения - повышение производительности очистки.
Изобретение осуществляется следующим образом:
исходный газ - природный газ либо другой очищаемый газ вводят в проточное кавитационное устройство, в зону кавитации воды, полученную смесь разделяют на отходы очистки и очищенный газ, а газовая и жидкая фазы имеют рециркуляцию через проточное кавитационное устройство, с подпиткой воды.
В процессе кавитации вода разлагается на: водород, озон и перекись водорода, которые участвуют в реакции хемосорбции примесей газа, при этом обеспечивается повышение производительности процесса очистки.
Очистку проводят в одну или последовательно в несколько ступеней по непрерывной схеме, либо по периодической схеме.
На фиг. 1 изображена структурная схема непрерывного одноступенчатого способа очистки, включающая: проточное кавитационное устройство 1 с зоной кавитации 2; смесители фаз 3 и 4; линию рециркуляции газовой фазы 5; линию рециркуляции жидкой фазы 6; разделитель 7.
На фиг. 2 изображена структурная схема периодического способа очистки.
На фиг. 3 изображена схема работы проточного кавитационного устройства.
На фиг. 4 изображено сечение А-А фиг. 3.
На фиг. 5 изображено сечение Б-Б фиг. 3.
Проточное кавитационное устройство включает: корпус 8; набор центробежных турбин 19…23; неподвижные направляющие аппараты 14…18; вал турбин 24, соединенный муфтой 25 с электродвигателем 26, имеющим регулируемую либо нерегулируемую частоту вращения; фланцы входной 27 и выходной 28.
Проточное кавитационной устройство работает следующим образом: при подаче напряжения на электродвигатель 26 начинает вращаться вал 24 и турбины 19…23, поток воды 29 разгоняется от ступени 9 до ступени 13, до критической скорости потока, при которой наступает режим кавитации воды. При вводе в зону кавитации воды газа происходят реакции хемосорбции примесей газа, описываемые следующими формулами:
2
2
2
2
3
- разложение воды: 5HO↔4Н+HO+О
- хемосорбция основных примесей попутного нефтяного газа, газов переработки нефти:
2
2
2
2
2
2
CS+2НО→2HS+CO+O
2
2
COS+H→HS+CO
2
2
3
N+3Н→2NH
- хемосорбция основных примесей отходящих (дымовых) газов:
2
3
СО+2Н→СНОН
- хемосорбция других примесей газов:
3
2
2
4
SO+HO(газ)→HSO(газ)
2
4
2
2
4
HSO(газ)+0,17HO(газ)→HSO(жидкость)
2
2
3
2
СО+3Н→СНОН+HO
2
2
3
2
NO+4H→2NH+HO.