БЛОК ПО УЛАВЛИВАНИЮ И УТИЛИЗАЦИИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Полезная модель относится к области утилизации промышленных выбросов в атмосферу, а именно улавливанию и утилизации углекислого газа, образующегося при переработке углеродсодержащего топлива в твердооксидном топливном элементе.
Известен способ утилизации диоксида углерода в процессе получения синтез-газа из диоксида углерода и воды (RU 2396204).
Недостаток способа заключается в сложности технологии процесса.
2
2
2
2
4
2
Известен способ создания водородного энергохимического комплекса и устройства для его реализации (RU 2385836), в котором в результате реакции диоксида углерода СO с парами воды НO на катализаторе из металлов никеля, кобальта или рутения происходит утилизация углекислого газа по реакции: СO+2НO→СН+2O.
Недостатком метода является использование дорогостоящих катализаторов и высоких температур.
2
2
Известен способ промышленного получения мочевины из аммиака и диоксида углерода (RU 2036900). Реакцию в основном реакторе с высокой степенью выхода мочевины между хорошо очищенными реагентами ведут при высоком давлении 300-400 кг/см с наличием флеш-стадии при давлении ниже, по крайней мере, на 40% давления в основном реакторе, предпочтительно при 200 кг/см.
Недостатком способа утилизации является сложность его технологии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемой полезной модели является способ утилизации диоксида углерода (RU 2458005).
Согласно описанию изобретения способ утилизации диоксида углерода включает подачу диоксида углерода через, по меньшей мере, одну емкость, заполненную трифторуксусной кислотой, насыщенной кислородом. Образовавшиеся продукты отделяют, отработанную кислоту регенерируют путем ее насыщения кислородом и рециркулируют насыщенную кислоту в процесс. Предпочтительно подачу диоксида углерода осуществляют при температуре 10-25°С и атмосферном давлении. Способ позволяет повысить эффективность утилизации диоксида углерода, проводить процесс утилизации при комнатной температуре и атмосферном давлении, а продукт утилизации использовать в качестве октаноповышающей добавки к моторному топливу.
Однако указанный способ не является достаточно эффективным вследствие использования трифторуксусной кислоты, насыщенной кислородом, а также предпочтительной температуры протекания реакции 10-25°С для проведения процесса утилизации диоксида углерода.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является упрощение процесса улавливания и утилизации углекислого газа за счет применения абсорбента - 6% раствора гидроксида натрия.
Техническим результатом является создание блока по улавливанию углекислого газа, позволяющего снизить выбросы диоксида углерода в атмосферу и работающего по замкнутому циклу, в составе установки твердооксидного топливного элемента при производстве тепловой и электрической энергии.
Технический результат достигается тем, что в блоке по улавливанию и утилизации углекислого газа, включающем абсорбер для проведения процесса утилизации углекислого газа и контактную емкость для отделения образовавшихся продуктов утилизации и регенерированного раствора NaOH, согласно настоящей полезной модели в качестве абсорбента используется 6% раствор NaOH, добавлен фильтр-пресс, в котором производится обезвоживание шламовой воды, где отделенная в фильтр-прессе вода отправляется на абсорбер для повторного использования совместно с регенерированным растворов NaOH из контактной емкости. Все линии, связанные с абсорбером, контактной емкостью и фильтр-прессом, присоединены методом спайки труб, выполненных из химически стойкого материала.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре изображена технологическая схема предлагаемого блока по улавливанию и утилизации углекислого газа.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - абсорбер;
2 - контактная емкость;
3 - фильтр-пресс.
Блок по улавливанию и утилизации углекислого газа содержит расположенные в технологической последовательности линии подачи углекислого газа и абсорбента, абсорбер, линию подачи известкового молока, контактную емкость, линию подачи флокулянта, фильтр-пресс и линии рециркуляции воды и абсорбента. Все линии, связанные с абсорбером, контактной емкостью и фильтр-прессом, присоединены методом спайки труб.
Блок по улавливанию и утилизации углекислого газа включает бак абсорбер, контактную емкость и фильтр-пресс, обвязанные трубопроводами из химически стойкого материала.
Абсорбер (1) - установлен с возможностью заполнения углекислым газом и абсорбентом в виде 6% раствора гидроксида натрия.
Контактная емкость (2) - установлена с возможностью заполнения отработавшим абсорбентом и известковым молоком, также предусмотрен выход регенерированного NaOH.
Фильтр-пресс (3) - установлен с возможностью подачи флокулянта и шламовых вод для получения воды, направляемой на рециркуляцию и шлама в виде сухого остатка.
Блок по улавливанию и утилизации углекислого газа работает следующим образом: углекислый газ и 6% раствор гидроксида натрия подают в абсорбер (1), где происходит связывание углекислого газа. Отработавший абсорбент вместе с раствором известкового молока подается в контактную емкость, где регенерируется раствор NaOH и получается шламовая вода. Шламовая вода направляется на фильтр-пресс (3) для дальнейшего обезвоживания, полученная вода и регенерированный раствор NaOH отправляются на абсорбер для повторного использования.
Описываемый блок по улавливанию и утилизации углекислого газа позволяет проводить процесс в условиях различных температур и атмосферного давления с получением продукта утилизации в виде обезвоженного шлама, который может быть использован в качестве материала в строительной сфере. Степень утилизации углекислого газа составляет 100%.