Способ и колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей

1. Способ абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей, включающий противоточный контакт очищаемого газа и регенерированного абсорбента в массообменной колонне с получением очищенного газа и насыщенного абсорбента, отличающийся тем, что насадочное контактное устройство массообменной колонны разделяют по высоте на самостоятельные массообменные секции с противоточным или перекрестноточным движением очищаемого газа и регенерированного абсорбента, при этом поток очищаемого газа последовательно пропускают через все самостоятельные массообменные секции массообменной колонны снизу вверх, поток регенерированного абсорбента вводят в верхнюю часть каждой самостоятельной массообменной секции, а поток насыщенного абсорбента выводят из нижней части каждой самостоятельной массообменной секции.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии в очищаемом газе одной извлекаемой примеси в каждую самостоятельную массообменную секцию и/или группы смежных самостоятельных массообменных секций подают один вид селективного регенерированного абсорбента.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что потоки насыщенного абсорбента, выводимые из нижней части каждой самостоятельной массообменной секции и/или группы смежных самостоятельных массообменных секций, для регенерации объединяют в общий поток за пределами массообменной колонны
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что изменение концентрации извлекаемой примеси для каждой самостоятельной массообменной секции dC принимают одинаковым для всех самостоятельных массообменных секций и определяют по уравнению:
H
где C - концентрация извлекаемой примеси в очищаемом газе на входе в массообменную колонну,
K
C - концентрация извлекаемой примеси в очищаемом газе на выходе из массообменной колонны,
N - число самостоятельных массообменных секций по высоте массообменной колонны.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что регенерированный абсорбент подают в каждую самостоятельную массообменную секцию в одинаковом количестве.
H,J
K,J
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что минимальный расход регенерированного абсорбента определяют по такому распределению концентраций извлекаемой примеси на входе газа в j-ую самостоятельную массообменную секцию C и на выходе из нее С , что
где K - константа Генри при абсорбции.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при наличии в очищаемом газе двух или более извлекаемых примесей, существенно отличающихся сродством к абсорбентам, в каждую самостоятельную массообменную секцию и/или группы смежных самостоятельных массообменных секций для извлечения конкретной примеси подают соответствующий вид селективного регенерированного абсорбента.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру абсорбционной очистки в каждой самостоятельной массообменной секции регулируют за счет изменения температуры регенерированного абсорбента, нагреваемого или охлаждаемого в дополнительных внешних теплообменниках.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в одну или несколько самостоятельных массообменных секций с перекрестноточным движением очищаемого газа и регенерированного абсорбента осуществляют дополнительный ввод одного или нескольких потоков одного вида селективного регенерированного абсорбента на промежуточные ступени с одинаковыми или разными параметрами.
10. Массообменная колонна абсорбционной очистки газов от нежелательных примесей, включающая вертикальный корпус для противоточного контакта очищаемого газа и регенерированного абсорбента в насадочном контактном устройстве, штуцера ввода очищаемого и вывода очищенного газа, отличающаяся тем, что насадочное контактное устройство разделяют по высоте на самостоятельные массообменные секции с противоточным или перекрестноточным движением очищаемого газа и регенерированного абсорбента, при этом каждую самостоятельную массообменную секцию отделяют от смежной самостоятельной массообменной секции глухой тарелкой и снабжают в верхней части низконапорным распределителем жидкости с штуцером ввода регенерированного абсорбента, при этом глухую тарелку оборудуют аккумулятором для сбора насыщенного абсорбента с штуцером вывода насыщенного абсорбента из корпуса массообменной колонны и патрубком для перехода очищаемого газа из нижерасположенной самостоятельной массообменной секции в вышерасположенную самостоятельную массообменную секцию сквозь глухую тарелку.
11. Колонна по п. 10, отличающаяся тем, что в самостоятельной массообменной секции с противоточным или перекрестноточным движением очищаемого газа и регенерированного абсорбента используют регулярную насадку системы PETON.
12. Колонна по п. 10, отличающаяся тем, что в самостоятельной массообменной секции с перекрестноточным движением очищаемого газа и регенерированного абсорбента используют несколько промежуточных ступеней регулярной насадки системы PETON, разделенных промежуточными низконапорными распределителями жидкости и промежуточными устройствами для ввода регенерированного абсорбента.
13. Колонна по п. 10, отличающаяся тем, что патрубки двух последовательно расположенных глухих тарелок размещают с разных сторон от регулярной насадки самостоятельной массообменной секции по ходу движения очищаемого газа.
14. Колонна по п. 10, отличающаяся тем, что штуцер вывода насыщенного абсорбента из корпуса массообменной колонны вышележащей самостоятельной массообменной секции и штуцер ввода регенерированного абсорбента в низконапорный распределитель жидкости нижележащей самостоятельной массообменной секции снабжают переточной трубой.
15. Колонна по п. 14, отличающаяся тем, что М смежных самостоятельных массообменных секций, снабженных М-1 переточной трубой, формируют группу смежных самостоятельных массообменных секций, в которую подают один вид селективного абсорбента.
16. Колонна по п. 15, отличающаяся тем, что число смежных самостоятельных массообменных секций М в группе смежных самостоятельных массообменных секций определяют из условия:
где Z - необходимая глубина извлечения конкретной примеси в данной группе смежных самостоятельных массообменных секций,
j
Z - глубина извлечения конкретной примеси в одной самостоятельной массообменной секции.