СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ГАЗА ИЗ ГАЗОВОЙ СМЕСИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЖЕКТОРА ВЕНТУРИ

1. Способ извлечения газа из смеси газов, включающий следующие этапы:
использование первого жидкого сорбента, обеспечивающего при контакте со смесью газов, по меньшей мере, частичную сорбцию, подлежащего извлечению газа;
приведение первого сорбента в контакт с газовой смесью путем их совместного направленного перемещения на этапе очистки через ступень (8) очистки так, чтобы газ, подлежащий извлечению, по меньшей мере, частично был поглощен из смеси газов с помощью первого сорбента за счет их взаимного контакта с получением очищенной смеси газов с меньшим содержанием газа, подлежащего извлечению, и обогащенным первым жидким сорбентом, в котором содержится, по меньшей мере, частично поглощенный газ, подлежащий извлечению из газовой смеси;
использование второго газообразного сорбента, обеспечивающего, по меньшей мере, частичное извлечение подлежащего извлечению газа из обогащенного жидкого первого сорбента при контактировании с этим обогащенным жидким сорбентом;
приведение указанного газообразного второго сорбента в контакт с указанным обогащенным жидким первым сорбентом, образовавшимся при проведении вышеупомянутой стадии очистки, путем их совместного направленного перемещения на этапе регенерации через ступень (9) регенерации, с обеспечением путем взаимного контакта поглощение извлекаемого газа, содержащегося в обогащенном жидком первом сорбенте, по меньшей мере, частично вторым сорбентом, с образованием на выходе (27) ступени (9) регенерации, по меньшей мере, частично регенерированного жидкого первого сорбента, который может быть вновь использован для проведения последующей стадии очистки;
использование для проведения стадии регенерации эжектора Вентури (22), содержащего вход (24) для жидкости и вход (28) для газа, при этом для осуществления контакта между обогащенным первым сорбентом и вторым сорбентом обогащенный жидкий первый сорбент, поступающий после стадии очистки, подают под давлением на вход (24) для жидкости указанного эжектора Вентури (22), а газообразный второй сорбент всасывается в эжектор Вентури (22) через вход (28) для газа этого эжектора.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии очистки используют дополнительный эжектор Вентури (12), содержащий вход (14) для жидкости и вход (16) для газа, при этом для осуществления контакта между первым сорбентом и газовой смесью первый сорбент подают под давлением на вход (14) для жидкости указанного эжектора Вентури (12), а подлежащая очистке газовая смесь всасывается в указанный эжектор через вход (2) для газа этого эжектора Вентури (12).
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что жидкий первый сорбент после проведения вышеупомянутой стадии регенерации используют повторно для последующей стадии очистки.
4. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что используют контур (3) циркуляции, в котором жидкий первый сорбент циркулирует с прохождением от первой емкости (4) через ступень (8) очистки, в которой получают обогащенный первый сорбент, направляемый из ступени (8) очистки с помощью второго насоса (21) через ступень (9) регенерации в вышеупомянутую первую емкость (4), при этом в указанной ступени (9) регенерации получают регенерированный первый сорбент.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что осуществляют непрерывную циркуляцию первого жидкого сорбента по контуру (3) от первой емкости (4) через ступень (8) очистки с возвратом обратно в первую емкость (4) через ступень (9) регенерации так, что подлежащую очистке газовую смесь непрерывно подают в ступень (8) очистки, очищенный газ удаляют из ступени (8) очистки, при этом газообразный второй сорбент непрерывно всасывается через вход (28) для газа эжектора Вентури (22) ступени (9) регенерации.
6. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что второй сорбент всасывается с помощью эжектора Вентури (22) ступени (9) регенерации через регулируемый или не регулируемый дроссель (29) для уменьшения парциального давления подлежащего извлечению газа во втором сорбенте.
7. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что первый жидкий сорбент нагревают для проведения эндотермического процесса извлечения газа, подлежащего извлечению, или охлаждают для экзотермического извлечения этого газа.
8. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что давление газовой смеси, содержащей извлекаемый газ, отличается от давления газообразного второго сорбента.
2
2
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газовая смесь, подлежащая очистке, представляет собой необработанный биогаз, который необходимо очистить от CO, HS или другой примеси.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что первым сорбентом является жидкая смесь, состоящая из концентрированных в большей или меньшей степени амина, соли аминовой кислоты или аминовой кислоты.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первый сорбент представляет собой жидкую смесь, содержащую жидкость и твердые частицы.
2
12. Способ по п. 9 или 11, отличающийся тем, что твердыми частицами являются частицы оксида железа, используемые для удаления HS из очищаемой газовой смеси за счет связывания серы с железом с образованием соединения FeS, которое может быть удалено путем фильтрования.
13. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что вторым сорбентом является окружающий воздух.
14. Способ по любому из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что газовая смесь, подлежащая очистке, представляет собой влажный газ, например, воздух или метан, который необходимо осушить, а первым сорбентом является гигроскопическая жидкость, такая как пропиленгликоль.
15. Способ по п. 4, отличающийся тем, что первый сорбент направляют из первой емкости (4) через первый трубопровод (5) и затем через вторую емкость (6) и второй трубопровод обратно в первую емкость (4), и используют дополнительную очистку в одной или большем количестве дополнительных ступеней (8′) очистки, при проведении которой первый сорбент, выходящий из первой емкости (4), по меньшей мере, частично сорбирует подлежащий извлечению газ, и затем под давлением подается на вход (14) для жидкости первого эжектора Вентури (12), при этом, по меньшей мере, частично очищенную газовую смесь, выходящую из второй емкости (6), дополнительно очищают в процессе дополнительной очистки и отводят из эжектора через выход (20′) для газа.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что на одном или более этапов дополнительной очистки используют дополнительный эжектор Вентури (12′) с размещенной за ним дополнительной емкостью (6′), которые установлены в контуре (3) циркуляции между первой емкостью (4) и первым эжектором Вентури (12), при этом первый сорбент нагнетают из первой емкости (4) через дополнительный эжектор Вентури (12′) в дополнительную емкость (6′), где он смешивается с, по меньшей мере, частично очищенной газовой смесью, выходящей из второй емкости (6), выход (20) для газа которой соединен с входом (16′) для газа дополнительного эжектора Вентури (12′), причем дополнительно очищенную газовую смесь отводят через выход (20′) для газа дополнительной емкости (6′).
17. Способ по п. 15, отличающийся тем, что используют дополнительную регенерацию в одной или большем количестве ступеней, в процессе которой частично регенерированный первый сорбент, выходящий из первой емкости (4), подвергают дополнительной регенерации и затем подают под давлением в ступень (8) очистки или в дополнительную ступень (8′) очистки, если она имеется.
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что на одном или более этапов дополнительной регенерации используют дополнительный эжектор Вентури (22′), за которым размещена дополнительная емкость (4′), при этом первый сорбент вместе с поглощенным этим сорбентом газом, подлежащим извлечению, нагнетают из первой емкости (4) в дополнительную емкость (4′) через дополнительный эжектор Вентури (22′), где он смешивается с газообразным вторым сорбентом, который всасывается через вход (28′) для газа указанного дополнительного эжектора Вентури (22′), и при этом второй сорбент вместе с поглощенным, подлежащим извлечению газом отводится через выход (30′) для газа дополнительной емкости (4′).
19. Устройство для извлечения газа из газовой смеси путем контакта с первым жидким сорбентом, обеспечивающим, по меньшей мере, частичное поглощение подлежащего извлечению газ из газовой смеси при контакте с указанной газовой смесью с образованием обогащенного первого сорбента,
содержащее контур (3) циркуляции, обеспечивающий циркуляцию жидкого первого сорбента из первой емкости (4) через ступень (8) очистки во вторую емкость и из этой емкости через ступень (9) регенерации обратно в первую емкость (4), при этом первая ступень (8) содержит средства, обеспечивающие контакт газовой смеси с первым сорбентом, ступень регенерации содержит средства для обеспечения контакта обогащенного первого сорбента, выходящего из ступени очистки, с газообразным вторым сорбентом, который при контактировании обеспечивает, по меньшей мере, частичное извлечение подлежащего извлечению газа из обогащенного жидкого первого сорбента,
отличающееся тем, что ступень (9) регенерации содержит эжектор (22) Вентури, снабженный входом (24) для жидкости и связанный со второй емкостью (6) для подачи обогащенного жидкого первого сорбента, при этом вход (28) для газа эжектора (22) Вентури предназначен для подачи газообразного второго сорбента, а выход (27) для жидкости эжектора (22) Вентури предназначен для направления жидкости в первую емкость (4).
20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что ступень (8) очистки содержит дополнительный эжектор Вентури (12), снабженный входом (14) для жидкости, соединенный с первой емкостью (4) для подачи первого сорбента, вход (2) для подачи газовой смеси, подлежащей очистке, и выходное отверстие (18) для очищенного газа, которое направляет газ во вторую емкость (6).
21. Устройство по п. 19 или 20, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, один насос (11 и/или 21) для обеспечения циркуляции первого сорбента в контуре (3).
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что содержит, по меньшей мере, два насоса, а именно, первый насос (11) в ступени (8) очистки, соединенный с первой емкостью (4) посредством трубопровода (5), и создающий давление на входе (14) для жидкости первого эжектора Вентури (12), и второй насос (21) в ступени (9) регенерации, соединенный со второй емкостью (6) посредством трубопровода (7), и создающий давление на входе (24) для жидкости второго эжектора (22) Вентури.
23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что первая емкость (4) и/или трубопровод (5), соединяющий первую емкость (4) с первым насосом (11), выполнены с возможностью охлаждения или нагрева, в зависимости от соответствия сорбции извлекаемого газа первым сорбентом экзотермическому или эндотермическому процессу.
24. Устройство по п. 22 или 23, отличающееся тем, что вторая емкость (6) и/или трубопровод (7), который соединяет вторую емкость (6) со вторым насосом (21), выполнены с возможностью охлаждения или нагрева, в зависимости от соответствия сорбции газа, извлекаемого вторым сорбентом, эндотермическому или экзотермическому процессу.
25. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна дополнительная ступень (8′) очистки снабжена дополнительным эжектором Вентури (12′) и расположенной за ним за ним дополнительной емкостью (6′), которые установлены на трубопроводе (5) в контуре (3) циркуляции между первой емкостью (4) и первым эжектором Вентури (12), при этом выход (20) для газа второй емкости (6) соединен с входом (16′) для газа дополнительного эжектора Вентури (12′), а выход (20′) для газа дополнительной емкости (6′) оборудован средствами отвода очищенной газовой смеси.
26. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна дополнительная ступень (9′) регенерации снабжена дополнительным эжектором Вентури (22′) и расположенной за ним дополнительной емкостью (4′), которые установлены в контуре (3) циркуляции между первой емкостью (4) и первым эжектором Вентури (12), при этом первый сорбент вместе с сорбированным им газом, подлежащим извлечению, нагнетается из первой емкости (4) в дополнительную емкость (4′) через дополнительный эжектор Вентури (22′), в котором он смешивается со вторым газообразным сорбентом, всасываемым через вход (28′) для газа дополнительного эжектора Вентури (22′), при этом второй сорбент вместе с сорбированным, частично извлеченным газом отводится через выход (30′) для газа дополнительной емкости (4′).