|
Абсорбция диоксида углерода (CO2) водой имеет промышленное
значение для очистки некоторых газов высокого давления, в частности, применяемых для синтеза аммиака. Водная очистка представляет собой типичный процесс физической абсорбции. Основными преимуществами воды как абсорбента для удаления примесей из газа является ее доступность и дешевизна. Применение любого абсорбента, кроме воды, связано с необходимостью создания герметичной системы и рекуперации, т.к. в процессе очистки он улетучивается и отходящие газы загрязняют атмосферу. Воду можно применять в простых скрубберах с меньшей опасностью утечки газа и во многих случаях без рециркуляции со сбросом насыщенного раствора. Часто, чтобы увеличить растворимость CO2 в воде, процесс проводят при повышенном давлении.
Принципиальная схема процесса приведена на рис. 5.1.
Рис. 5.1. Схема установки для очистки газа от диоксида углерода водой
1 - абсорбер; 2 - рекуперационная турбина; 3 - десорбер
В простейшем варианте установка состоит только из абсорбера 1, работающего при повышенном давлении, десорбера 3, в котором вследствие снижения давления из воды выделяется CO2. На схеме показана также рекуперационная турбина 2, позволяющая ис-пользовать часть энергии пу-тем снижения давления жидкости и последующего расширения абсорбированного газа.
Такой процесс обычно применяется для очистки газов с парциальным давлением CO2 более 3,4 атм, так как только при таком давлении достигается эффективная поглотительная емкость воды. Так как газы синтеза аммиака обычно содержат около 25% CO2, этот фактор практически ограничивает применимость процесса системами, избыточное давление абсорбции в которых выше примерно 14 атм.
Основные преимущества водной очистки: простота конструкции установки, отсутствие теплообменников и кипятильников; отсутствие расхода тепла; дешевизна растворителя; отсутствие паров дорогого или токсичного растворителя, переходящего в газовую фазу.
Основные недостатки процесса водной абсорбции: чрезмерно большие потери газа при высоком давлении вследствие значительного
|
