Технология соды

ГЛАВА XI. КОНЦЕНТРИРОВАНИЕ ПЕЧНОГО ГАЗА И
УГЛЕКИСЛОТНАЯ КОМПРЕССИЯ

Источниками диоксида углерода для карбонизации являются газы из кальцинаторов, газы известково-обжигательных печей и хвостовые газы из отделения абсорбции, состав которых приводится в таблице 42.

Таблица 42. Состав газов, содержащих диоксид углерода

Наименование газа	Содержание компонентов, в % масс.
	СО2	Н2О	О2	N2	NH3
Газ из кальцинаторов	85,26	8.40	1,18	4,45	0,71
Хвостовой газ из отделения абсорбции	87,00	7,88	1,05	3,96	0,12
Печной газ из отделения обжига	25,89	7,52	3,70	62,89	-

Концентрирование печного газа

Из-за низкой концентрации диоксида углерода газ известково-обжигательных печей до подачи в компрессию обрабатывается в установке концентрирования для повышения концентрации СО₂.

Очищенный газ известково-обжигательных печей с целью его обогащения по СО₂ обрабатывается в системе PSA. В этой системе имеются четыре адсорбера, из которых одновременно два работают в режиме адсорбции, а два – в режиме регенерации. Газ известково-обжигательных печей делится на два потока. Один поток воздуходувкой сырьевого газа поз. С701 подается в адсорберы поз Е701 а-d, а другая часть минует адсорберы и подаётся воздуходувкой поз. C0702 в буфер продукции поз. F702. Газ, прошедший через адсорберы, имеет концентрацию по СО₂ - 60%. Этот газ после адсорберов смешивается в буфере с газом прошедшим мимо адсорберов. В результате получается продукционный газ с содержанием 40% СО₂. Этот смешанный газ поступает на компрессию.
После компрессии газ распределяется следующим образом:

• 
  газ известково-обжигательных печей используется как промывочный газ для промывки колонн карбонизации и как среднеступенчатый газ для колонн карбонизации;
  

- газ из кальцинаторов используется как более концентрированный в качестве нижнеступенчатого газа для колонн карбонизации.


Технологическая схема установки концентрирование печного газа

Технологическая схема установки концентрирования газов известково-обжигательных печей PSA представлена на рис. 63.

Газ известково-обжигательных печей воздуходувкой сырьевого газа поз. С701 с давлением до 25 кПа подаётся в нижнюю часть двух адсорберов из четырёх поз. Е701 а-d . Адсорбер – вертикальный цилиндрический аппарат со сферическими днищем и крышкой, диаметром – 4 м, высотой – 7,5 м. Нижняя часть адсорбера заполнена адсорбентом, поглощающим воду (алюмогель). Частицы адсорбента поглощающего влагу имеют диаметр 3-5 мм, цилиндрическая часть аппарата заполнена адсорбентом поглощающим СО₂ с размером частиц 2-3мм и высотой слоя 3,2 м (силикагель). Непоглощенные газы, такие как азот, аргон и кислород, выводятся из верхней части адсорбера. По достижении предельного значения адсорбционной ёмкости адсорбента два адсорбера переключается на регенерацию, а два других начинают работать на адсорбцию..

Рис. 63. Технологическая схема установки концентрирования печного газа

С701-1/2 – воздуходувки сырьевого газа; С702 – воздуходувка печного
газа, Р?01а,b – вакуум-насосы; Е701f-d – адсорберы; F702 – буфер про-
дукционного газа; F701 – промежуточный буфер

После окончания процесса адсорбции осуществляют снижение давления переключением этих двух адсорберов на два адсорбера, в которых только что закончилась регенерация. После сброса давления в адсорбере, находящемся на регенерации проводят процесс разрежения с помощью жидкостно-кольцевого вакуум-насоса поз. Р701а/в. Рабочей жидкостью в вакуум-насосе является оборотная вода прямая. В комплект вакуум-насоса входит сепаратор для предотвращения уноса воды с газом. При работе вакуум-насоса вода в нём нагревается. Разрежение, создаваемое вакуум-насосом, зависит от температуры воды и поэтому воду охлаждают в пластинчатом теплообменнике оборотной прямой водой.

После завершения процесса регенерации под вакуумом газ высокого давления, содержащий диоксид углерода, поступающий из адсорберов, в которых завершён процесс адсорбции, используется для повышения давления в колонне регенерации.
В адсорбере, прошедшем цикл адсорбции-регенерации, повышают давление до давления адсорбции медленно и равномерно с ответвлением газового потока.
Продукционный газ, полученный смешением газа из адсорберов и необра-ботанного газа из печей в буфере продукции поз. F702, поступает далее на компрессию.