153436. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázok tisztítására
153436 13 i4 Az 1—3. sorszámú példák közvetlenül összehasonlíthatók, mert lényegileg azonos gázbetáplálási sebességgel és azonos mosóoldat-áramoltatási sebességgel . kerültek megvalósításra. Az 1. példában, ahol nem használtunk adalékanyagot a CO-2 térf.%-os mennyisége a tisztított gázban 0,79% volt, ami 0,166 kg/cm2 maradék parciális nyomásnak felel meg. A 2. és a 3. példában, ahol 1% és 3% dietanol^amin adalékanyagot használtunk, a maradék CO2 0,1 térf.% nagyságrendre vagy 0,021 kg/cm2 nagyságrendű parciális nyomásra csökkent, a rendszerrel közölt azonos hőmennyiség esetében. A 2. és "a 3. példa szerint a' tisztított gázban a maradék C02 mennyisége megközelítőleg 1/8-ad része volt az 1. példa szerintinek. Megjegyzendő, hogy az 1. példában az oldat fölött az egyensúlyi parciális CQf-nyomás lényegileg kisebb volt, mint a tényleges parciális COs-nyomás a tisztított gázban. Másrészről a 2. és a 3. példa esetében az egyensúlyi parciális CO2-nyomás egy ekvivalens káliumkarbonát—kálium-hidrogén-karbonát oldat fölött lényegileg magasabb volt, mint a tényleges parciális CO2-nyomás a tisztított gázban, ami azt bizonyítja hogy a dietanol-amin-adalék valamilyen módon igen előnyös irányban tolta el az egyensúlyi parciális C02-nyomást. Miként fentebb rámutattunk, ez közvetlenül ellenkezik a gyakorlati várakozásokkal, minthogy vizes etanol-aminoldatok fölött az egyensúlyi parciális C02-nyomások a szóban forgó hőmérsékleteken jelentősen magasabbak, mint az ekvivalens káliumkarbonát-oldat fölött mért parciális egyensúlyi C02-nyomás. így azt lehetne várni, hogy az etanol-amin adalékanyag inkább növelni, semmint csökkenteni fogja az egyensúlyi parciális CC>2-nyomäst. A. 4., 5. és 6. példák szerinti eljárást az 1., 2. és 3. példák szerintihez hasonló feltételek mellett, azonban valamivel magasabb gázbetáplálási sebesség és oldat-áramoltatási sebesség alkalmazásával játszattuk le; a tapasztalt viselkedés azonos típusú volt. A 4. példában, ahol nem használtunk adalékanyagot, a tisztított gázban a OC^-tartalom csupán 3,5 térf.%ra csökkent, ami 0,735 kg/cm2 parciális nyomásnak felel meg. Másrészről az 5. és 6. példa esetében, amikor 3%, ilL 6% dietanol-amint használtunk azonos feltételek mellett és a rendszerrel azonos mennyiségű hőt közölve, a CO2 mennyisége 0,24 térf.%~ra, ill. 0,10' térf.%-ra csökkent, ami 0,051 kg/cm2, ill. 0,021 kg/cm2 parciális nyomásnak felel meg, vagyis a maradék C02-tartalom tízszeres, ill. harmincszoros mértékben csökkent. A 10. oszlopban feltüntetett egyensúlyi parciális COs-nyomások összehasonlítása a 7., oszlopban feltüntetett tényleges parciális OC^-nyomásokkal itt ismét azt mutatja, hogy a dietanol-amin adalékanyag nem várt módon kedvező irányban tolja el az egyensúlyi parciális nyomást. A 7. példa, amelynek során a 4. és a 6. példa szerinti feltételek mellett dolgoztunk és 3% monoetanol-amin adalékanyagot alkalmaztunk, hasonló eredményeket mutat. Az elmondottakból kitűnik, hogy azok a nagymértékben megjavult eredmények, ame-5 lyeket akkor kaptunk, amikor alacsony maradék CQ2 -koncentrációkig tisztítottuk meg a gázt, elsősorban annak tulajdoníthatók, hogy az etanol-amin adalékanyag felhasználása révén az egyensúly nem várt módon tolódott el ked-10 vező irányba. Megjegyezzük, hogy a regenerált oldatban a tényleges hidrogén-karbonát-frakciót az etanol-amin adalékanyag felhasználása csökkenti, ami arra enged következtetni, hogy az adalékanyag kedvező, hatást gyakorol olyan 15 szempontból _ is, hogy megnöveli a sztrippelő lépés alatt a CQ2-deszorpció sebességét. Ez a hatás azonban csupán részben magyarázza meg azt az alacsony maradék CCVtartalmat, amelyet mindegyik esetben kaptunk, és amely jó-20 val az alatt a szint alatt van, amelyet akkor kaptunk volna, ha az egyensúlyt nem toltuk volna lényegesen el. Az etanol-amin adalékanyag felhasználásának egy másik kedvező hatása abban áll, hogy az 25 oldat vivőkapacitása (az oldat által literenként elnyelt CO2 mennyisége literben) megnövekszik, miként ezt az I. táblázat 6. oszlopa mutatja. Egyenértékű feltételek mellett az oldat vivőkapacitása etanol-amin adalékanyag felhasználó lása esetén lén végesen magasabb, mint az 1. és a 4. példákban, amikor nem alkalmaztunk adalékanyagot. Az oldat nagy vivőkapacitása természetesen előnyös, minthogy alacsony oldatkeringetési sebességeket tesz lehetővé, és en-35 nek megfelelően kisebb elnyelő oszlopok használhatók. A találmány elsősorban C! 02-nek gázkeverékekből való eltávolítására vonatkozik, azonban a nyers gázban viszonylag csekély vagy lénye-40 ges mennyiségékben egyéb olyan gázkomponensek is jelen lehetnek, amelyeket a káliumkarbonát-oldatok szintén elnyelnek, így pl. H2 S vagy karbonilszulfid (COS). Az etanol-amin adalékanyag jelenléte nem befolyásolja ilyen 45 egyéb gázkomponensek elnyelését, sőt gyakorlatilag kismértékben meg is növelheti az oldat elnyelő hatékonyságát a komponensekkel kapcsolatban. A hiSrogénszulfid közvetlenül nyelődik el, míg a karbonilszulfid először t^S-re 50 és COo-re hidrolizál, és ezeket' a gázokat már abszorbeálja az oldat, Bár a találmányt az 1. ábrán bemutatott rendszerre való különleges utalással írtuk le, a találmány természetesen az 1. ábrán bemu-55 tátott rendszer különböző módosításaira is al; kalmazható mindaddig, amíg a rendszer lényegileg izotermikus jellege megmarad. így az etanol-amin adalékanyag H. E. Benson et al. 2 866 405 sz. amerikai szabadalmában illusztrált g@ és leírt különböző módosított rendszerek bármelyikében is felhasználható. Néha kívánatos lehet a regenerált oldat egy kisebb részletének kismértékű lehűtése és e lehűlt részlet betáplálása az elnyelő oszlop felső részébe, míg az 65 oldat nagyobb részét egy közbenső ponton hű-7
