153436. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gázok tisztítására
153436 3 azonos hőmérsékleten,. vagyis .az oldat atmoszférikus forrási hőmérsékletéhez közel dolgozik, és a két lépés között az oldatot egyáltalán nem vagy csak kis mértékben hűtjük vagy fűtjük. Ilyen vonatkozásban az eljárás erősen különbözik a szokásos eljárástól, amelyben az elnyeletés viszonylag alacsony hőmérsékleteken megy végbe, míg a regenerálás az oldat forrási hőmérsékletén játszódik le. A szokásos eljárásban tehát az oldatot váltakozva fűtik és hűtik az egyes szakaszok között hőcserélők segítségével, amelyeket hűtők egészítenek ki, és az oldatot a regeneráló oszlopban ismét felmelegí-tik. Az 1, ábrán bemutatott kiviteli alak esetében nem hűtik az oldatot a 9 sztrippelő kolonna és a 2 elnyelő oszlop között, vagyis az oldat atmoszférikus forrási hőmérsékletéhez közeli hőmérsékleten lép be az elnyelő oszlop felső részébe. Bár a két lépést lényegileg izotermikus .feltételek mellett valósítjuk meg, csekély hűtés megengedhető a regeneráló oszlop és az elnyelő oszlop között, és egyes esetekben egyenesen kívánatos lehet az oldat kismértékű hűtése. Általában azonban az oldatot mint egészet nem kell kb. 15 C°-nál nagyobb mértékben lehűteni, miközben a sztrippelő kolonnából az elnyelő oszlop felé halad, minthogy nagyobb mértékű hűtés esetén lényegesen romolhat az eljárás hőhatásfoka. Amikor az oldat bizonyos mértékű hűtését kívánjuk keresztülvinni, rendszerint előnyösebb — az egész oldatnak viszonylag kis hőfokértékkel való hűtése helyett — az oldat egy kisebb részletének nagyobb mértékben, pl. a regeneráló kolonnából távozó oldat hőmérsékletéhez viszonyítva . 20—40 C°kal alacsonyabb hőmérsékletre való hűtése, ha az oldat mint egész nem hűl le 15 C°-nál nagyobb mértékben. Ezt a kisebb oldatrészietet, amely nagyobb mértékben van lehűtve, azután bevezetjük az elnyelő oszlop felső részébe, míg a nagyobb, lényegileg v&Y ,._^.lari hőmérsékletű oldatrészietet az elnyelő oszlop közepén vezetjük bé. Ennek a módszernek az az előnye, hogy segítségével csökkenteni lehet a CO2 parciális nyomását az elnyelő oszlop tetején, és egyúttal meg lehet tartani az eljárás lényegileg izotermikus jellegét. Minthogy a sztrippelő kolonna atmoszférikus vagy ehhez közeli nyomáson működik, az oldatnak az oszlop alján mért hőmérséklete az oldat atmoszférikus forrpont] ával azonos vagy ahhoz közeli hőmérséklet lesz. Egyes esetekben kívánatos lehet á sztrippelő kolonna működtetése kevéssel az atmoszférikus alatti vagy fölötti nyomásokon, és az oldat atmoszférikus f orrpontja bizonyos mértékig a felhasznált káliumkarbonát^oldat koncentrációjától függ; ezért az oldatnak a sztrippelő kolonna alján mért hőmérséklete 95 C°'és 140 C°" között, a legtöbb esetben azonban 105 C° és 120 C'° között változik. Bár a káliumkarbonát-koneentráció nem kritikus, előnyös viszonylag tömény káliumkarbonátos mosóoldátökat alkalmazni, nevezetesen káliumra nézve 3—11 normál, előnyösen 4—8 normál oldatokat; ezek a normalitásök 18—50 5 sűly%, előnyösen 22—40 sűly% káliumkarbonátr-töménységeknek felelnek meg (ezeket a súly%-koncentráciőkat annak a feltevésnék az alapján számítottuk, hogy az összes kálium káliumkarbonát alakjában van jelen). 10 A fenti eljárás megvalósítása során az a végleges gáztisztaság, amelyet a széndioxid eltávolítása révén el lehet érni, az elnyelő torony tetején belépő oldat fölötti egyensúlyi parciális 15 C02-nyomástól függ, feltételezve, hogy az el^ nyelő oszlop méretét, valamint ezzel összefüggő egyéb tényezőket úgy állítottuk be, hogy gyakorlatilag megközelítsük az egyensúlyt. Ezzel szemben az egyensúlyi parciális CCVnyomás 20 az elnyelő oszlop tetején bármely adott hőmérsékleten az oldat kálium-hidrogén-karbonáttartalmától függ. Az abszorpciós reakcióban a káliumkarbonát az alábbi reakcióegyenlet szerint alakul át kálium-hidrogén-karbonáttá 25 K2 CO :í + CO,+H,0 - 2KHCO 3 30 A regenerálási vagy gőz-sztrippelő "szakaszban, ahol a C02-t kihajtjuk az oldatból, az ellentétes irányú reakció játszódik le, vagyis kálium-hidrogén^karbonát alakul át káliumkarbonáttá az alábbi reakcióegyenlet szerint: 35 2 KHCO-; K2 CO3+CO 2 + H 2 0 40 Az elnyelő oszlopban nem az összes káliumkarbonát alakul át kálium-hidrogén-karbonáttá, és hasonló módon a sztrippelő kolonnában sem alakul vissza az összes kálium-hidrogén-karbonát káliumkarbonáttá. így az elnyelő oszlopot 45 olyan oldattal tápláljuk, amely viszonylag gazdag káliumkarbonátban, és szegény kálium-hidrogén-karbonátban, és amely fokozatosan dúsul kálium-hidrogén-karbonátban azzal párhuzamosan, hogy az' oldat lefelé nálad a kolonnában. 50 Fordítva, a sztrippelő kolonnában a betáplált oldat sok kálium-hidrogén-karbQnátot tartalmaz, és kaliumkarbonátra nézve fokozatosan dúsul fel azzal párhuzamosan, hogy a széndioxidot fokozatosan kihajtjuk az oldatból. 55 , A kálíum-ihidrogén-karbonat^tartalmat bármilyerí kívánt alacsony szintre csökkenthetjük azáltal, hogy alaposabban kihajtjuk az oldatból a széndioxidot és/vagy hatékonyabb felté-60 telek mellet végezzük a sztrippelést; további CO2 kihajtass és így a hidrogén-karbonát-tartalom további "csökkentése azonban egyre nehezebbé válik azzal párhuzamosan, hogy a hidrogén-karbonát-tartalom csökken. Általában g5 nem célszerű az oldat hidrogén-karbonat-frak-4
