163365. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széndioxid szárítására és tisztítására
5 163365 6 ben illó szennyezők előfordulása esetén ezeket a víz desztillációja alkalmával, ezzel együtt távolítjuk el, amely esetben a desztillációt 0,2-nél nagyobb refiuxarány alkalmazásával végezzük. A széndioxidnál illékonyabb szennyezők előfordulása esetén ezeket oly módon desztilláljuk, hogy a rektifikáláshoz szükséges lecsurgó folyadékot a desztillációs oszlop tápjával biztosítjuk, mimellett az oszlop tápját legalább a tiszta széndioxidnak a desztilláció nyomásához tartozó forrásponti hőmérsékletére és a desztilláció nyomásánál nagyobb nyomásra állítjuk be. A találmány szerinti eljárás során oly módon is eljárhatunk, hogy a víz eltávolítása után a szennyezőket két oszlopban végzett desztillációval távolítjuk el. Az egyik oszlopban a széndioxidnál illékonyabb szenynyezők desztillálását 10 att és 35 att közötti nyomáson, a másik oszlopban a nehezebben illó szennyezők desztillálását legalább 1 at-vel az előbbinél nagyobb, de legfeljebb 60 att nyomáson végezzük. A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosítási módjait az alábbi példákon mutatjuk be. Az 1. ábra az 1. példa szerinti; a 2. ábra a 3. példa szerinti foganatosítási mód folyamatábráját, végül a 3. ábra a vizet is tartalmazó gázkeverék desztillációjánál fellépő nyomás-hőmérséklet összefüggést és a hidrátképződés határgörbéjét ábrázolja. 1. példa A beérkező nyersgáz nyomása 65 att hőmérséklete 25 °C összetétele: tf% N2 2,0 Q 3,4 c2 0,1 co2 94,0 c3 0,1 Q+ 0,4 vízgőzzel telített. A nyers gázt étkezési célokra kell megtisztítani. Tehát a könnyű szénhidrogének (metán, etán, propán) akár 0,5 tf % mennyiségben is lehetnek a termékben, a nehezebb, szagot adó szénhidrogének, ill. vegyületek teljes mértékben eltávolítandók. A víztartalommal szemben különösebb igények nincsenek. Olyan desztillációs sorrendet választunk, amelynek során a vízzel együtt először a nehezebb szénhidrogéneket távolítjuk el, azután a könnyebbeket. Két tornyos desztillációt alkalmazunk. A példa szerinti foganatosítási módot az 1. ábra szemlélteti. A nyers széndioxidot az 1 hűtőcsoportban vízzel és a 2 oszlop fenéktermékével cseppfolyósítjuk. Hűtés, ill. cseppfolyósítás után a kb. 17 °C hőmérsékletű széndioxidot a 2 oszlopba expandáltatjuk, miközben kb. 10%-a gőzfázisú lesz. A desztilláció nyomása 55 att, az oszlop fejhőmérséklete 16 °C, fenékhőmérséklete 20 °C, tányérszáma 25. Refiuxarány: 0,6. A 2 oszlop fenékterméke szennyezett széndioxid, amely propánt, ill. a propánnál kevésbé illékony szenynyezőket tartalmaz, beleértve a vizet is. A fejtermék részlegesen tisztított széndioxid, amely a 2 oszlopból gőzfázisban távozik. A 2 oszlopban a széndioxid és a kevésbé illékony szennyezők szétválasztásához szükséges refluxot az oszlopba épített 3 parciális kondenzátorral biztosítjuk. Ebben a felületi kondenzátorban a keringtetett hűtőközeg (cseppfolyós NH3 ) egyik részének elpárolgása 5 végzi a hőelvonást. Refluxarány: 0,6. A visszaforralást a 4 visszaforralóban végezzük. Hőközlő anyag az 5 nyomásfokozóval a 6 hűtőn át keringtetett ammónia gáz. A második desztillációt olyan nyomáson, célszerűen 10 20 att-on hajtjuk végre, ahol egyrészt a komponensek relatív illékonysága kedvezőbb, másrészt a hozzátartozó egyensúlyi hőmérséklet ( — 20 °C) egyúttal a késztermék tárolási hőmérséklete is lehet. E célból a 2 oszlop fejtermékét (p = 55 att) a 7 hő-15 cserélő csoportban a 4 forralóban kondenzált NH3 gáz elpárologtatásával kb. — 5 °C-ra lehűtjük. A fejtermék összetétele tf%-ban: N2 2,0 Q 3,5 Q 0,1 co2 94,35 c3 0,05 Q+ — 25 víztartalom 20 mg/kg alatt. A cseppfolyós előhűtött termék túlhűtését a 9 oszlop fejtermékének expanziójával és a 8 forralóban való hőcserével biztosítjuk. 30 Az ily módon kb. — 20 °C-ra hűtött cseppfolyós termék nyomását 20 att-ra ejtve a 9 kolonna felső részébe tápláljuk be. A 9 oszlop tányérszáma 30. A fejtermék metánt, ill. a metánnál illékonyabb szennyezőket tartalmazó széndioxid, amelyet a 9 oszlop tápjának elő-35 hűtésére használunk fel. A fenéktermék — 20 °C-os, gyakorlatilag tiszta, csepp* folyós széndioxid, az alábbi összetétellel: tf% 40 Cx 0,11 C2 0,09 C02 99,74 C3 0,06 45 víz kb. 20 mg/kg. 2. példa 50 Az 1. példa szerintinél nagyobb tisztaságú széndioxidra van szükség, hegesztési célokra. Ebben az esetben három lépcsős desztillációt alkalmazunk az alábbiak szerint: Az első torony vízleválasztóként működik; a 60 att-n, 55 +25 °C-on beérkező nyersgáz nyomáscsökkentés nélkül lép az oszlopba, amelynek fenékterméke a kb. 29 °C-on távozó vizes COa . A fejtermék gőzalakban, 24 °C-on távozik. Összetétele nagyon hasonló az 1. példa 2 oszlopának táp-60 összetételéhez, azonban csak kevés vizet tartalmaz. Az oszlop 0,1-es refluxarány mellett működik, a kondenzátor hűtőközege víz, a forraló hőközlő anyaga például vízgőz, vagy ammóniagáz. Az oszlop tányérszáma: 12. 65 A tisztítás további menete az 1. példában leírt módon
