163365. lajstromszámú szabadalom • Eljárás széndioxid szárítására és tisztítására
163365 történik azzal az eltéréssel, hogy a 2 oszlop 45 att-n működik, ennek megfelelően fej- és fenékhőmérséklete 9°C,ill. 12 °C. A harmadik kolonna 20 att-n működik, s a fenéktermékként — 20 °C-on távozó cseppfolyós széndioxid tisztasága: tf% Pl 0,107 Q 0,090 co2 99,800 c3 0,003 víztartalom 20 mg/kg alatt. 3. példa A nyers széndioxidot szárazjéggyártási és hegesztési célra kell megtisztítani. Tehát a maradó szennyezés nem lehet több 0,2 tf %-nál, a szagot adó vegyületeket terjes mértékben el kell távolítani, a víztartalmat 20 mg/kg-ra kell csökkenteni. A feldolgozandó nyers COa nyomása: 40att hőmérséklete: 25 °C. Összetétele: tf% H2 0,8 N2 0,2 CH4 1,7 C2 H Ä 0,1 co2 97,0 QHg 0,1 Q+' 0,1 víztartalom 80 mg/kg. A gáz kevés vizet tartalmaz, mert a 2. példa szerinti módon előzetesen víztelenítettük. A továbbiakban két tornyos desztillációt alkalmazunk. Az üzemeltetési költségek csökkentése érdekében az 1. példához képest lényegesen kisebb üzemi nyomást választunk, amellyel jobb elválasztást és jobb hőhasznosítást érünk el; ennek érdekében a szennyezők eltávolításának sorrendjét is megfordítjuk. A nyers széndioxidot a 10 hűtőcsoportban cseppfolyósítjuk, túlhűljük és a 11 oszlop felső részébe vezetjük. Ali oszlop nyomása a 13 hőátadó felület feletti részben 13,5 att, az ez alatti részben 16 att. Ali oszlop felső részéből a 10 hűtőcsoporton keresztül all oszlop alsó részébe szállítjuk az anyagot. Erre a 12 szivattyút alkalmazzuk, miáltal kompressziós munkát takarítunk meg. A 12 szivattyúval az alsó részbe szivattyúzott anyag hőmérséklete —25 °C; összetétele tf%-ban: H2 — N2 — Q 0,02 Q 0,07 co2 99,67 c3 0,12 c4+ 0,12 H2 0 90 mg/kg. A nyers széndioxidnak a 10 hűtőcsoportban való lehűtését több lépésben végezzük. Először valamilyen hűtőközeggel, pl. —10 °C hőmérsékletű ammóniával cseppfolyósítjuk. Ezt követően előbb az expandáltatott fejtermékkel — amely hidrogént, nitrogént és metánt tartalmazó széndioxid — majd a 11 oszlopnak a 13 hőátadófelület feletti felső részéből az ez alatti alsó részébe a már említett módon átszivattyúzott anyaggal — amelynek eközben 14%-a gőzzé válik — hűtjük le. Végül a 11 oszlop alsó részéből fenéktermékként távozó, expandáltatott — kevés vizet, propánt, butánt és a butánnal nehezebb szénhidrogén szennyezőket tartalmazó — széndioxid melléktermékkel —30 c C-ra hűtjük. A 11 oszlop középső részében a 13 hőátadó felület révén megfelelő hőátadással biztosítjuk a felső részben szükséges kiforralást, ill. az alsó részben szükséges refluxot. A megfelelő hőátadás fokmérője az, hogy mind a visszaforralási arány, mind a refluxarány értéke 0,3. Az oszlop középső részéből távozik a tisztított széndioxid, amelyet a 14 kompresszor 20 att-ra komprimálva szállít az oszlop mellett elhelyezett 15 visszaforralóba. Innen a széndioxid újra cseppfolyósodva, késztermékként távozik. A késztermék — 20 °C-os, gyakorlatilag tiszta, cseppfolyós széndioxid az alábbi összetétellel: Q 0,02 Q 0,08 co2 99,80 c3 0,10 Q+ — H2 0 20 mj 10 15 20 25 30 35 Ali oszlop felső részébe 30, az alsó részébe a betáplálás feletti szakaszba 17, a betáplálás alatti szakaszba 11 db tányért építünk. 40 4. példa A nyers C02 200 mg/kg kénhidrogént tartalmaz. A 3. példa szerint járunk el, azzal a különbséggel, hogy all oszlop alsó részében nagyobb belső anyag-45 forgalmat hozunk létre. Ennek érdekében a 14 kompresszorral nagyobb mennyiségű szénsavat szállítunk a 15 visszaforralóba és a többletet a 15 visszaforralóból kivezető (a 2. ábrában a nagy nyílban végződő) termékvezeték megcsapolásával cseppfolyósán a 11 oszlop 50 13 hőátadó felülete alá visszavezetjük. Az ily módon megnövelt refluxarány értéke: 4. Az elválasztás élességének növelésére all oszlop alsó részében a tányérok számát 70-re növeljük. A példa szerinti esetben a termék kénhidrogén tartal-55 ma 1 mg/kg-nál kevesebb, széndioxid tartalma pedig 99,9 tf%. A találmány szerinti eljárás előnyei a következőkben foglalhatók össze: — elkerüljük a hidrátosodás, ill. jegesedés okozta eltömődéseket, ezáltal könnyen kézbentartható üze-60 meltetést biztosítunk; — a szennyezők elválasztása nagy élességgel hajtható végre, ezáltal megbízhatóan tervezhetünk olyan üzemet, amely nagymértékben tisztított szénsavat állít elő; 65 — a készülékek száma kevesebb, mint más ismert el-
