181694. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ammónia és széndioxis kiválasztására ammóniát, széndioxidot és vizet tartalmazó elegyekből
181694 10 niában gazdag (az 1. ábrán az 1 terület), akkor azt az ammóniaelkülönítő zónába visszük. Másrészt, ha az elegy szegény ammóniában (az 1. ábrán a III határvonal vagy a II terület), akkor előnyös, ha a szétválasztandó anyagot a széndioxidelkülönítő zónába tápláljuk be. Végül, ha a szétválasztandó elegy ammóniában gazdag és jelentős mennyiségű vizet is tartalmaz, akkor azt legelőnyösebben először a deszorpciós zónába visszük. Az ammónia- és a széndioxid-zónák bármilyen - a gáz alakú és a folyékony komponensek szétválasztására alkalmas — készüléktípusok lehetnek, így rektifikáló, desztilláló és mosó oszlopok alkalmasak erre a célra. A rektifikáló oszlopok vagy rektifikáló zónákkal ellátott oszlopok azonban a legalkalmasabbak a találmány szerinti eljárás kivitelezésére. A következőkben bemutatunk két változatot a szétválasztandó eljárás különböző elválasztó zónái közötti folyamatokra, amelyeknél a találmány szerinti eljárást is alkalmazzuk anélkül, hogy a találmány körét túllépnénk. Az 1. ábra az NH3(C02)H20 rendszer egy diagramját mutatja állandó nyomáson, amelyet az előzőekben részletesen már leírtunk. A 2. ábra egy folyamatot mutat be arra az esetre, amelynél a találmány szerinti eljárást hígításos eljárással együtt alkalmazzuk. Ebben az esetben az NH3 - és a C02 -elkülönítő zónák azonos nyomáson dolgoznak majdnem. A 3. ábra hasonló folyamatot szemléltet, de az elkülönítést különböző nyomásokon végezzük. A találmány szerinti eljárás egy előnyös kiviteli módját a 2. ábra szemlélteti, ahol a széndioxidadagolást hígításos módszernél alkalmazzuk, amelyben az ammónia- és széndioxidelkülönítő zónák lényegében azonos nyomáson dolgoznak. A 2. ábrán az ammóniumelkülönítő zóna egy 3 NH3 -rektifikáló oszlopot, a széndioxidelkülönítő zóna egy 18 C02-rektifikáló oszlopot és a deszorpciós zóna egy 10 deszorbert foglal magában. NH3, C02 és H2 0 elegyét az 1 vezetéken át a 2 szivattyú segítségével egy 3 NH3 -rektifikáló oszlopba tápláljuk be. A 31 vezetéken keresztül C02-tartalmú gázt vezetünk a 3 NH3-rektifikáló oszlop aljára. Az ammóniát a 3 oszlop tetejéről a 4 vezeték útján vesszük le. Ezt az NH3-at (mély)-hűtéssel az 5 kondenzátorban kondenzálhatjuk. A kondenzátorból NH3-ból és közömbös gázból álló nem-kondenzált gáz alakú elegy távozik. Ez a közömbös gáz a levegőből kerül a készülékbe avégett, hogy passziváljuk az edények és a vezetékek szerkezeti anyagait annak érdekében, hogy a korróziót elfogadható szintre csökkentsük. Természetesen oxigént vagy valamely oxigént leadó anyagot is használhatunk levegő helyett. A találmány szerinti eljárás egy változatánál a levegőt nagy feleslegben vezetjük be avégett, hogy az anyagokat passzíváit állapotban tartsuk. Ennél a változatnál a levegő segít az elkülönítés hatásosságának a növelésében. A levegő egy részét a 3 NH3-rektifikáló oszlopba visszük a 6 kompresszor, valamint a 7 és 8 vezetékek segítségével, egy részét pedig a 10 deszorberbe visszük a 9 vezetéken át. Az 9 5 kondenzátorból jövő gázelegyet megszabadítjuk az NH3-tól úgy, hogy egy 11 gázmosóban a 32 vezetéken át bevitt vízzel mossuk, miközben az abszorpciós hő egy részét hasznosítjuk oly módon, hogy a keletkező vizes NH3-oldatot, amelyet a 12 szivattyún át viszünk el, a 13 hűtőbe visszakeringtetjük és egy 14 vezeték segítségével visszavezetjük a 11 gázmosóba. A képződött oldatot a 15 vezeték útján visszavisszük a 3 NH3-rektifikáló oszlopba. A közömbös gázt a 16 vezetéken keresztül vezetjük el és a 17 vezeték útján betápláljuk a 18 C02- -rektifikáló oszlop aljára. Kívánt esetben ezt egészben vagy részben a 19 vezetéken keresztül a szabadba is engedhetjük. A folyadékká alakított NH3 egy része az 5 kondenzátorból a 20 vezeték útján visszafolyik az NH3-rektifikáló oszlopba, amelyet refluxként használunk. A 3 NH3-rektifikáló oszlop aljáról NH3 és C02 vizes oldatát visszül el a 21 vezeték segítségével. Ezt az oldatot a 18 C02-rektifikáló oszlopba visszük, amely valójában ugyanazon a nyomáson dolgozik, mint az NH3-rektifikáló oszlop. A 18 oszlopba a 25 vezeték segítségével meghatározott mennyiségű hígítóvizet adagolunk. A 10 deszorber fenéktermékét a 22 szivattyú és a 23 vezeték útján vesszük le. Annak érdekében, hogy jobb hőeloszlást érjünk el, ezt a deszorpciós vizet először a 18 C02- •rektifikáló oszlop aljára visszük avégett, hogy a hőtartabna egy részét leadja. A maradékhőt a 24 csőkígyó segítségével, például gőzként, a rektifikálásnál hasznosíthatjuk. A folyadékáramot a 23 csőből kifolyatjuk, bár ennek egy részét hígítóvízként használhatjuk. A 18 oszlopba további vizet adagolunk a 26 vezetéken keresztül annak érdekében, hogy az NH3-t a lehető legnagyobb mennyiségben kinyerjük a C02- -ből. A C02-ből és - ha jelen van - közömbös gázból álló és lényegében NH3-tól mentes gáz a 18 oszlop tetejéről a 27 vezetéken át távozik. A 18 oszlop fenéktermékét, vagy a maradék folyadékfázist, amely NH3 és C02 híg vizes oldata, a 28 vezeték útján a 10 deszorberbe továbbítjuk. A 10 deszorberben valójában az összes NH3-t és C02-t kinyerjük, például fűtéssel, amelyhez a hőt a 29 csőkígyó szolgáltatja. A keletkező deszorpciós víz lényegében mentes NH3-tól és C02-től és a 23 vezetéken át távozik. Az NH3-ból, C02-ből és H2 O-ból álló gáz alakú elegyet, amely a 10 deszorberben képződött a 3 NH3 -rektifikáló oszlopba visszük a 30 vezeték útján. A találmány szerinti eljárás fenti kiviteli módjánál olyan NH3, C02 és H2 O tartalmú elegyet alkalmaztunk, amely az NH3-ban gazdag területre esik. Abban az esetben, ha a kiindulási elegy összetétele olyan, hogy NH3 -ban szegény keveréket alkot, akkor azt először a 18 C02-rektifikáló oszlopba kellene betáplálni. A találmány szereti eljárás egy másik előnyös kiviteli módját a 3. ábra szemlélteti, ahol a C02 rektifikálását az NH3-rektifikálásnál nagyobb nyomáson végezzük. Ez az ábra valójában megegyezik a 2. ábrával és a hivatkozási számok is ugyanazokat jelentik. Az eltérés csupán az, hogy egy A kompresszort és egy B szivattyút iktatunk be a 17 és 21 vezetékekbe az áramló gáz és folyadék nyomásának a növelése érde5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
