Способи регенерації газів дистиляції і їх рециркуляція

Існує декілька способів регенерації газів дистиляції з метою їх рециркуляції:

1) гаряче компримування,

2) поглинання газів водою,

3) поглинання газів мінеральною олією,

4) виборча абсорбція аміаку і диоксида вуглецю.

Перший метод мало прийнятний через труднощі, що виникають при компресії суміші газів при високих температурах.

Другий метод зв'язаний із уведенням додаткової кількості води в процес і характеризується великим об’ємом апаратури і високою вартістю продукту.

По третьому способу, здійсненому в США, при поглинанні суміші аміаку і диоксида вуглецю інертною мінеральною олією утворюється суспензія карбамата амонію, що надходить у колону синтезу.

Четвертий спосіб – виборча абсорбція аміаку з газів дистиляції розчином нітрату карбаміду використовується у Швейцарії й у США. Непоглинений диоксид вуглецю викидається в атмосферу або повторно використовується в циклі. Виборча абсорбція СО₂ за допомогою водного розчину моноетаноламіну заздалегідь насиченим аміаком здійснена в США і Японії. Регенерацію розчину для виділення СО₂ і NH₃ окремо проводять у дві ступіні. У першій ступіні відганяють аміак струмом інертного газу або вторинної водяної пари. В другій ступіні розкладанням карбонату моноетаноламіну виділяють з розчину диоксид вуглецю.

Становить інтерес процес поділу газів дистиляції двома поглиначами в три ступіні (рис.2).

 

Рис.2. Схема регенерації NH₃ і CO₂ у виробництві карбаміду в три ступіні:

1,9 – абсорбційні колони; 2,10,15 – конденсатори; 3,11,16 – збірники;

4,12,17 – відцентрові насоси; 5,13 – колони регенерації;

6,14 – теплообмінники; 7,8 – холодильники

 

Гази дистиляції після синтезу карбаміду надходять у першу абсорбційну колону 1, зрошувану 30% водним розчином моноетаноламіну. Процес протікає при 70⁰С під атмосферним тиском. У колоні відбувається поглинання СО₂ з утворенням карбонату і бікарбонату моноетаноламіну. Одночасно з поглинанням СО₂ у колоні 1 поглинається приблизно четверта частина аміаку, що надійшов. Інша кількість аміаку з першої колони повертається в цикл на синтез карбаміду. Розчин моноетаноламіну, насичений СО₂ і NH₃, з колони 1 надходить у першу колону регенерації 5, у якій процес йде при 140⁰С и підвищеному тиску. Регенерований розчин моноетаноламіну повертається на зрошення колони 1. Гази, що містять аміак, диоксид вуглецю і водяну пару, направляють у другу абсорбційну колону 9, зрошувану 25% водним розчином моноамонійфосфату.

Тут аміак зв'язується

 

NH₄H₂PO₄+NH₃=(NH₄)₂HPO₄

 

Непоглинений диоксид вуглецю повертають у цикл для синтезу карбаміду, а розчин диамонійфосфату піддають регенерації в другій десорбційній колоні 13 при 100-105⁰С и атмосферному тиску. Газоподібний аміак, що виділився, повертають у цикл, а регенерований розчин моноамонійфосфату направляють на зрошення другого абсорбера 9.

Запропонований спосіб утилізації відходів у виробництві карбаміду дозволяють реалізувати: рекуперація, ресурсозбереження, утилізація, багаторазове використання ресурсів і енергії, комплексність шляхом використання тактичних прийомів – рециркуляція, суміщення, гетерогенезація.

карбамід екологічний утилізація баланс

 

Список використаної літератури

 

1) Соколовский А.А., Яшке Е.В. Технология минеральных удобрений и кислот. – М.: Химия, 1979. – 384 с.

2) Позин М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот). – Л.: ГОСНТИХИМЛИТ, 1961. – 1009с.