Verfahren zur Regenerierung der Waschflüssigkeit bei der Kohlensäurewäsche von Gasen. Es ist bekannt, Kohlensäure aus Gasen in der Weise zu entfernen, dass.
man das Gas mit einer Kaliumkarbonatlösung wäscht. Zur Regenerierung der Waschlösung bezw. der Gewinnung der Kohlensäure aus dieser wird die Waschflüssigkeit erwärmt, wobei ein Teil der Kohlensäure abgetrieben wird, und die verbleibende, noch Kohlensäure ent haltende Waschflüssigkeit wird daran an schliessend belüftet. Es ist somit möglich, die Waschflüssigkeit wieder zum Waschen des Gases. im Kreislauf zu verwenden.
Ein Nachteil dieses bekannten Ver fahrens. ist, dasst bei der Erwärmung und Belüftung ,der gesättigten Waschflüssigkeit Dämpfe, die zum grossen Teil aus Wasser dampf bestehen,, entweichen, und dass mit diesem Wasserdampf ein sehr grosser Wärme inhalt weggeführt wird, der in Kühlern vernichtet werden muss, und dadurch nutzlos vergeudet wird.
Diesen Nachteil zu vermeiden, ist Auf gabe der Erfindung; sie besteht darin, dass das aus der Waschlösung entweichende, noch warme Gaedämpfegemisch einer Kühlung durch Berieselung, beispielsweise mit Wasser, unterworfen wird und das hierbei anfallende' Kondensat "der von Kohlensäure befreiten Waschlösung wieder zugesetzt' wird. Der Ort, wo diese Zumischung -des, Kondensats zur Waschflüssigkeit liegt, hängt von der sonstigen Betriebsweise der Anlage ab.
In manchen Fällen wird mit .der von Kohlen säure befreiten. warmen Waschlösung die an gereicherte Waschlösung in einem. Wärme- austauscher vorgewärmt.
In diesem Fall ist es zweckmässig, das Kondensat der Wasch lösung erst nach Verlassen dieses Vo-rwärmers zuzusetzen. Kommt es. jedoch auf ein beson deres Temperaturgefälle in dem Vorwärmer nicht an,, dann kann Idas Kondensat auch gleich dem aus dem Belüfter abfliessenden Wae-chmittel zugesetzt werden.
Das Mass der Berieselung des Gasdämpfegemisches kann so geregelt werden, dass die Beriese- lungswassermenge der Dampfmenge ent spricht, die beispielweise durch Verdampfen in den Waschtürmen abgeleitet wird, das heisst man kann mit der Regelung des Berieselungswassers die Konzentration der im Kreislauf bewegten Waschflüssigkeit gleichhalten.
In der Abbildung ist eine zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeignete Anlage schematisch dargestellt.
Das Kohlensäure enthaltende Gas wird in den Wäschern 1 mit der Kaliumkasbonat- (Pottasche)Lösung, die normalerweise eine Konzentration von l5-20 % K2CO3 besitzt, im Gegenstrom gewaschen. Die Wäscher be stehen in üblicher Weise aus mit Füllkörpern, wie Raschigringen, ausgelegten Kolonnen. Die Temperatur der Lösung beim Eintritt in den Wäscher beträgt etwa 60-70 C.
Diese Temperatur hat sich. dann als am günstigsten erwiesen, wenn es sich darum handelt, Stadt gase, aus denen auf dem Wege über die Kon vertierung Kohlenoxyd weitgehend entfernt worden ist, von Kohlensäure zu befreien. Für die in diesen Gasen vorkommenden Kohlen- säuretensionen liegt bei der oben angege benen Konzentration der Waschlösung die optimale Temperatur für die Auswaschung in den genannten Temperaturgrenzen.
Aus dem Waschturm 1 links fliesst die Wasch lösung, die einen erheblichen Anteil von Eikar- bonat enthält, nachdem Vorratsbehälter 2 und wird von hier mit einer Pumpe 3 dem Vor wärmer 4 zugeführt. In diesem Vorwärmer findet ein Wärmeaustausch mit der von dem Turm 6 kommenden warmen, von Kohlen säure befreiten Waschlösung statt. Aus dem Vorwärmer 4 gelangt die Waschlösung in einen Erhitzer 5, der zweckmässig als Röhren erhitzer ausgestattet ist und in dem eine Er wärmung auf etwa 90-105 C erfolgt.
Bei dieser Temperatur gibt die Bikarbonatlösung die aufgenommene Kohlensäure unter Rück bildung von Pottasche wieder ab. Diese Ab gabe erfolgt jedoch nicht vollständig.
Die verbleibende Lösung enthält vielmehr noch erhebliche Mengen an Kohlensäure. Diese wird in der Weise aus der Waschlösung ent fernt, dass man Luft durch sie hindurehbläst, und zwar in einem Verhältnis von 5 Teilen Luft auf einen Teil Kohlensäure. Das ge schieht zweckmässig in einem mit Füllkörpern ausgefüllten Turm,
in dem die Waschlösung von oben nach unten fliesst und die Luft von unten her durchgeblasen. wird.
Die aus dem Erhitzer 5 kommende Waschlösung wird bei 1$ in die Zone 17 ein geleitet.
Mit Hilfe der Luftpumpe 7 wird von unten her Luft in die Zone 17 einge blasen. Über dieser Belüftungszone ist in demselben Turm; eine weitere, ebenfalls mit Füllkörpern ausgefüllte Zone 18 vorgesehen. In diese tritt das Kohlensäure-Dämpfege- misch von unten her ein.
Von oben her wird dieses .Gemisch mit Wasser berieselt. Damit nun nicht das hierbei sieh bildende Konden sat in die Zone 17 abfliessen kann, sind die beiden Zonen 17 und 18 durch eine Einricb- tung getrennt,
die nur das Durchtreten von Gas von unten nach oben gestattet. Zu dem Zweck ist ein Teller 11 vorgesehen, der mit Durchtrittskanälen 1;2 ausgerüstet ist, die mit Hauben 13 abgedeckt sind. Auf dem Teller 11: sammelt sieh dann das Kondensat.
Dieses Kondensat kann durch die Leitung 14 der Zone 17 unterhalb der Füllkörper zuge leitet werden, wo es sich mit der Waschlösung mischt. Das Gemisch geht dann durch die Leitung 19, den Weg über denn Vorwärmer 4 in den Behälter 8, von wo aus es mit den Pumpen 9,
und 1.0 auf die Wäscher 1 ge pumpt wind. Das sich auf dem Teller 11 an- sammelnde Kondensat kann jedoch auch durch die Leitung 1,5 direkt dem Behälter 8 zugeleitet werden. Dies hat den Vorteil,
da8 eine Albkühlung der in den Vorwärmer 4 gelangenden., regenerierten Waschflüssigkeit durch das mit verhältnismässig niedriger Temperatur im obemn Teil 18 des Turmes .6 anfallende Kondensat vermieden wird.
Das kalte, der Zone 18 zugeführte Wasser schlägt einen Teil des Wasserdampfes in dem Gasdämpfegemisch nieder und verhindert damit, dass die in dem Wasserdampf ent- haltene Wärme nutzlos weggeführt wird. Die hier -von dem Berieselungswasser aufge nommene Wärme wird dem Prozess wieder nutzbar zugebracht.
Process for the regeneration of the washing liquid during the carbonic acid washing of gases. It is known to remove carbonic acid from gases in such a way that.
the gas is washed with a potassium carbonate solution. To regenerate the washing solution respectively. the extraction of the carbon dioxide from this, the washing liquid is heated, with part of the carbon dioxide being driven off, and the remaining washing liquid, which still contains carbon dioxide, is then aerated. It is thus possible to use the washing liquid again to wash the gas. to use in the circuit.
A disadvantage of this known method. is that during the heating and ventilation, the saturated washing liquid vapors, which largely consist of water vapor, escape, and that a very large amount of heat is carried away with this water vapor, which must be destroyed in coolers and thus wasted uselessly becomes.
To avoid this disadvantage is the task of the invention; it consists in the fact that the still warm gas vapor mixture escaping from the washing solution is subjected to cooling by sprinkling, for example with water, and the resulting 'condensate' is added again 'to the carbonated washing solution , Condensate to the washing liquid depends on the other operating mode of the system.
In some cases, the .der is used to remove carbonic acid. warm washing solution the enriched washing solution in one. Heat exchanger preheated.
In this case it is advisable to add the condensate to the washing solution only after it has left this pre-heater. It is coming. However, if there is a special temperature gradient in the preheater, the condensate can also be added to the detergent flowing out of the aerator.
The degree of sprinkling of the gas vapor mixture can be regulated in such a way that the sprinkling water quantity corresponds to the amount of steam that is diverted, for example, by evaporation in the washing towers, i.e. the concentration of the washing liquid moving in the circuit can be kept constant by regulating the sprinkling water.
In the figure, a system suitable for carrying out the method according to the invention is shown schematically.
The gas containing carbon dioxide is washed in the washer 1 with the potassium carbonate (potash) solution, which normally has a concentration of 15-20% K2CO3, in countercurrent. The scrubbers be available in the usual manner from columns designed with packing elements, such as Raschig rings. The temperature of the solution when entering the washer is about 60-70 C.
This temperature has increased. proven to be most beneficial when it comes to removing carbonic acid from city gases from which carbon dioxide has largely been removed by means of conversion. For the carbonic acid tensions occurring in these gases, at the concentration of the scrubbing solution given above, the optimum temperature for washing out lies within the temperature limits mentioned.
The washing solution, which contains a considerable proportion of egg carbonate, flows from the washing tower 1 on the left after the storage container 2 and is fed from here to the pre-heater 4 by a pump 3. In this preheater, there is an exchange of heat with the warm, carbonic acid-free washing solution coming from the tower 6. From the preheater 4, the washing solution enters a heater 5, which is conveniently equipped as a tube heater and in which it is heated to about 90-105 ° C.
At this temperature, the bicarbonate solution releases the carbonic acid it has absorbed, with the formation of potash again. However, this delivery is not complete.
Rather, the remaining solution still contains considerable amounts of carbonic acid. This is removed from the washing solution in such a way that air is blown through it in a ratio of 5 parts air to 1 part carbon dioxide. This is best done in a tower filled with random packings,
in which the washing solution flows from top to bottom and the air is blown through from below. becomes.
The washing solution coming from the heater 5 is passed into zone 17 at $ 1.
With the help of the air pump 7 air is blown into the zone 17 from below. Above this ventilation zone is in the same tower; a further zone 18 also filled with fillers is provided. The carbon dioxide / steam mixture enters this from below.
This mixture is sprinkled with water from above. The two zones 17 and 18 are separated by a device, so that the condensate that forms here cannot flow off into the zone 17,
which only allows gas to pass through from the bottom up. For this purpose, a plate 11 is provided, which is equipped with passage channels 1; 2 which are covered with hoods 13. On plate 11: then collect the condensate.
This condensate can be fed through line 14 of zone 17 below the packing, where it mixes with the washing solution. The mixture then goes through the line 19, the way via the preheater 4 in the container 8, from where it with the pumps 9,
and 1.0 wind pumped onto the washer 1. The condensate collecting on the plate 11 can, however, also be fed directly to the container 8 through the line 1, 5. This has the advantage
that the regenerated washing liquid arriving in the preheater 4 is prevented from being cooled down by the condensate which accumulates at a relatively low temperature in the upper part 18 of the tower 6.
The cold water supplied to zone 18 precipitates part of the water vapor in the gas vapor mixture and thus prevents the heat contained in the water vapor from being uselessly carried away. The heat absorbed by the sprinkling water is returned to the process for use.