align="justify">. 1 Опис технологічного процесу
Спосіб очищення газу від сірковмісних домішок включає приготування розчину гідроксиду лужного металу з вихідного розчину сульфату лужного металу, контактування газу з розчином гідроксиду лужного металу з отриманням насиченого розчину гідроксиду лужного металу, його регенерацію. Вихідний розчин сульфату лужного металу з концентрацією 10-15% подають в анодний і катодний камери диафрагменного електролізера з використанням мікропористої діафрагми з кераміки на основі оксиду цирконію або з кераміки на основі оксиду цирконію, що містить добавки оксидів алюмінію і ітрію. При цьому розчин гідроксиду лужного металу, отриманий в катодного камері, направляють на контактування з газом, а розчин кислоти, отриманий в анодному камері, подають на регенерацію насиченого розчину гідроксиду лужного металу. Такий метод дозволяє підвищити ступінь очищення від сірковмісних домішок і знизити енерговитрати.
Метод ЕЛСОР відноситься до галузі хімічної технології, а саме до процесів абсорбційної очищення газів від сірковмісних домішок, і може бути використане в процесах очищення газів різного складу та різного походження, у тому числі природних, попутних і технологічних газів, зокрема біогазу, попутного газу нафтових родовищ, паливних газів, що надходять на об'єкти теплоенергетичних господарств, вентиляційних і технологічних газових викидів (залпових і регулярних) на об'єктах хімічної, нафтохімічної промисловості, а також у виробництві спецтехніки та боєприпасів, що містять сірководень і меркаптани.
Спосіб очищення ЕЛСОР raquo ;, забезпечує найвищу якість очищення, тому розчини гідроксидів лужних металів є кращими абсорбентами Н2S та інших сірковмісних домішок, є економічним, так як витратний матеріал для процесу очищення - тільки електроенергія і процес очищення проводиться при низьких температурах, а отримання гідроксиду натрію з вихідного розчину і регенерація насиченого кислими газами розчину після очищення здійснюється за допомогою одного і того ж електрохімічного реактора, тобто електроенергія, витрачена на отримання абсорбенту, еквівалентно забезпечує також і його регенерацію. Крім цього спосіб ЕЛСОР можна здійснювати як в стаціонарних, так і в пересувних установках.
Рис. 1. Установка для очищення газу від сірковмісних домішок містить: діафрагмовий електрохімічний реактор 1, розділений діафрагмою 2 на катодну 3 і анодний 4 камери, ємність 5 для накопичення лужного розчину, ємність 6 для накопичення сірчаної кислоти, абсорбер 7 і десорбер 8. Установка також містить змішувач 9, насоси 10 і 11, дросель-вентиль 12 і газо- і гідравлічну обв'язку, що включає подають і відводять патрубки.
Спосіб реалізується за допомогою установки, зображеної на малюнку 1. Катодна камера 3 реактора 1 і ємність 5 заповнюють вихідним водним розчином сульфату лужного металу. Анодну камеру 4 реактора 1 і ємність 6 заповнюють вихідним розчином - водним розчином сульфату лужного металу. На електроди реактора 1 (не показані) подають напругу і включають насоси 10 і 11. У процесі електролізу вихідний розчин сульфату лужного металу піддають електрохімічного впливу в катодного камері 3, перетворюючи його в гідроксид лужного металу, який накопичують в ємності 5. У ємності 6 в Водночас накопичують розчин сірчаної кислоти, що утворюється в анодному камері 4 реактора 1.
Розчин гідроксиду лужного металу з ємності 5 насосом високого тиску 10 подають у верхню частину абсорбера 7, в нижню частину якого надходить сирої газ, що підлягає очищенню. Кислі компоненти, що містяться в газі, взаємодіють з поглиначем - розчином гідроксиду лужного металу і очищений газ виводять з верхньої частини абсорбера 7.
Насичений розчин поглинача через дросель-вентиль 12 виводять з частині абсорбера 7 і направляють в змішувач 9, в який насосом 11 подають розчин сірчаної кислоти з ємності 6. У змішувачі 6 протікають процеси регенерації поглинача і виділення поглинених домішок. Газорідинної суміш із змішувача 6 подають в десорбер 8, з верхньої частини якого виводять кислі гази, а з нижньої частини - розчин сульфату лужного металу, який знову надходить у катодну 3 і анодний 4 камери реактора 1.
Таблиця 1. Кількість NaOH, необхідне для очищення 1 000 нм3 газу від сірководню при будь-якому співвідношенні CO2: H2S
Вміст сірководню в газі,% Вміст сірководню в 1000 нм3 газу, кгКолічество NaOH для очищення +1000 нм3 газу, кгЗатрати електроенергії для синтезу NaOH, кВтг ч0,11,55,0140,23,010,0280,34,515,0420,46,020,0560,57,525,0701,015,050,01405,075,0250,070010,0150,0500,01400
Таблиця 2. Показники роботи установки для електрохімічного синтезу гідроксиду натрію і сірчаної кислоти з розчину сульфату натрію продуктивністю 10 кг NaOH на годину
...
