Co to jest oczyszczanie gazu?

Oczyszczanie gazu, znane również jako absorpcja gazu, jest procesem, w którym gaz jest usuwany z mieszaniny przez kontakt z ciekłym rozpuszczalnikiem. Oczyszczanie gazu jest techniką oczyszczania powszechnie stosowaną w przemyśle chemicznym i najczęściej wykonywaną w konstrukcjach zwanych upakowanymi wieżami lub upakowanymi kolumnami. Technikę tę można zastosować do usuwania zanieczyszczeń lub odzyskiwania gazów.

Płuczki gazowe są powszechnie stosowane do oddzielania gazów, takich jak siarkowodór (H2S) i dwutlenek węgla (CO2) od gazu ziemnego, gazu syntezowego i spalin. W takich przypadkach substancje rozpuszczone należy usunąć z gazów produktu ze względu na problemy z wydajnością, zdrowiem i środowiskiem. W innych przypadkach sam gaz rozpuszczony może być zamierzonym produktem końcowym i po absorpcji w ciekłym rozpuszczalniku jest odzyskiwany.

Podstawowa teoria przemywania gazu polega na rozpuszczalności rozpuszczonego gazu w ciekłym rozpuszczalniku. Rozpuszczalniki wybiera się specjalnie w celu wyciągnięcia gazowego rozpuszczalnika z mieszaniny gazowej. Na przykład CO2 jest rozpuszczalny w wodnym roztworze etanoloaminy. Gdyby gazowy strumień azotu i CO2 miał zetknąć się z etanoloaminą, bardziej prawdopodobne byłoby rozpuszczenie się CO2 w roztworze, pozostawiając gazową mieszaninę złożoną głównie z azotu.

Aby szorowanie gazu działało skutecznie, musi istnieć dobry kontakt między fazą cieczową i gazową. Temperatura i ciśnienie mogą również wpływać na rozpuszczalność rozpuszczonego gazu w fazie ciekłej. Właściwe wartości dla tych zmiennych procesowych można ustalić na podstawie eksperymentów lub oprogramowania do symulacji procesów. Równowaga między temperaturą i ciśnieniem będzie zależeć od możliwości wypełnionej kolumny i rozpuszczalności innych gazów w mieszaninie.

Płukanie gazowe zwykle odbywa się w upakowanych wieżach lub upakowanych kolumnach. Kolumny te mają podobny kształt jak kolumny destylacyjne, ale zamiast tac zawierają pakunki wieżowe. Wypełnienia te wypełniają środek kolumny i mają kilka różnych kształtów, materiałów i rozmiarów. Pierścienie Raschig, pierścienie Pall, siodła Berl i siodła Intalox® są powszechnymi rodzajami opakowań. Wypełnienia służą do zwiększenia pola powierzchni i zapewnienia dobrego kontaktu gazu z płynem.

Zasadniczo gaz zawierający substancję rozpuszczoną lub gaz bogaty wchodzi na dno kolumny i przemieszcza się w górę przez wypełnienie. Świeża ciecz wchodzi na szczyt kolumny i przechodzi przez dystrybutor cieczy, który równomiernie rozprowadza ciecz po wypełnieniu. Po szorowaniu wolny od substancji rozpuszczonych - lub ubogich - gaz wypływa przez górną część kolumny. Ciecz bogata w substancję rozpuszczoną lub mocny alkohol opuszcza kolumnę na dole.