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Seminarvortrag: Reaktive Absorption Chemisch-Physikalische Absorptionsverfahren Pierre Schulze Wierling Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie.

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Präsentation zum Thema: "Seminarvortrag: Reaktive Absorption Chemisch-Physikalische Absorptionsverfahren Pierre Schulze Wierling Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie."—  Präsentation transkript:

1 Seminarvortrag: Reaktive Absorption Chemisch-Physikalische Absorptionsverfahren Pierre Schulze Wierling Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B

2 Lehrstuhl Universität Dortmund Technische Chemie B Seminarvortrag: Reaktive Absorption Gliederung des Vortrages 1. Grundlagen der Absorption 2. Physikalische Absorption 3. Chemische Absorption 4. Sulfinolverfahren 5. Vergleich der Verfahren Gliederung

3 Lehrstuhl Universität Dortmund Technische Chemie B Seminarvortrag: Reaktive Absorption Grundlagen der Absorption Absorption: die (teilweise) Aufnahme von Gasen durch Flüssigkeiten Absorbens: - organ. Lösungsmittel, Wasser, Gemische - wird aus Kostengründen meist wiederverwendet Absorbend: CO 2, H 2 S, Mercaptane, COS, HCN Anforderungen an Absorbens: - hohes (und selektives) Lösungsvermögen - niedriger Dampfdruck - leichte Regenerierbarkeit - geringer korr. Angriff der Apparatur Anwendungsgebiete: - Reinigung von Gasen unter erhöhtem Druck - Erdgase, Synthesegas

4 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Rohgas Reingas Absorber Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Abgas Desorber

5 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Rohgas Reingas Absorber Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Abgas Desorber

6 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Absorption der Verunreinigungen Desorber Rohgas Reingas Absorber Abgas

7 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Desorption des Waschmittels Desorber Rohgas Reingas Absorber Abgas

8 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Desorption des Waschmittels p1 p2 Desorption durch: a) Entspannen (p1 > p2) Desorber Rohgas Reingas Absorber Abgas

9 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Desorption durch: a)Entspannen (p1 > p2) b)Strippen mit Inertgas Strippgas Desorber Rohgas Reingas Absorber Abgas Desorption des Waschmittels

10 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Grundlagen der Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Desorption durch: a)Entspannen (p1 > p2) b)Strippen mit Inertgas c)Auskochen Rohgas Reingas Absorber Abgas Desorber Desorption des Waschmittels

11 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Physikalische Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption a) ideale Lösung b) reale Lösung c) chem. Absorption Absorptionsggw.: Thermodynamik: ideale Lsg Henry: reale Lsg Korrekturen Regenerierbarkeit: durch - Entspannen (Flashen) - Strippen Selektivität: - Verunreinigung - Produktgas - H 2 S - CO 2 p i = H i * c i Physikal. Absorption: Molekularattraktion

12 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Physikalische Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Lösungsmittel, Verfahren und Anwendung: - Wasserwäsche - Rectisol-Verfahren: Entfernung von CO 2 und H 2 S aus Synthesegas Methanol, bis -75°C gute Eigenschaften - Purisol-Verfahren: CO 2 -Entfernung aus Konvertgas unter hohem Druck N-Methylpyrrolidon (NMP) - Selexol-Verfahren: H 2 S-Wäschen bei Heißgenerierung Polyethylenglykol-dimethylether (DMPEG) meist organische (hochsiedende) Lösungsmittel verwendet

13 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Chemische Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Chem. Bindung: - CO 2 + R 1 R 2 NH R 1 R 2 NCOOH - CO 2 + K 2 CO 3 + H 2 O 2 KHCO 3 Regenerierbarkeit: Bindung thermisch dissoziierbar nur durch Auskochen Selektivität: - Verunreinigung - Produktgas - H 2 S - CO 2 Chem. Absorption: chem. Bindung mit sauren Gaskomponenten Absorptionsggw. pipi p1,p2: CO 2 -Partialdruck c1,c2: CO 2 -Beladung der Waschfl.keit

14 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Chemische Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Lösungsmittel, Verfahren und Anwendung: Chem. Bindende Komponente auf wässriger Basis - Ethanolamin-Wäschen: Monoethanolamin in Wasser Reinigung nasser Erdgase Diethanolamin in Wasser Erdgasaufbereitung und Raffineriegasreinigung - Heißpottasche-Wäsche: Kaliumcarbonat in Wasser Aufarbeitung von Synthesegas - Natronlauge-Wäsche: Absorption ohne Regenerierung Feinwäsche bei Ethylenerzeugung

15 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Chem.-Physikalische Absorption Seminarvortrag: Reaktive Absorption Bindung: organisches Lösungsmittel bindet physikalisch Großteil der Verunreinigungen Chemisch bindende Komponente zur Feinwäsche Regenerierbarkeit: Entspannen regeneriert Großteil Auskochen den Rest Selektivität: - Verunreinigung - Produktgas - H 2 S - CO 2 Physikal.-Chem. Absorption: Kombination von Grenzfällen der Absorption

16 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Sulfinol-Verfahren Seminarvortrag: Reaktive Absorption MEA: Monoethanolamin Sulfolane: Tetrahydrothiophenedioxid Sulfinol-Verfahren: Lösungsmittel: Methyldiethanolamin (MDEA) Diisopropanolamin (DIPA) Sulfolane Wasser Anwendung: Aufarbeitung von Erdgasen, Raffinerie- und Synthesegasen Reinheiten: CO 2 bis zu 50 ppm H 2 S-Löslichkeiten:

17 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Seminarvortrag: Reaktive Absorption Sulfinol-Verfahren

18 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Vergleich der Verfahren Seminarvortrag: Reaktive Absorption Physikalische Wäsche Chemische Wäsche Physikal.-Chem. Wäsche Regenerierbarkeit Selektivität gegenüber Produktgaskomponente Selektivität H 2 S gegenüber CO 2

19 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Seminarvortrag: Reaktive Absorption Vergleich der Verfahren Auswahl eines Verfahrens: Physikal. Wäsche Physikal. Grobwäsche und chem. Feinwäsche Physikal.- chem. Wäsche Chemische Wäsche mit therm. Regener. Gasdurchsatz: groß klein Gasdruck: hoch niedrig viel zu absorbieren wenig zu absorbieren Stromverbrauch Wärmebedarf Chemikalienbedarf ++(+) (+) günstig - ungünstig zunehmend in Pfeilrichtung

20 Universität Dortmund Lehrstuhl Technische Chemie B Seminarvortrag: Reaktive Absorption Diskussion ?


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