Разработка и исследование схемы получения сжиженного диоксида углерода технологией мембранного разделения с системой рециркуляции
DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-1-34-42
УДК 621.5.012.2/.3
Сязин И. Е., Касьянов Г. И., Гукасян А.В., Каминир О. Н.
Ключевые слова: диоксид углерода, получение СО2, разделение газов, сжижение газов, сжиженные газы.
УДК 621.5.012.2/.3
Разработка и исследование схемы получения сжиженного диоксида углерода технологией мембранного разделения с системой рециркуляции
Ссылка для цитирования: Сязин И.Е., Касьянов Г.И., Гукасян А.В., Каминир О.Н. Разработка и исследование схемы получения сжиженного диоксида углерода технологией мембранного разделения с системой рециркуляции // Вестник Международной академии холода. 2024. № 1. С. 34-42. DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-1-34-42
[Syazin I.E., Kasyanov G.I., Gukasyan A.V., Kaminir O.N. The scheme of liquefied carbon dioxide production by membrane separation with recirculation system. Journal of International Academy of Refrigeration. 2024. No 1. p. 34-42. DOI: 10.17586/1606-4313-2024-23-1-34-42]
Аннотация
Статья посвящена способу получения СО2 из смеси атмосферных газов, имеющего научно-прикладное значение. Исследована возможность получения СО2 из состава атмосферных газов при низких давлениях (порядка 0,5…1,0 МПа) и температурах в диапазоне 32…37 ℃. Предлагаемая схема состоит из модуля разделения смеси газов на «пермеат» и «ретентрат», и модуля ожижения, и отличается в первую очередь тем, что вначале процесса производится разделение смеси атмосферных газов в целях получения чистого газообразного диоксида углерода. После всасывания воздушной смеси безмасляным винтовым компрессором в модуле разделения газов на выходе получается «ретентрат» – СО2 и сбросной «пермеат» (остальные газы). В результате процесса однократного нагнетания газа в ресивер для газообразного воздуха, осуществляется его рециркуляция винтовым сухим компрессором (насосом) через мембранный блок до достижения концентрации СО2 не менее 93…95%, после чего последний поступает в модуль ожижения. В статье делается вывод о том, что количество получаемого СО2 напрямую зависит от коэффициента извлечения диоксида углерода в мембранном блоке. Стоимость единицы получаемого предлагаемым способом жидкого СО2 приблизительно равно средней рыночной стоимости жидкого СО2, что обусловлено, во-первых, использованием атмосферного воздуха, который содержал в объемной доле всего 0,04% диоксида углерода, во-вторых, применением мембранных фильтров в небольшом количестве, качественные мембранные фильтры позволили бы резко сократить себестоимость единицы жидкого СО2. Разработанная схема перспективна для промышленных установок по очистке природного газа и получению сжиженных и сжатых инертных газов, в которых СО2 является сбросным газом с относительно высоким содержанием в «пермеате», а также для предприятий с острой постоянной потребностью в стационарной установке по получению СО2.
Аннотация
Статья посвящена способу получения СО2 из смеси атмосферных газов, имеющего научно-прикладное значение. Исследована возможность получения СО2 из состава атмосферных газов при низких давлениях (порядка 0,5…1,0 МПа) и температурах в диапазоне 32…37 ℃. Предлагаемая схема состоит из модуля разделения смеси газов на «пермеат» и «ретентрат», и модуля ожижения, и отличается в первую очередь тем, что вначале процесса производится разделение смеси атмосферных газов в целях получения чистого газообразного диоксида углерода. После всасывания воздушной смеси безмасляным винтовым компрессором в модуле разделения газов на выходе получается «ретентрат» – СО2 и сбросной «пермеат» (остальные газы). В результате процесса однократного нагнетания газа в ресивер для газообразного воздуха, осуществляется его рециркуляция винтовым сухим компрессором (насосом) через мембранный блок до достижения концентрации СО2 не менее 93…95%, после чего последний поступает в модуль ожижения. В статье делается вывод о том, что количество получаемого СО2 напрямую зависит от коэффициента извлечения диоксида углерода в мембранном блоке. Стоимость единицы получаемого предлагаемым способом жидкого СО2 приблизительно равно средней рыночной стоимости жидкого СО2, что обусловлено, во-первых, использованием атмосферного воздуха, который содержал в объемной доле всего 0,04% диоксида углерода, во-вторых, применением мембранных фильтров в небольшом количестве, качественные мембранные фильтры позволили бы резко сократить себестоимость единицы жидкого СО2. Разработанная схема перспективна для промышленных установок по очистке природного газа и получению сжиженных и сжатых инертных газов, в которых СО2 является сбросным газом с относительно высоким содержанием в «пермеате», а также для предприятий с острой постоянной потребностью в стационарной установке по получению СО2.
Ключевые слова: диоксид углерода, получение СО2, разделение газов, сжижение газов, сжиженные газы.
English
Русский
