AiF-FV-Nummer 12154

Technikumsversuche und Prozeßsimulation zur Optimierung einer absorptiven Gaswäsche am Beispiel der MDEA-Wäsche

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.10.1999 bis 30.09.2001

Forschungsstellen

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

Im Rahmen dieses Vorhabens wurde die absorptive Alkanolamin-Gaswäsche sowohl experimentell als auch theoretisch untersucht. Sie wird in der Praxis schwerpunktmäßig zum Heraus-waschen der Sauergaskomponenten CO2 und H2S aus Gasströmen eingesetzt. Im experimentellen Teil wurden in der institutseigenen Gaswäsche-Versuchsanlage, die die simultane Untersuchung von Ab- und Desorption im Technikumsmaßstab erlaubt, unter Verwendung der Alkanolamine Methyldiethanolamin (MDEA) und Monoethanolamin (MEA) Versuche bis zu einem Absorberüberdruck von 18 bar mit dem Ziel durchgeführt, Strategien zur Optimierung der absorptiven Gaswäsche zu erarbeiten. Im theoretischen Teil wurde ein Programm entwickelt, das die stationäre Simulation von Absorber- und Desorberkolonnen sowie Flash-Behältern ermöglicht. Dabei können unterschiedliche Kolonneneinbauten, wie Böden, Füllkörper und strukturierte Packungen berechnet werden. Es beruht auf einer strengen Modellierung der bei Ab- und Desorption auftretenden Mechanismen im Gas-, Phasengrenz- und Flüssigkeitsbereich und kann für die Waschmittelsysteme MDEA-H2O, MDEA-MEA-H2O und MEA-H2O eingesetzt werden. Anhand der experimentellen Ergebnisse wurden im Rahmen des Vorhabens Strategien hinsichtlich der verfahrenstechnischen Optimierung des absorptiven Gaswäscheprozesses erarbeitet. Mit dem bereitgestellten Programm, das anhand der Versuchsergebnisse verifiziert wurde, steht dem Anwender ein robustes numerisches Werkzeug zur Berechnung der Hauptkomponenten von Alkanolamin-Gaswäschen zur Verfügung. Seine Anwendung ermöglicht die genauere Vor-hersage von Kolonnenleistungsdaten und unterstützt somit die Projektierung und Auslegung sowie den Betrieb von Gaswäscheanlagen, was letztendlich zur Senkung von Planungs-, Investitions- und Betriebskosten führt. Bei der Projektierung und Auslegung erlaubt das Programm z.B. ohne versuchstechnischen Aufwand und bei geringem Zeitaufwand das Berechnen verschiedener Kolonnenkonfigurationen. Im Betrieb kann es z.B. bei veränderlichen Rohgaszusammensetzungen zur Bestimmung des neuen optimalen Betriebspunkts eingesetzt werden. Damit wurden die Ziele des Vorhabens erreicht.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Dokumente