ZIP архив

Текст

(5)5 В 01 О 53/02, 53/3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут химической технологии и Ангарский электролизный химический комбинат(56) Авторское свидетельство СССР М1346212, кл. В 01 О 53/02. Предлагаемое изобретение относится к области очистки сбросных технологических газов в химической, цветной металлургии и других отраслях промышленности, занимающихся получением и использованием аммиака и солей аммонияНеобходимость поиска новых химических поглотителей обусловлена ужесточением требований к выбросам вредных химических веществ в атмосферу и необходимостью повышения эффективности их использования в технологическом цикле,Для выделения аммиака из газовых смесей применяют методь конденсации, абсорбции и адсорбции. Ме годы конд нсации не обеспечивают требуемого сниже ия содержания аммиака в сбро ных газа, а методы абсорбции слишком сложны и мнзгостадийны, В связи с этим в последнее зремя уделяют большое в имание р зработке методов улавливания аммиака с помощью различных твердых сорбентов.Известно, что в качестве поглотителей аммиака могут быть использованы активированный уголь, активная окись алюминия, силикагели, цеолиты, дигидраты кислых триБ УЛАВЛИВАНИЯ АММИАКА зование: очистка сбросных техих газов в химической промышцветной металлургии и т,п, зобретения: газы контактируют адсорбентом - гидрофто ридом или щелочноземельного металфосфатов металлов, улавливание аммиаканэ которых основано на физической сорбции, 3Известные данные по равновесной адсорбции аммиака на активированных угляхразличных марок показывают, что из про- С,мышленных углей наибольшей равновеснойемкостью (0,016 г/г) при температуре 25 Собладает уголь марки СКТ. Низкая величинаемкости углей приводит к необходимости дустановки большого количества адсорберови частого проведения циклов сорбции-десорбции, что приводит к значительным эксплуатационным затратам.4В промышленной практике в качестве (Лсорбента для поглощения аммиака приме- О)няют силикагель, Его недостатком является (Лнизкая равновесная емкость, равная 0,044 (сг/г при температуре 25 С и исходном давлении аммиака 5 мм рт,ст. (Тишин Ю.Г.; Румян- фцев О.В, Ж,Х,П 1975 г, с, 754 - 756),Тем же недостатком характеризуетсяактивная скорость алюминия, ее равновесная емкость по аммиаку равна около 0.03гlг. Емкость указанного сорбента возрастает до 0,04 - 0,06 г/г при пропитке его хлоридами кобальта, цинка, никеля, марганца ижелеза (Ефремов А,ИАнохин В.Н. Труды МХТИ, 1972, вып,69, с. 263 - 265), однако это приводит к значительному усложнению процесса приготовления сорбента и не исключает возможности загрязнения сточных вод сильно токсичными металлами, применяемыми в качестве добавок к поглотителю.: Равновесная емкость цеолитов различныхмарок при температуре 25 С и давлении аммиака 5 мм рт.ст. равна 0,070 - 0,115 г/г, а динамическая емкость цеолита ИаХ равна 0,042 - 0,044 г/г. Недостатком способа является снижение емкости сорбента после нескольких циклов сорбции-десорбции (до 70% от первоначальной величины); фактическая равновесная емкость его равна около 0,08 г/г, а динамическая емкость - около 0,03 г/г, Другим недостатком является высокая температура десорбции аммиака (300 - 350 С), что приводит к значительным энергозэтратам,Улавливание аммиака из газов возможно осуществить при контакте с твердым адсорбентом - кислой солью состава Ме НгРз 01 о 2 Нг 0 (где Ме - Мп, Ее, Са, А 1). Емкость указанного поглотителя зависит от продолжительности контакта и составляет; при времени контакта 8 - 15 мин - 0,02 г/г, при времени контакта 1 - 2 ч - 0,06 - 0,10 г/г и при времени контакта 8 - 10 ч - 0,17 - 0,23 г/г,Способ улавливания аммиака на дигидрэтэх кислых трифосфатах металлов принят в качестве прототипа,Недостатками способа являются;большое время контакта газа с поглотителем (от 8 мин до 10 ч);уменьшение емкости поглотителя (от 0,2 до 0,02 г/г) при сокращении времени контакта;использование поглотителя в порошкообразном виде и обусловленная этим трудность осуществления процесса в многократных циклах сорбции-десорбции аммиака. Указанные недостатки затрудняют использование метода в реальных динамических условиях, тэк как даже при времени контакта газа с сорбентом, равном 8 - 15 мин, объем адсорберов будет очень большим,Целью изобретения является устранение указанных недостатков,Были проведены поисковые исследования по применению в качестве сорбентов гидрофторидов щелочных и щелочноземельных металлов, имеющих в своей структуре фтористый водород. Гидрофториды ранее не применялись в качестве поглотителей. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Результаты исследований оказались положительными. Установлено, что фтористый водород, входящий в структуру гидрофторидов, химически реагирует с газообразным аммиаком с образованием фторида аммония:ИаЕНЕ+ ИНз = ИаЕ+ ИНДЕ (1) КЕНЕ+ ИНз = КЕ+ ИН 4 Е (2) 1-1 ЕНЕ + ИНЗ 1-1 Е + ИН 4 Е (3) ВаЕгНЕ+ ИНз = ВаЕг+ ИН 4 Е (4) Наиболее удобным из гидрофторидов для практического применения оказался гидрофторид натрия (ИаЕНЕ). Он, в отличие от гидрофторидов лития и бария, является термостабильным при температуре 25 - 100 С, а в сравнении с гидрофторидами калия, рубидия и цезия является негигроскопичным. Гидрофторид натрия изготовляется промышленностью в гранулированном виде в качестве промежуточного продукта при производстве высокопористых гранул фторида натрия.При использовании гидрофторидов щелочных и щелочноземельных металлов сбросные технологические газы, содержащие аммиак, направляют в адсорбер с грэнулированным или порошкообразным сорбентом, в котором осуществляют процесс улавливания при температуре 25 С, времени контакта 30 с и удельном расходе газов 0,1 - 0,2 нл/см мин.гДостоинством предлагаемого способа по сравнению с прототипом является;более высокая емкость в статических и динамических условиях;малое время контакта (30 с).Предлагаемый способ позволяет осуществить малоотходный вариант обезвреживания сбросных газов, содержащих аммиак, Он может быть использован как при производстве аммиака для его регенерации из отводящих газов, так и при использовании аммиака и солей аммония в различных технологических процессах,П р и м е р. Газовую смесь, содержащую азот и аммиак, подают в поглотительную колонну, в которую на ложное дно предварительно загружают требуемое количество гидрофторидов щелочных или щелочноземельных металлов. Пропущенную через колонну газовую смесь анализируют на содержание аммиака. Данные об улавливании аммиака представлены в таблице,Данный способ улавливания аммиака поэволяет увеличить эффективность процесса за счет роста емкости адсорбента в условиях высокой скорости пропускания газа и малого времени контакта газа с адсорбентом, Емкость адсорбента по сравнению со способом-прототипом увеличивается в1787505 Улавливание амглика гидрофторидами щелочных и щелочно-земельных металлов СорбентКонцентрацияРасход газа. Масса сорбен-Время контак- Продолхги. Количество Емкость. г/г Степень очи.14 НЗ, мг/л л/мин та,г та. сек тельность про- пропущенно- стки. тцесса. мин го чНз. г По ощкооб азные гид о то иды 90.9 818 94.7 90,9 0,20 0,18 0,25 0,12 39,6 39,6 39,6 39,6 1200 1200 1200 1200 180 180 150 300 30 30 30 30 ВаРНРКРНР. РНРВаР 2 НР 33 33 33 33 Г ан лыги о то иданат ия/ 5 мм/ 89,0 96.6 76.3 0,07 004 0.12 12,9 12,9 12.9 390 390 390 164 328 16430 30 30 аты т и ос атов металлов " 0,02 0,02 0.02 0,02 1800 30 720 12 900 15 480 8 А Са Ре словиях х Исследования роводили в статичес 5 4 Составитель Л,ЗагорецТехред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля едак аков За Тираж Подписноедарсгвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 НИИПИ изводственно-издателеский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 динамических условиях в 2 - 5 раз, соответственно снижается расход адсорбента, увеличивается межгенерационный период работы и снижаются энергозатраты на газоочистку.Формула изобретения Способ улавливания аммиака из газов при контакте с твердым адсорбентом, представляющим собой кислую соль, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности и улавливания в динамических условиях за счет увеличения 5 емкости адсорбента, в качестве кислой соли используют гидрофториды щелочных и щелочноземельных металлов.

Смотреть

Заявка

4805054, 25.01.1990

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ, АНГАРСКИЙ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ

ЗАГОРЕЦ ЛЕВ ПАВЛОВИЧ, КОШЕЛЕВ СЕРГЕЙ МИХАЙЛОВИЧ, ОЗОРНИН ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ, СЕРЕГИН МИХАИЛ БОРИСОВИЧ, КАРТИНКИНА ЕЛЕНА ВАСИЛЬЕВНА, ШУЛЯКОВ АЛЕКСАНДР СЕМЕНОВИЧ, ЧЕРЕМИСИНОВ ВАЛЕНТИН ВАСИЛЬЕВИЧ, СОКОЛОВ АЛЕКСАНДР ИЛЬИЧ

МПК / Метки

МПК: B01D 53/02, B01D 53/34

Метки: аммиака, улавливания

Опубликовано: 15.01.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1787505-sposob-ulavlivaniya-ammiaka.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ улавливания аммиака</a>

Похожие патенты