Способ осушки газообразного хлора Советский патент 1984 года по МПК C01B7/07 

11 Изобретение относится к способам адсорбционной осушки газообразного хлора и может найти применение в химической, а также в нефтехимической промышленности. Известен способ осушки газообразного хлора серной кислотой Cl3. Недостатками этого способа являются недостаточная глубина осушки хлораV так как содержание воды в хло ре на выходе из сернокислотных адсорбентов составляет 0,0t-0,001 мас (300-30 мг/м), использование для осушки серной кислоты, что .требует дорогостоящего коррозийяоустойчивого оборгуДования) а также введения допол йвтельногр кислотоотделительного фильтра для очистки газообразного хлора от серной кислоты перед компре мированием. Известен также способ осушки газообразного хлора кислотостойкими цеолитёми типа НМ и NaM с величиной пор 3-7 А при 20-60 С и последукщей регенерацией цеолитов сухта хлором ,приЗОО-350 С Данный способ позволя ет получать газообразный хлор с содё :жанием воды 8-10 мг/м. При этом адсорбционная емкость цеолита состав ляет 8-iO г/10а г C2J. Недостаток данного способа заключа.ется в том, что кислотостойкие цеолиты имеют низкую адсорбционную ёмкост, что уменьшает количество ад «сорбированной воды и приводит к увеif- ы. .. .. . . личению количества адсорбционно-регвверационных циклов в течение года и тем самым к большим энергозатратам на весь процесс хлора. Целью изоб ретения является снижение себестоимости осушенного хлора за счет увеличения влагоёмкости адсорбента и снижения энергозатрат:На регенерацию адсорбента; Указанная цель достигается тем, что согласно способу осушки га зооЬра ного хлора в качестве адсорбента используют сшдакагель и процесс осуш ки ведут при 0-9,. Кроме того иСполь у1рТ силикагель с размером пор SO-100 А. Используют силикагель, модифицированный покрытием из титанооксидных и/или фосфорооксидных слоев. Регенерацию адсорбента осуществля ют при 80-100 С. Сущность предлагаемого способа заключается в следукхцем. 0 Поток влажного хлора, предварительно охлажденный до , подается в верхнюю часть многосекционного адсорбера, в каждую секцию которого засыпан крупнопористы силикагель типа КСК с диаметром пор 80-100 А. Температура силикагеля в каждой секции поддерживается равной 0-9, с помощью теплообменных опорных решеток и теплообменной рубашки. Осушенный хлор с содержанием воды не более 8-10 из нижней части адсорбера поступает на компремирование, а часть его подается в другой адсорбер на регенерацию адсорбента. При зтом сухой хлор подается в нижнюю часть адсорбера, в котором с помощью теплообменных опорных решеток и теплообменной рубашки поддерзшвается температура 80-100°С, достаЛчная для эффективной ;регенерации адсорбента. Обогащенный десорбированными царами воды хлор, вьпсодящий из верхней части адсорбера, возвращается на стйдию осушКИ влажно)гр хлора. Таким образом, в течение одного цикла работы установки каждый из адсорберов работает как в режиме адсорбции, так ив режиме регенерации. П р и М е р 1 (коНтрольняй). Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходном хлоре 0,3 г/м через цеолит НМ с размером пор 4 А, массой 1300 г и- высокой слоя 245 мм при -lOrtrt .. . .. .л. SL -. - .- 1АС i-- ... . Регенерацию цеолита осуществлу|ют сухим хлором при . Продолжительность процесса регенерации определяют по содержанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера. Условия проведения процесса осушки, а также данны е по количеству адсорбированной воды до проскоковых концентраций; воды в хлбре (более 8-10 мг/м) и время регенерации для 2-го и 30-го адсорбционио-регенерационных циклов по примерам 1-9 приведены в табл. 1. Пример 2. Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходном хлоре 0,3 г/м через силикагель КСК с размером Лор 80-100 А, массой 1300 г и высотой слоя 245 мм при 9,. Регенерацию силикагеля осуществляют сухим хлором при 100°С. Продолжительность процесса регенерации определяют no со держанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Пример 3. Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществляют ее при 5 С, а процесс регенерации - при9(ГС.

Пример 4. Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществляют ее при , а процесс регенерации - при 80С.

П р и м е р 5 (контрольный) Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществляют ее при 9,.

Пример 6 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но осуществ 1яют ее при .

Пример 7 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс регенерации осуществляют при .

Пример 8 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3,.но процесс регенерации осуществляют при .

П р и м е р 9 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс адсорбции проводят на силикагеле с размером пор А,

Осуществляют предлагаемый способ с силикагелем, модифицированным покрытием титанооксидными и фосфороок)идвь1ми. слоями..

Т а блица- 1

Пример 1 (контрольный). Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходном хлоре 0,3 г/м через . цеолит НМ с размером пор 4 А массой 300 г и высотой слоя 245 мм при . Регенерацию цеолита осуществляют сухим хлором при 300 С, ПродолжитшЬкость процесса регенерации определяют по содержанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Условия проведения процесса осушки, а также данные по количеству адсорбированной воды до проскоковых концентраций воды в хлоре (более 8-10 мг/м) и время регенерации для 2-го и адсорбционно-регенераЩ1ОННЫХ циклов приведены в табл. 2, аричем Процесс проводят с силикагейем модифицированньм покрытием тита1ИооксНдню4И и фосфорооксидными слоями.

П р и м е р 2. Осушку газообразкого хлора осуществляют пропусканием «го с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходном хлоре 0,3 г/м через модифицированный.сйликагель с размером пор 80-t00 А, шссой 1300 г и высотой слоя 245 мм 1фи 9,. Регенерацию модифицированного силикагеля осуществляют сухим хлором при . Продолжитель ftocTb процесса регенерахри определяют но содержанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Пример 3. Осушку газообразtmro хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществляют ее при , а процесс регенерации - при 9СгС

Л р и м е р 4. Осушку газообразшэго хлора проводят тдк же, как в |вимере 2, но осуществляют ее пря |ПС, а процесс регенерации - при 8СгЬ

Прим ер 5 (контрольный). Осушку газообразного жюра проводят гак же, как в примере 2, но осуществ1ЛЛЮТ ее при 9,.

П р-и м е р 6 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят

так же, как в примере 3, но осуществ- ляют ее при .

Пример 7 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс регенерации осуществляют при .

П р и. м е р 8 (контрольный) . Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс регенераций осзпцествляется при t05 С.

Прим ер 9 (контрольный).

Ocynncy газообразного хлора проводят

так же, как в примере 3, но пррцесс

адсорбции проводят на Силикагеле с

размером пор 60-75 А.

При мер 10 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс проводят на силикагеле КСК с размером пор 80-100 А, поверхность которого не модифицирована покрытием, состоящим ИЗ; титанооксндных слоев и внешнего фосфорооксидного слоя.

Из табл. 1 и 2 видно, что при осуществлении осушки газообразного хлора при на силикагеле и мОдифицированнОм силикагеле с величиной Пор 80-100 А достигается увеличение количества адсорбированной воды.

В случае проведения осушки хлора при температ-урах ниже и выше указанных пределов, а также цри использовании силикагеля с меньшей величиной пор, наблюдается сниже.ние количества адсорбированной воды.

Проведение процесса регенерации модифицированного силикагеля при температурке вш1е 100 С приводит к снижениюо количества адсорбированной воды адсорбентом через 30 адсорбцйонно-регенерационньпс циклов.

Таким образом, предлагаемый способ благодаря тому, что осушку хлОра проводят при 0-9,5®С надсиликагеле с величиной пор 80-100 А, а регенерацию адсорбента осу1ществляют при вО-100 С, позволит увеличить количество адсорбированной воды и снизить энерозатраты при регенерации адсорбента, также его механическую рочность.

1090660

Таблица 2

1. СПОеОВ ОСЗтакИ ГАЗООБРАЗт Т него ХЛОРА, включающий его пропускание через адс фбент и последующую регенерацию адсорбента сухим хпорсж, от л н ч а. ю т, и и с я тем, что, с снижения себестоиносфи осушенного хлора за счет увеличения влагеемкости адсорбента и снижения энергозатрат на | егенерацию адсорбента, а качестве адсорбента используют си-; ликагель и процесс осушки ведут .щт й-9,. 2.Способ по п.1, от ли ч а ю щ и и с я тем, что используют силикагель с размером пор 80-100 А. 3.Способ по Ш1. 1 и 2, о т и ич а ю щ к и с я тем, что яспользуют (Л силикагель, модифицированный покрытием из титанооксцдных и/или фосфорооксидных слоев. 4.Способ по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что регенерацию адсорбента осуществляют при 80-100 С.