Способ очистки отходящих газов от фенола и формальдегида Советский патент 1993 года по МПК B01D53/34 

Изобретение относится к способам очистки газов от фенола и формальдегида и может быть использовано для очистки промышленных технологических газов при производстве фенолоформальдегидных смол и на предприятиях различных отраслей промышленности, использующих в своей технологии фенол и формальдегид.

Цель изобретения - упрощение и повышение степени очистки от формальдегида.

На чертеже показана общая схема очистки.

Схема состоит из озонатора 1, абсорбера 2, редуцирующих устройств 3, резервуара 4, насосов 5, 6 и вентилятора 7.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Очищенный и осушенный воздух подают на генератор озона 1 через редуцирующее устройство 3, в генераторе озона из подаваемого воздуха методом барьерного разряда синтезируют озон. В процессе синтеза получают воздушно-озонную смесь, которую по трубопроводу подают к абсорберу 2. Охлаждение генератора озона осуществляют оборотной водой (10 м3/ч), очищенной от технических примесей на фильтрах.

Для обеспечения безопасного ведения процесса синтеза озона на трубопроводе подачи оборотной воды и трубопроводе подачи осушенного воздуха установлены электроконтактные манометры, отключающие генератор озона в случае падения давления воздуха или воды ниже минимального предела.

Окисление озоном газовых выбросов, содержащих фенол и формальдегид, осуществляют в абсорбере 2, работающем в инверсионном режиме и обеспечивающем идеальный контакт газовой и водной фаз.

В качестве насадки используют кольца Полля. Толщина нижнего слоя насадки 2 м, верхнего - 2,2 м. Каждый слой насадки снабжен байпасным трубопроводом и вентилем.

ё

00

о Ј со

со

Газовоздушные выбросы, содержащие фенол и формальдегид с температурой 10- 75°С подают в нижнюю часть абсорбера насосом 5. Ввод воздушно-озонной смеси в нижнюю часть абсорбера производят по двум трубопроводам, которые врезаны в коллекторы.

Скорость по дачи загрязненных воздушных выбросов 1000-10000 м3/ч, воздушно- озонной смеси 120 м3/ч, концентрация озона 3,6-20 г/м3, концентрация газоврз- душной смеси, содержащей фенол и формальдегид 30-420 мг/м3, смещение загрязненного воздуха с воздушно-озонной смесью происходит в нижней части абсорбера 2.

Воду из резервуара 4 насосом 6 подают в верхнюю часть абсорбера на орошение,

Присутствие воды обеспечивает безопасное ведение процесса, так как образующиеся в первом акте реакции первичные озониды мгновенно распадаются на фрагменты. .

Абсорбер 2 работает следующим образом.-.

Газ и жидкость подают в него соответственно снизу и сверху в количествах, обеспечивающих превышение скоростей инверсии фаз. Перед слоем насадки общий поток газа разделяют на основной и байпас- ный потоки, первый из которых обеспечивает возникновение, а второй - стабилизацию и управление режимом эмульгирования. В межслоевом пространстве оба потока смешивают, а затем общий поток газа вновь разделяют на основной и байпасный и направляют во второй слой насадки, а затем в резервуар, откуда опять воду подают на орошение.

Режим инверсии в абсорбере 2 регулируют задвижками, установленными на вводе газовых потоков в абсорбер.

Обезвреженный воздух из верхней части абсорбера вентилято ром 7 выводят в атмосферу. Степень очистки фенола 100% и формальдегида 99,8%. Сущность изобрете- ния поясняется примерами.

Пример. Газовые выбросы, содержащие 30 мг/м фенола, 390 мг/м формаль- дегида смешивают с озонированным воздухом в абсорбере, в котором поддерживают режим инверсии фаз, обеспечивающий идеальный их контакт. Скорость подачи воздушно-фенолформальдегидной смеси 10 тыс.м3/ч и воздушно-озонной - 120 м /ч, температура процесса 10°С. Расход озона на очистку газа от фенола и формальдегида составляет 0,5 молей на моль суммы фенола и формальдегида. Степень очистки 99,8% по фенолу, 99,2% по формальдегиду.

П р и м е р 2. Аналогичен примеру 1, только температура процесса 30°С. Расход озона 0,5 моль. Степень очистки 100% по фенолу, 99,2% по формальдегиду. Пример 3. Аналогичен примеру 1, только температура процесса 75°С. Расход озона 0,5 моль. Степень очистки 100% по фенолу, 99,8% по формальдегиду.

П р и м е р 4. Аналогичен примеру 1, только температура процесса 80°С. Расход зона 0,5 моль. Степень очистки 100% по фенолу, 99,8% по формальдегиду.

П р и м е р 5. Аналогичен примеру 1, только температура процесса 5°С. Расход. озона 0,5 моль. Степень очистки 99,5% по фенолу, 96,1 % по формальдегиду.

П р и м е р 6. Аналогичен примеру 1,

только расход озона составляет 2,0 моль на

1 моль суммы фенола и формальдегида. Температура процесса 10°С. Степень очистки

99,8% по фенолу, 96,5%. по формальдегиду.

Пример. Аналогичен примеру 1,

Только расход озона составляет 1,6 моль на

1 мольсуммы фенола и формальдегида. Температура процесса 10°С. Степень очистки

99,8% по фенолу, 96,7% по формальдегиду.

Пример 8. Аналогичен примеру 1,

только расход озона составляет 1,25 моля на

1 моль суммы фенола и формальдегида. Температура процесса 10°С. Степень очистки

99,8% по фенолу, 98,9% по формальдегиду.

Приме р 9. Аналогичен примеру 1,

только расход озона составляет 0,4 моль на

1 моль суммы фенола и формальдегида. Температура процесса 10°С. Степень очистки

99,5% по фенолу, 98,7% по формальдегиду.

Пример 10. Аналогичен примеру 1.

только расход озона составляет 2,1 моль на

1 моль суммы фенола и формальдегида. ТемnepSTypa процесса 10°С. Степень очистки

99,7% по фенолу, 96,4% по формальдегиду.

Увеличение соотношения озона свыше

2 моль на 1 моль суммы фенола и формальдегида не способствует увеличению степени очистки, при этом затраты на очистку увеличиваются. Уменьшение количества молей озона до 0,4 приводит к некоторому снижению степени очистки. Использование температур ниже 10°С также снижает степень очистки, а увеличение их до 80°С ведет к неоправданным затратам энергии, т.к. степень очистки не изменяется.

Использование предлагаемого изобре- тения по сравнению с прототипом позволит снизить расход озона в 12,5-15 раз при повышении степени очистки от формальдегида До 99,8% против 56% в известном способе и упростить способ за счет проведения его в одну стадию.

Кроме того, заявляемый способ позволяет регулировать время контакта жидкости и газа и использовать различные скорости потоков газа на очистку (от 1000 до 10000 м3/ч), а также обеспечивает очистку газовоздушных выбросов с концентрацией в широком диапазоне (от 30 до 330 мг/м3), причем повышение концентрации вредных веществ способствует снижению расхода озона за счет цепного механизма реакции озонирования до 0,5 моля.

Формула изобретения Способ очистки отходящих газов от фенола и формальдегида, включающий смешение их с озонированным воздухом при повышенной температуре и абсорбцию водой, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения степени очистки, абсорбцию ведут в режиме инверсии жидкой и газовой фаз при молярном соотношении озона и суммы фенола и формальдегида, равном (0,5-2,0): 1, и отходящий газ подают на очистку с температурой 10-75°С.

Использование: очистка газов в производстве фенолформальдегидных смол. Сущность изобретения: отходящий газ с температурой 10-75°С смешивают с озонированным воздухом. Молярное соотношение озона и суммы фенола и формальдегида равно (0,5-2,0):1. Газы в смеси с озонированным воздухом подают на абсорбцию водой. Абсорбцию ведут в режиме инверсии жидкой и газовой фаз. Степень очистки газов от фенола 100%. от формальдегида 99,8%. 1 ил., 10 пр.