С П Т Б Советский патент 1973 года по МПК C01C3/04 C10K1/08 

Изобретение относится к способам очистки промышленных газов, например коксового, от цианистого водорода и может найти применение на всех установках по очистке газов от цианистого водорода, работающих с использованием одного из известных круговых способов улавливания цианистого водорода из смеси газов, например аммиачного, с последующим выделением его при регенерации поглотительного раствора.

При поглощении цианистого водорода из промышленных газов происходит одновременное поглощение и других кислых газов, в том числе сероводорода, также присутствующих в исходном перерабатываемом промышленном газе. Дальнейшая регенерация поглотительного раствора позволяет получить концентрированную смесь кислых газов.

В концентрированной смеси кислых газов количественно преобладает сероводород, который используют для (прОИЗВОДСгва серной кислоты. Присутствие цианнстото водорода в смеси кислых газов, идущих на сжигание при получении серной кислоты, крайне нежелательно, так как цианистый водород в этом случае частично переходит в окислы азота из-за чего ухудшается качество серной кислоты. Это явление усугубляется при относительпо высоком содержании цианистого водорода в смеси кислых газов.

Существует ряд способов для предварительного выделения из смеси кислых газов цианистого водорода и его использования, но п большинстве случаев полученный inpii этом продукт не имеет гарантированного сбыта.

К числу та1Ких опособоё быть отнесен способ превращения цианистого 1волорода в aiMiMHaiK и затем в сульфа т ам моиия гидролизом сер.нойКИСЛОТОЙ. Целесообразность прнменвния такого способа очевидна прн выделении цианистого водорода из коксового газа, при переработке которого содержащий в нем аммиак улавливают в виде сульфата аммония. Осуществляют этот способ при использовании уже имеющегося оборудования.

Увеличение производства сульфата аммония за счет связывания содержащегося в коксопом газе цианистого водорода в аммиак составляет 5-15% по отношению к имеющемуся. Такое значительное изменение увеличения производства сульфата аммония зависит от изменения содержания цианистого водорода, а также от выбора технологической схемы очистки коксового газа от цианистого водорода. Лучшие результаты по увеличению производства сульфата аммония получают при выделении цианистого содорода из коксового газа аммиачным раствором до улавливания аммнака.

При осуществлении известного способа очистки коксового газа от цианистого водорода выделенную концентрированнуюсмесь кислых газов, получаемую при регенерации поглотительного раствора, раствора аммиака, пропускают через колонну, орошаемую концентрированной серной кислотой, а затем используют эту кислоту с образовавшимся в ней -сульфатом аммония для связывания аммиака коксового газа в .сульфат аммония. при осуществлении этого способа происходят побочные реакции из-за присутствия веществ, способных реагировать с концентрированной серной кислотой (сероводорода, водяных паров, органических соединений). Кроме того, высокая концентрация реагирующих газов является причиной образования полимеров.

Целью изобретения является создание такого способа очистки промышленных газов, папример коксового, от цианистого водорода, при котором можно было бы интенсифицировать гидролиз цианистого водорода, концентрированной серной кислотой и предотвратить побочные реакции.

Эта цель достигается тем, что гидролиз цианистого водорода концентрированной серной кислотой осуществляют в среде инертного к концентрированной серной кислоте газа, например в среде обратного коксового газа.

Предлагаемый способ очистки промышленных газов от цианистого водорода испытывали в лабораторных условиях, гидролиз цианистого водорода осуществляли в среде инертного к концентрированной серной кислоте газа, обратного коксового газа, с выделеннем его из слабого раствора дри отдувке обратным коксовым газом.

Па фиг. I нзобр.ажена .схема лабораторной установки; на фиг. 2-нринципиальная технологическая схема. . . i ......

Схема лабораторной установки. Опыт.проводят при ненрерывном процессе. . Раствор цианистого водорода из сосуда. / разбавл5пот слабой серной кислотой из сосуда 2 в смесителе 5 и подают в ДесорбЦионную. кол.оину 4, соединенную с перегонным кубом 5. Газ направляют в перегонный куб5 через реометр .6, которым отдувают цианистый водород, и смесь газов подают для гидролиза в реактор 7, номещениый в .термостатированную баню 8.

Концентрированную серную кислоту направляют в реактор 7 из сосуда 9 и спускают с продуктами реакции в емкость 10. Газ, выходящий из реактора 7, очищают от непрореагировавшего цианистого водорода в поглотительных склянках 11 и собирают в газометре 12. Раствор из перегонпого куба 5 через холодильник 13 спускают в приемник 14. Температуру коитролируют с помощью термометров 15.

Пример. При осуществлении способа в лабораторных условиях в реактор 7 подают раствор, содержащий 5 г/л цианистого водорода и 0,5% серной кислоты, с объемной скоростью 200-400 мл/час. Температуру в обогреваемой части десорбционной колонны 4 поддерживают равной 90-95°С, а на выходе из нее 30-40°С. Количество инертного к серной кислоте газа составляет 5-7 л/г цианистого водорода, концентрация концентрированной серной кислоты, подаваемой в реактор 7, равна 93%, а расход ее 10-12.г/г цианистого

водорода.

При нроведении опытов в заданном режиме количество цианистого водорода, перешедшего в сульфат аммония, составляет 92-99% но отношению к ноданному за опыт количеству

или 97-100% по отношению к количеству, отогнанному из раствора.

Принципиальная технологическая схема предлагаемого способа очистки промышленного коксового газа от цианистого водорода с попутным улавливанием содержащегося в нем сероводорода. При осуществлеиии очистки газа по данной схеме прямой коксовый газ после охлаждения и очистки его от нафталина

и смолы поступает в абсорбер 16, орошаемый логлопительным аммиачно-воднЫМ раствором. Очищенный газ направляется согласно существующей технологии на улавливание аммиака. Раствор после абсорбера 16 поступает в

колонну-регенератор /7. При этом около 85% раствора подогревается в теплообменнике 18 и подается в середину колонны-регенератора на орошение ее испарительной части, а остальной раствор - в верхнюю часть колоппырегенератора. Регенерированный раствор из куба 19 колонны-регенератора 17 отводится через холодильник 20 в емкость 21 ноглотительного раствора, где при необходимости укренляется парами из аммиачной колонны, а

затем на правляется для орошения абсорбера 16.

Регенераторные пары подогреваются в решофере 22 и поступают в сатуратор 23 для

поглощения аммиака кислым насыщенным растворОм сульфата аммония. В сатуратор 23

непрерывно подается серная кислота из бака

24, а по мере накопления сульфата пульпа

выводится в общие емкости маточного раствора сульфатного отделения. Освобожденные от аммиака нары направляют в середину разделительной колонны 25, в верхнюю часть которой подают 0,5-1%-пый раствор серной кнслоты, замкнутой в цикл. С верхней части

разделительной колонны 25 отводят не уловленные кислотой газы (сероводород, двуокись углерода и др.) для утилизации сероводорода. Из куба 26 разделительной колонны 23 горячий раствор, содержащий уловленный цианистый водород, ианравляется в отпарную коЛ01Н1У 27, где он нродувается инертным к серной кислоте газом, обратным коксовым газом. Освобожденный от цианистого водорода раствор охлаждается в теплообменнике 28 и поступает в сборник 29. Потери кислоты в цикле восполняют из сосуда 30. Инертный к серной кислоте газ вместе с отогнанным цианистым водородом направляют в гидролизер 31, куда непрерывно подают также концентрированную серную кислоту. Образующийся в результате гидролиза аммиак превращается в сульфат аммония, который в виде кислого раствора нанравляют в действующее сульфатное производство для улавливания аммиака по обычиой схеме. Инертный газ вместе с газообразными продуктами реакции (в основном окись углерода) вводят в трубопровод прямого коксового газа до газодувок. Предмет изобретений Способ очистки промыщленных газов, например коксового, от цианистого водорода с получением сульфата аммония, заключающийся в том, что цианистый водород, выделенный из смеси газов с применением одного из известны.х круговых способов, в частности аммиачного, с носледующей регенерацне поглотительного раствора, подвергают гидролизу серной кислотой, отлп.чаюи(пйся тем, что, с целью интенсификации нроцесса и предотвращения побочных реакци, гидролиз осун естгуляют в среде инертного к концентрированной серной кислоте газа, например в среде обратного коксового газа.