Способ выделения аммиака изпРОМышлЕННыХ гАзОВ Советский патент 1981 года по МПК C01C1/12 

(54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ПРОМЬИЛЕННЫХ

ГАЗОЙ

1 -. Изобретение относится к коксохими ческой, нефтехимической и азотнотуковой прО14лш1енности и может быть использовано для извлечения аммиака из ОТХОД51ЩИХ газов, содержащих аммиа и примеси кислых газов (, HCN, CQjL и т.д. ) . Известен способ улавливания аммиа ка из газовой фазы водой 1. Недостатком известного способа является малая аммиакоемкость сорбента, получаемая аммиачная вода загрязнена кислыми примесями, содержащимися в газе. Известен способ улавливания аммиа на из газовой фазы серной кислотой Г2 . Недостатком способа является получение больших количеств сульфата г ммония, ценность которого как удобрения незначительна и который нуждается в дальнейшей переработке. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выдел§,ния аммиака из промышленных газов,содержащих кислые, примеси, вклк)чающий обработку газа раст вором фосфорнокислых солей до образования суспензии кристаллов аммоний .фосфатных солей, термическое разложе ние образовавшихся солей с получением аммиака. Полученный после абсорбции - аммиака раствор, имеющий отношение NH :HjPO .(1,9-2):, подают на регенерацию, которую производят, с помощью водяногопара. При этом происходит диссоциация диаммонийфосфата на аммиак и раствор фосфатов аммония с мольным отношением 1,1-1,3. Полученную при регенерации пароаммиачную смесь конденсируют и подвергают ректификации под давлением 15 ата пля получения безводного аммиака L3J. Недостатком способа является необходимость дополнительной очистки концентрированных паров аммиака от кислых примесей, которые при отгонке аммиака из суспензии в колонне регенерации попгщают в газовую фазу. Очистка от кислых примесей производится раствором щелочи, что приводит к образованию значительного количества сточных вод. В связи с тем, что насыщение аммиаком поглотительного раствора идет только до образования диаммонийфосфата, т.е. мольного отношения МНз:Н Р04 - (1,9-2):1 в растворе после абсорбции, аммиакоемкость абсорбента сравнительно невелика (около 55-60 г/л), регенерация водных растворов диаммонийфосфата требует больших расходов водяного пара. Цель изобретения - снижение энергетических затрат, повышение чистоты аммиака и предотвращение образования щелочных стоков. Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделения аммиа ка И5 промышленных газов, содержащих кислые примеси, включающему обработку газа раствором фосфорнокислых солей до образования суспензии кристал лов с1ммонийфосфатных солей, термическое разложение образовавшихся солей с получением аммиака, обработку газа раствором ведут до соотношения в растворе аммиака к фосфорной кисло те от 2,8:1 до 3:1/ а термическому разложению подвергают кристаллы аммо нийфосфатных солей, предварительно выделенных из суспензии. Термическое разложение кристаллов солей проводят при 100-200с. В известных способах насыщение по глотительного раствора ведут до моль иого соотношения не выше 2,0, что приводит к образова1|1ию хоро шо растворимых фосфатов, а при термическом разложении - загрязняет амПоглотительный раствор

Регенерируемый раствор

Аммиакоемкость поглотительного раствора, г/дм

Степень очистки газа от аммиака, %

Плотность орошения при содержании аммиака в газе 10 г/дм,

Расход пара на регенерацию, т/т 100%-го аммиака Пример. 60 при , содержащего 0,1 г/дм аммиака. 0,005- г/дм сероводорода, 0,03 г/дм углекислого газа, подают в барботажную колонку, заполненную 2-молярным раствором моноаммонийфосфата в коли честве ОД00 дм. Насыщение раствора аммиаком заканчивают при достижении мольного отношения . 3 : 1 Кристаллы триаммонийфосфата отделяют фильтрацией. Выход твердой соли

Моно- и диаммонийфосйфат с

NH :HgPO 1,1:1,2

Триаммонийфосфат 2) :1 МНз:Н Р04 3:1

130 98,6

0,078 3,9 миак кислыми примесями. Чтобы избежать этого необходимо вести десорбцию аммиака из кристаллов солей с образованием малорастворимых натрийили триаммонийфосфатов при мольном соотношении аммиака к фосфорной кислоте от 2,8:1 до 3:1. При соотношении МН :НзРО 2,8:1 получают малое количество кристаллов соли триаммонийфосфата в суспензии, поэтому насыщение поглотительного раствора аммиаком ниже этого соотношения нецелесообразно. Достижение соотношения NH,, выше 3:1 невозможно в силу трехосновного характера фосфорной кислоты. Интервал температуры разложения кристаллов аммонийфосфатных со- лей 100-200 0 выбран исходя из того, что при ниже 100°С скорость выделения аммиака из соли настолько мала, что ведение процесса при этих температурах практически нецелесообразно. Термическая диссоциация фосфатов при выше нежелательна, так как при этом происходят необратимые изменения соли,с образованием пирофосфатов. Повторное использование регенерированной соли для улавливания в этом случае становится невозможным. Данные для сопоставления эффективности предлагаемого и известного способов приведены в таблице. 36 г/ч. Примеси HCN, и С0,,удаляются при фильтровании с маточньш раствором. Твердая соль подвергается разложению при 140 С. Выход чистого аммиака при этом составляет 5,5 г. Предлагаемый способ выделения аммиака из промышленных газов имеет следующие преимущества: значительное упрощение процесса выделения аммиака, достигаемое за счет исключения стадии щелочной отмывки концентрированных аммиачных паров от кислых примесей;

сокращение объема поглотительного раствора в цикле вследствие повьвления степени насыщения абсорбента до мольного отношения NH. « - (2,8-3):1; 334

сркрашение расходов тепла за счет уменьшения количеств перерабатываемых реагентов.

Формула изобретения

.Способ вьеделения аммиака нэ прок&шшенных газов, содержащих кислые примеси, включающий обработку газа раствором фос-форнокислых солей до образования суспензии кристаллов аммоиийфосфатных солей, термическое разложение образовавшихся солей с получением се.1миака, о т л и ч а ю ,щ и и с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, повышения чистоты аммиака и предотвращения образования щелочных стоков, обработку газа раствором ведут до соотношения в растворе аммиака к фосфорной кислоте от 2,8:1 до 3:1, а термическому разложению подвергают кристаллы ам монийфрсфатных солей/ предварительно выделенных из суспензии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Антипова В.В. Комбинированная очистка коксового газа от аммиака и сероводорода. - Экспресс-информация инчермета СССР, 1974, вып. 7, серия 10.

3. Rice R.O. and HamMton C.W. The coks oven.managers year-book. 1976, p. 161-177 (йрототип).