Способ очистки газов от кислых компонентов на сорбенте Советский патент 1982 года по МПК B01D53/02 C01B21/20 

Изобретение относится к способу очистки газов от окислов азота и серы методом сорбции и может быть применено в химических производствах.

Известен способ очистки газов от окислов азота путем поглощения их химически-активным экстрагентом, например трибутилЛосЛатом 1,

Недостатком данного способа является низкая степень поглощения окислов азота, которая составляет 8587%.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сутчности и достигаемому результату является способ очистки газов, содержащих окислы азота, с использованием растворов химических вегаеств - NaCea, NaOH, , FeO и другие, нанесенных на пористый носитель, например силикагель, алюмогель 2 .

Существенными недостатками известного способа являются неэкономичность, вледствие значительного расхода химических веществ на обработку носителя после проведения каждого цикла; затруднения в утилизации разбавленных водных растворов солей, образукяцихся в процессе десорбции. Кроме . того, поверхность носителей, например силикагеля, алюмогеля, недостаточна для обеспечения высокой химической активности сорбента.

Цель изобретения - повьаиение степени очистки газов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газов от кислых компонентов на сорбенте, включающем пористый носитель

10 и химически-активную Фазу, в качестве пористого носителя используют сополимер стирола или нитрилакриловой кислоты и дивинилбензояа.а в качестве химически-активной фазы используют

15 фосфорсодержащие экстрагенты или алкиламины, вводимые в сорбент в ппоцессе сополимеризации в количестве 3070 вес.%.

Для улавливания окислов азота в

20 качестве экстрагента целесообразно применять трибутилфосфат.,

Для улавливания окислов серы в качестве экстпагентаприменяют первичные амины с общей формулой

25

,Cr,Ho.n+-iNHo., где п 10 - 1б.

Целесообразно, чтобы содержание экстрагента в пористом носителе соетавляло 30-70 вес.%. .

Испо.пьзование сополимера стирола

30 или нитрилакриловой кислоты с диви- , нилбензолом в качестве носителя по воляет знгччительно увеличить эффективность сорбента, так как поаерхность одного Грамма носителя значитед;ьно превосходит известные микрогтористые систег.&1, например силикагель или алюмогель, что позволяет увеличить количество химически-акти йг-1Р.стгзс-, содержаг 1его в сорбен JaK, например,- )товерхность микро вкраплений химически-акт1шной фазы ттзибутилйосФата в 1 г сорбеита зани мает площадь 300-400 м. Применение сорбента с содеожани( экстрагента менее 30% не дает вы сокую степень очистки газа и оокоа;:iae- рабсзчий цикл сорбента. Повыше:и1е содержания экстрагекта более 70 привОлЧит к ухудшению механических свойств сорбента, что приводит к его потерям jj ирогдессе экстра;1 п,ии. Все эти физико-химические данные сорбента позволяют повысить степень очистки газа от кислых окислов до 99,8%. Технология предлагаемого сиосг ба состоит в следую1ием. Отходя1ч,ие производственнь-1е газы, содержашие, например, ОКИСЛЕЛ азота, пропускают через слой сухого нирозаниого сорбента или через слой его водной пульпы при соотношении Vr.gc5, гсл. - - 1 Высота слоя сорбента устакавлизается в зави симости от объема пропускаемого газа и его линейной скорости.Насыщенный и влекаемый из газа компонентом импреxч иpOEa ный сорбент регенерируЕот водой и возвра цают в цикл. Получ.енные растворы-генераторы и водная часть п льпы, содержащие, например, 160200 г/л a3OT;JOj-i кислоты, утилизируют в различ;- Ь1Х 1ехнологическ1- Х процессах . Стеиентз улав.1 ИЕания 1азов 99 Ь99,8%. П р и м е э 1. Газы, содержа11и- е ),л 7,0 мг/л; Nf 0,6 мг/л, барботи}5уют через 300 мл твердого экстрагента, содержащего 30% трибутилЛосфата, 20 ч при 20-30 С. За 20 ч про пускают 2,4 м газа со скоростью 2 л/мин. После сорбции газы содержат NO,, 0,007 мг/л; NO 0,001 мг/л, что соот ветствует степени улавливания 99,9% Насыщенный импоегнирозанный сорбент о.тделяют от водного раствора пульпы и подвергают десорбции водой в динамических условиях со скоростью 0,5-1,0 объема иа 1 объем сорбента в час при 2О-30 С. Полнота десорбции достигае.тся 1,5-2,0 объемами регенерата. Полученные регенераты и йодная частх пульпы солержгдг 150--200 г/л ззотной кислоты. Пример 3. Отходящие газы, образующиеся при обжиге сульЛидсодержащего сырья в кипящего слоя, содержащие NO,, 6,5-7,0 мг/л, барботируют через ЗОО мл водной пульпы сорбента, импрегнированного первичным амином. Температура отходящих газов 50-бОс. Газы со скоростью 1,5 л/мин пропускаю 15 мин и после сорбции содержат 0,08-0,13 мг/л двуокиси серы, что соо1ветствует степени улавливания 98,5%. Насьиденный окислами серы со;збент стделяют От водной фазы пульпы, десорбируют 10%-ными растворами аммиака : Vac-, 1: 0,25 - 0,3, после чего возвращают в никл. Водная частьпульпы и регенераты содержат около 20% сульфита и бисульфита аммония. Пример 4. 1азь, содержащие NOr; 7,0 мг/л; N0 0,5 мг/л, барботируют через 300 мл водной пульпь, сорбента, содержащего 50% триоктилфосфиноксида () в растворе нитрата натрия (150 г/л)., 50 ч при 20-30°С и пропускают 6 м со скоростью 2 л/мин. После сорбции газы содержат NOQ 0,03 мг/л; N0 0,02 мг/л, что соответствует 99,2% степеЕш улавливания. Пример 5. Газы, содержащие N0o7,0 мг/л; КО 0,5 мг/л, барботируют через 300 мл ЕЮДНОЙ пульпы сорбента, содержащего 60% ди-2-этилгексилФосАорной кислоты, 50 ч при 2030°С. За это пропущено 6 м газа со скоростью 2 л/г-тин. После сорбции газы содержат N0- 0,008 мг/л; N0 0,06 мг/л, что соотнетствует 98,5% степени улавливания, П р и м ер 6. Газы, содержащие НСБ 10,6 мг/л, барботируют 300 мл водной пульпы сорбента, содержащего 50% триалкиламина, 1,5 ч при комнатной температуре и пропускают 0,9 м со скоростью :1/мин. После сорбции газы содержат О,1 мг/л ПСЕ, что соответствует 99-; степени улавливания. Дальнейо:ая обработка проводится по примеру 3 . В приведенных примерах з качестве пористого носителя ис:пользуют продукты совместной полимеЕ1Изации стирола (примеры 1 и 3) и ди1:;инилбензола, а в примерах 4-6 акрилонитрила кислоты л дивикилбензола. Предложенный споссб позволяет повысить степень очистки отходящих газов от кислых компонентов, причем окислы азота утилизисуют в виде азотной кислоты или солей. Формула изобретения 1 . Способ очистки газов от кислых омпонентов на сорбенте , включаю-щем ористый носитель и химически-активую Фазу, о т л и ч а ю щ и и с я 5 91 тем, что, с целью повышения степенТГ очистки газов, в качестве пористого носителя используют сополимер стирола или нитрилакриловой кислоты и дивинилбензола, а в качестве химически-активной фазы используют фосфорсодержащие экстрагенты или алкиламины, вводимые в сорбент в процессе сополимеризации в количестве 3070 вес.%. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что для улавливания окислов азота в качестве экстрагента применяют трибутипфосфат. 36 3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что для улавливания окислов серы в качестве экстрагента применяют первичные амины с общей формулой CnH(2n+iNH, где п 10 - 16, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 197512, кл, С 01 В 21/20, В 01 D 53/04, 1966. 2. Патент СССР № 219461, кп. В 01 D 53/04, С 01 В 21/20,. опублик. 1968 (прототип).