Способ очистки газов от фосфина Советский патент 1982 года по МПК B01D53/14 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ФОСФИНА Изобретение относится к области химической, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, преимундественно к производствам ацетилена, фосфора и фосфорных удобрений и может быть использовано при абсорбционной очистке газов, содержащих фосфин. Известен окислительный раствор для очистки газов от фосфина 1, содержащий перманганат калия, серную кислоту, йодистый калий и воду при следующем соотнощении компонентов, вес- %: 4,0-6,0 Перманганат калия 0,43-0,8 Серная кислота 0,002-0,02 Йодистый калий Остальное Вода Однако область применения этого окислительного раствора ограничена только лабораторными условиями, поскольку этот раствор малоустойчив, обладает высокой коррозионной активностью и не подается регенерации. Известны абсорбционные способы очистки газов от фосфина 5%-ной суспензией MnOs или 10%-ной Сц8О4 2. Однако такие способы ие обеспечивают достаточной степени очистки газов от фосфина (43,0;% и 64,0% соответственно, при концентрации фосфина в исходном газе 1,5-2,0 объемных %). Проведенная серия проверочных опытов указ)ала на снижение степени очистки до 32,7% для 5%-ной суспензии МпОа и до 52,1% для 10%-ной CuS04 при уменьшении концентрации фосфина в исходном газе до 0,01 объемного % (150 мг/м). Для приготовления абсорбентов с таким содержанием требуется большой расход дорогостоящих реагентов (МпО2 и CuSO4), а получаемые в результате очистки продукты не находят широкого применения в народном хозяйстве. Целью изобретения является повышение степени очистки газов от фосфина и ее удешевление. Поставленная цель достигается описываемым способом очистки газов от фосфина, состоящим в поглощении его водной суспензией фосфорита с добавками двуокиси марганца и медного купороса, причем весовое соотношение фосфорита и воды составляет 1:3 - 10, а двуокись марганца и медный купорос добавляют в количествах 0,1-0,5% и 0,5-1,0% от веса твердой фазы соответственно. Отличительным признаком способа является то, что в качестве поглотителя применяют водную суспензию фосфорита при выщеуказанном соотнощении фосфорита н

воды и в качестве добавок используют двуокись марганца и медный купорос в вышеуказанных количествах.

Технологня способа состоит в следующем.

Отходящий газ с концентрацией фосфина 150-1500 мг/м направляют на абсорбцию водной суспензией фосфорита, соотношение Т:Ж которой из.меняется от 1 ; 10 до 1 : 3, содержащей MnOg и CuSO4 в количестве ОД-0,5% и 0,5-1,0% соответственно от веса твердой фазы.

Используют фосфорит месторождения Каратау, следующего химического и гранулометрического состава (Т1абл. 1 и 2) в %%.

Т а б .п п ц а 1

Температура абсорбента составляет 20- -65 С.

Применение суспензии фосфорита при соотнощении Т: Ж больше 1 : 3 для очистки газов от фосфина затрудняется тем, что такая суспензия не может перекачиваться наоооами и для технологических целей ке пригодна.

Использование в качестве добавок .больШих количеств МпО2 и CuSO4, ио сравнению с ВЕяшеуказанны.ми концентрациями, не дает увеличения степени очистки газов от фосфина.

Газ, содержащий 150 мг/мз фосфина, направляли на .абсорбцию водной суспензией фосфорита при соотношении Т ; Ж 1 : : 10 с добалками МпО2 - 0,1% и CuSO4 - 0,5% от веса твердой фазы. Температура суспензии 20° С. Эффективноцть очистки газа от фосфина составила 99,7% (остаточное содержание фосфина в пазе - 0,50 мг/м). Эффективность очистки газа от фосфина 5%-ной суспензией МпО2 и 10%-ной CuSO4 (прототип) при тех же начальных условиях составила соответственно 32,7% и 52,14%.

Пример 1. Эффективность очистки газа, содержащего 300 мг/м фосфина по предлагаемо.му способу (соотношение Т : Ж в суспензии 1 :8, концентрации добавок МпО2 и Сц5а4 были равны 0,2% и 0,6% от веса твердой фазы соответственно) равна 99,8% (остаточное содержание фосфина в газе 0,6 мг/м). Температура абсорбента 25° С. Эффективность очистки газа с таким же содержанием фосфива и температурой поглотителя по известному способу составила: 33у1 % (5%-пая суспензия МпОа) и 52,9% (10%-ная CuS04).

Пример 2. Содержание фосфина в исходном газе 1200 мг/м. Температура поглотителя 30° С, Эффективность очистки по

Таблица 2

известному способу составляет: 33,8% при 0 абсорбции фосфина 5%-ной суспензией МпОг и 54,6% при абсорбции 10%-ной CuSO4. Эффективность очистки по предлагаемому способу (водная суспензия фосфорита при соотношении Т : Ж 1 : 6 с добавками МпО2 и CuSO4 в количестве 0,3% м 0,7% от веса твердой фазы соответственно) составляет 99,87% при остаточном содержании фосфина в газе 0,9 мг/м.

Пример 3. Газ, содержащий 20 1200 мг/мз фосфина, направляли на абсорбцию 5%-ной суспензией МпО2 (эффективность очистки составляет 34,4%) и 10%-ной CuSO4 (эффективность очистки составляет 56,7%). Температура поглотителя поддерживалась постоянно 45° С. При тех же начальных условиях проводилась очистка газа от фосфина по предлагаемому способу (соотношенне Т : Ж 14,5, добавки MnOg и Си§О4 в количестве 0,4% и 0,8% от веса твердой фазы). Эффективность очистки по предлагаемому способу составила 99,91% (остаточное содержание в газе 1,0 мг/м). Пример 4. Пачальная концентрация фосфина в газе 1500 мг/м, температура поглотителя - 65° С. Эффективность очистки газа 5%-ной суспензией Мп02 составляла 34,9%, эффективность очистки газа 10%-ной CuSO4 - 57,14%. Эффективность очистки газа водной суспензией фосфорита при соотношении Т : Ж 1:3 с добавками МпО2 и CuSO4 в количестве 0,5% и 1,0% от веса твердой фазы, соответственно составляли 99,99% (остаточное содержание фоофина в газе 0,2 мг/м).

В-о всех приведенных примерах проведена очистка газов от фосфина с эффективностью 99,70%-99,99%, в то время как по известному способу она составляет 0 43,0-64,0%.

Применение предлагаемого способа по.зволяет ислользовать фосфоритную мелочь, являющуюся в настоящее время неиспользуемым отходом фосфорного производства, добиться значительной экономии двуокиси меди и медного купороса, совместить процесс очистки газов от фосфина с получением фосфорных удобрений.

Формула изобретения

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе:

СССР

2.Получение, свойства и применение фосфидов. Сборник статей, Киев, «Наукова думка, 1977, с. 90 (прототип).