Способ очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов Советский патент 1983 года по МПК B01D53/14 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПАРОВ ГАЛОГЕНСОДЕРЯиШИХ УГЛЕЮДОРОДОВ

Изобретение относатся к способам очвсткн газов от паров галогенсодержа ших з глеводородов и может найти npfr Мевевие в тсимической промышленности, особенно при низких ковцентраоиях прв месей в отходящих газах. Известен способ очистки газов от паров гaлoгeнcoдepжaIцgкJ лeвoдopoдoв щггем сорбции древесным- углем, прош танным водным раствором, вторичного или третичного еалтю. {зГ. Известен также способ очисти газов от паров галогенсодержапшх углеводород(ж, включакяний перевод примесей в жип кую несмешвваюпуюся с водой фазу пут&л контакта газов с охлажденной ниже О С жидкостью, нащтмер раствором хлорида кальдия, с их последуюоюл разделением и конденсацию паров воды 2. Известный способ щ вмешол лишь при значительном содержании галогенсодер жажих углеводородов в очищаемых газах например при 4О г/м дихлорэтана. Целью изобретения является повышение степени Е13влечен1ш примесей при их малой исходной концентрации не более 9г/м. Поставленная цель достигается описываемым способом очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов, включающим перевод поглощаемых примесей в жидкую несмешивающуюся с водой фазу с их последукшшм разделением и кондеен саиию паров воды при охлаждении. При этом в очуша&лый газовый поток вводят водяной пар в количестве О,5-6,5 кг/м И пары абсорбента в количестве, обесп чивающем по чение абсорбента, содер жасюго 10-15 об.% де ювого компонента В качестве абсорбента используют высококшвядие органические вещества, обладающие поверхностно-активными свойствами и растворшюстью в воде не выше 5 мопь/м. При осуществлении способа в охлаждвемый до 1О-25 С поток очищаемой смеси вводят насыщенные при повышейных температурах пары абсорбента и воды. При движении газового потока в охлаж даемой колонне происходит конденсация паров вводимых компонентов и образуется тонкий водяной аэрозоль. Копичестю ввоДИМО37О в газовый поток абсорбента су щественно меньше количества вводимого в поток паров воды. Молекулы абсорбента, например трв н-бутипфосфата (ТБФ) или другого нейтрального фосфорорганичес крго ооединениа, за счет фосфорильного кислорода сорбируются на поверхности капелек воды, образуя тонкую плевку. Этим самым достигается тесньтй контакт абсорбента с очищаемым газом в эффективное ювлечение нейтральных примесей. Вода, таким образом, является своео&разным носителем абсорбента и способствует резкому увеличению поверхнооти массообмена между жидкой и газовой фазами, которого нельзя достигнуть путем механического диспергирования одного абсорбента. В процессе укрепления таких капель абсорбент и захваченный компонент образуют самостоятельную фазу. В газовый поток вводят только такое минимальное количество абсорбента, при котором достигается необходимая степень очисггки газа, но исключается преждевременная капельная кошенсаиия самого абсорбента. Разделение органической и врдной фаз достигается за счет разности tax плотностей. Линейная скорость газового потока выбирается с таким расчетом, чтобы включался унос аэрозоля с потоком очищаемого газа и обеспечивался противоток очищаемого газа и аэрозоля. Количество вводимощ} водяного пара менее О,5 кг/м (нижний предел) не всегда обеспечивает формирование аэрозоля с достаточно развитой поверхностью массоо еш (например, при максимально содержании паров првмеси), а увеличение количества вводимого водяного пара сиы ше 6,5 itip/M введет к излишнему рас/ ходу пате и неоюфавданному нагреву паро-воздушной смеси, что препятствует процессу конденсации паров и абсорбции првмеси. Плотность применяемого абсорбента должна быть не ниже 92О-95О кГ/м с тем, чтойл реально получающиеся органические абсорбаты (10-15 об.% целевого компонента) имели плотность не. ниже 1050 кг/м и расслаивались в системе с водой. Верхний предел плотности абсорбента не ограничен. При плотности абсорбента более 11ОО-120О кг/м становится возможным улавлшать примеси с плотностью менее 100О кг/м . Растворимость абсорбента в воде при цикличном проведении процесса особой роли не играет, однако для безопасности удобнее использовать малорастворимые органические вещества. Плотность ТБФ- при 25 С составляет 976 кг/м, а растворимость в воде. 0,40 кг/м (около 1,5 моль на кубометр). Пример 1. Для опыта исполь3овалась полая колонна диаметром 50мм ивысотой 60 см, снабженная водяной рубашкой. В верхнюю часть колонны со скоростью НО л/ч подавали ваздух, содержащий 2Д г/м гексахлорбутадиена. ;Сюда же в виде пара вводили 1,5 г воды и 1О мг ТБФ в расчете на 1 л очищаемош) воздуха. Температура рубашки 20С. Извлечение гексахлорбутадиена составило 88%. Образующаяся смесь ТБФ и гексахлорбутадиена легко отделялась от воды при отстаивании. Вода может быть вновь использована в процессе. Пример 2. Для опыта использовалась двухсекционная колонна. Диаметр секций 5О мм, а высота 60 см. Воздух, содержаппй 1,5 г/м гексахлорбутадиена подавали, со скоростью 100 л/ч в нижнюю часть колонны, пары - в среднюю часть колонны. Расход паров воды и ТБФ составлял соответственно 1,5 г/л и 7 мг/л. Температура рубашки 15°С. Извлечение гексахлорбутадиена 98%. Пример 3. В колонну, описав ную в примере 2, со скоростью 6О л/ч подавали воздух, содержащий 9 г/м хлорбензола. Расходы паров воды и ТБФ, подаваемых в средшою часть колонны, .составляли соответственно 6,5 г/л и 40 мг/л. Температура рубашки 1бс. Извлечение хлорбензола 89%. Пример 4. В верхнюю часть колонны, описанную в примере 1 и охлаждак 1ую водопроводной водой (12 С), со скоростью 0,35 подавали воздух, содержащий 0,73 г/м гексахлорбутадиена. Сюда же в виде пара вводили 0,5 кг воды и 8 г бутилтетрафгорпропилфени№-, фосфоиата в расчете на один .кубометр очшдаемого воздуха. Температура выхс. дяшего CD колонны воздуха 20°С. Иэ влечение ГХБД 99%{коидентрааия паров ГХБД в очищенном воздухе О,ОО7 г/м) Плотность иоюльоовавного абсорбеога 124О кг/м , растворимость в воде О 0,22 кг/м. Абсорбент с захваченным г ксахлорбутадвеном легко отделялся от водной фазы. Оттесываемый способ обеспечивает высокую степень () извлеяенвя пр месей галогенсодержащих углеводородов при их малой исходной концентрации. Формула изобре н н а

1; Способ очистки газов от парена is галогенсодеркаших углеводоррдрв, ВКЛХУчающий перевод поглощаемых примесей в жидкую несмешивающуюся с водой фазу с их последующим разделением и конденсацию паров воды при охлаждении, 20 отлич.ающийся тем,что, с

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 375335, кл. В О1 D 53/16, 1973. 705 целью цовышення степени извлечения прш1{есей при их малой исходной ковцентра пни не более 9 г/м , в очваю мый газовый поток вводят водяной пар в количестве О,5-в,5 кг/м н пары аб сорбента в количестве, обеспечивающем получение абсорбента содержашего 1О15 об.% йелевого компонента. 2. Способ поп. 1,отличаю- ш и и с я тем, что, в качестве абсор бента используют высококипящие оргат ческие вещества, обладающие поверкиос но-активными свойствами и раствори;мостью в воде не выще 5 моль/м.