CZ81897A3 - Process of separating hydrogen halides from gases containing sulfur dioxide - Google Patents

Description

Oblasttechniky

Vynález se týká způsobu odstraňování halogenovodéků z plynů, obsahujících oxid siřičitý.

Dosavadní stav techniky

Většina známých způsobů k odstraňování halogenvodíků ze směsí plynů spočívá na použití roztoků nebo suspenzí chemikálií, které váží halogenvodíky na principu absorpce. Používaj i se zde především roztoky a suspenze sloučenin alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin, jako oxidy, hydroxidy nebo uhličitany.

U mnoha průmyslově používaných absorpčních postupů vede kontakt většinou horkých plynů s kapalným absobentem k silnému poklesu teploty plynu. Na základě silně korozivního charakteru mnoha plynových směsí obsahujících vodu při podkročení teploty rosného bodu a obtížného odvádění chladného plynu komínem se musí směs plynů po absorpci často znovu ohřívat, což výrazně zhoršuje energetickou bilanci procesu.

Dále jsou mnohé sloučeniny alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin, obzvláště hydroxid sodný nebo hydroxid draselný mimořádně agresivní látky, takže při provozu a údržbě zařízení ke zpracování směsi plynů je potřeba činit bezpečnostní opatření.

-2Adsorpční procesy tyto nevýhody nemaji, protože nedochází k žádnému poklesu a tím podkročení teploty rosného bodu a proto není nutné znovu ohřívat směs plynů po odstranění halogenvodíku. Tím se u adsorpčních procesů obchází nutnost použití vodních systémů, které obsahují agresivní látky.

US 3 278 266 popisuje adsorpci halogenvodíku ze směsí par organických sloučenin. Adsorbent sestává z oxidické sloučeniny druhé hlavní skupiny periodického systému prvků, která se nanese na nosič a kterou je možné regenerovat desorpcí.

Podstata vynálezu

Překvapivě bylo nyní objeveno, že určitý adsorbent nabízí možnost selektivní adsorpce halogenvodíku z plynu obsahujícího oxid siřičitý a oddělení halogenvodíků od oxidu siřičitého.

Vynález se týká použití adsorbentu z porézního keramického nosného materiálu, který se impregnuje roztokem soli kovu alkalických zemin a po odpaření rozpouštědla se sůl kovu alkalických zemin pyrolyzuje při teplotě 200 až 800 °C na oxid kovu alkalických zemin * x H2O, přičemž x znamená číslo od 0 do 1, k selektivnímu oddělení halogenvodíků z plynů obsahujících oxid siřičitý.

Dále bude vynález upřesněn a popsán zejména ve výhodných formách provedení.

Do pórů keramického nosného materiálu se vnese roztok

-3soli kovu alkalických zemin. Keramický nosný materiál může být na bázi S1O2 nebo obzvláště AI2O3, může se ale také vyrobit za použití křemičitanů hlinitých, zeolitů nebo jiných keramických výchozích materiálů. Jako soli kovů alkalických zemin slouží soli, samotné nebo ve směsi, které při zahřívání na teplotu 200 až 800 °C tvoří aktivovaný oxid. S výhodou se používají roztoky hořečnatých solí, jako příkladně uhličitan hořečnatý, chlorid hořečnatý, dusičnan hořečnatý nebo obzvláště octan hořečnatý. Nosič se vysuší, potom se sůl kovu alkalických zemin přemění za teploty potřebné k pyrolyze v pórech na aktivovaný oxid kovu alkalických zemin. Přitom je vhodné dodržet pokud možno nízkou teplotu pyrolyzy, protože ta zvyšuje adsorpční aktivitu vyrobeného adsorbentu.

Vynález tak poskytuje možnost selektivně adsorbovat halogenvodík, s výhodou chlorovodík z plynu obsahujícího oxid siřičitý a oddělit jej tak od oxidu siřičitého. Halogenvodík se v daném teplotním rozmezí mezi 80 a 200 °C, obzvláště při 100 až 150 °C adsorbuje na adsorbentu, přičemž oxid siřičitý prochází vrstvou beze změny. Na rozdíl od postupů, při nichž se pracuje při vyšší teplotě, netvoří se zde žádný síran kovu alkalických zemin. To má velkou výhodu, protože jinak se při regeneraci nenechá síran kovu alkalických zemin regenerovat na aktivní MgO, takže neexistuje schopnost opakované adsorpce halogenvodíku.

Adsorbent nasycený bromovodíkem, jodovodíkem nebo obzvláště chlorovodíkem se může potom opět desorbovat při vyšších teplotách mezi 100 a 800 °C, s výhodou při 400 až 450 °C. Přitom se musí adsorbent promývat proudem plynu obsahujícího vodu a neobsahujícího kyslík, aby se v pórech nosiče vyloučený halogenid kovu alkalických zemin nahradil

-4odpovídajícím halogenvodíkem a oxidem kovů alkalických zemin. Alternativně se může k desorpci adsorbentu nasyceného bromovodikem, jodovodikem nebo chlorovodíkem použít suchá atmosféra obsahující kyslík ve stejném teplotním rozmezí. V tomto případě se vedle aktivního oxidu kovů alkalických zemin tvoří odpovídající halogen. Takto regenerovaný adsorbent se může znovu použit k adsorpčním účelům

K lepšímu porozumění vynálezu je ve formě příkladu popsána výhodná forma provedení.

Příklad provedení vynálezu

Příklad 1

250 ml (sypná výška 10 cm) odpovídající 260 g adsorbentu vyrobeného podle US 3 278 266 (3,1 % hmotnostních oxidu hořečnatého) se ve válcovém trubkovém adsorberu s pev ným ložem použije k adsorpcí chlorovodíku. Objemový proud plynu činí 1,6 Nm^/h. Teplota v adsorberu činí 120 °C. Ply sestává z dusíku se 7,5 % objemovými kyslíku, 10 % objemový

3 mi vodní páry a 2 000 mg/Nm chlorovodíku a 2 800 mg/Nm oxidu siřičitého. Doba adsorpce činí 5 hodin.

Výsledek :

Nasyceni adsorbentu chlorovodíkem na počátku Nasycení adsorbentu chlorovodíkem na konci ; Průnik chlorovodíku po 50 minutách :

Průnik chlorovodíku po 100 minutách :

Průnik chlorovodíku po 300 minutách :

Průnik oxidu siřičitého na počátku :

Průnik oxidu siřičitého na konci :

% hmot. 3,4 % hmot.

% %

% %

100 %

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Použití adsorbentu z porézního keramického nosného -¹ materiálu, který je impregnován roztokem soli kovu alkalických zemin a po odpaření rozpouštědla je sůl kovu alkalic’ kých zemin pyrolyzována při teplotě 200 až 800 °C na oxid kovu alkalických zemin * χ H2O, přičemž x znamená číslo od 0 do 1, k selektivnímu oddělení halogenvodíků z plynů, obsahujících oxid siřičitý.