RU2644641C1

RU2644641C1 - Method for separating rhenium compounds and related elements from volcanic gases

Info

Publication number: RU2644641C1
Application number: RU2016138581A
Authority: RU
Inventors: Виктор Андреевич Синегрибов; Василий Юрьевич Кольцов
Original assignee: Акционерное общество "Ведущий научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2016-09-29
Publication date: 2018-02-13

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: volcanic gases with a temperature of up to 600°C is collected in a collector, cooled in a counter-current cooler. As a cooling agent, a hydro-organic solution with a boiling point of above 100°C, heated to the temperature of above 100°C to below 110°C. The rhenium compounds condensed from the volcanic gases and the related elements are trapped in the gas cleaning system.

EFFECT: preventing the condensation of acid mixtures, increasing the complexity of using volcanic gases through the heat utilisation with the production of steam energy to produce electricity.

2 cl

Description

Изобретение может быть использовано для охлаждения сильно обводненных природных вулканических газов перед выделением из них рассеянных, благородных, редких элементов.The invention can be used to cool heavily flooded natural volcanic gases before scattering, noble, rare elements from them.

Известен способ извлечения рения и сопутствующих элементов из вулканических газов [Патент РФ №2222626, МПК⁷ С22В 61/00, 7/02], заключающийся в сборе вулканических газов в сборнике, их охлаждении за счет испарения воды, подаваемой в распыленном виде в газоход перед электрофильтром, до температуры 300-400°С с конденсацией в результате охлаждения газа соединений рения и других элементов и улавливании полученных твердых соединений в электрофильтре или системе электрофильтров при поддержании температуры газа на выходе из последнего электрофильтра на уровне 200-250°С.There is a method of extracting rhenium and related elements from volcanic gases [RF Patent No. 2222626, IPC ⁷ C22B 61/00, 7/02], which consists in collecting volcanic gases in the collector, their cooling due to the evaporation of water supplied in spray form to the duct before electrostatic precipitator, to a temperature of 300-400 ° С with condensation as a result of gas cooling of rhenium compounds and other elements and trapping the obtained solid compounds in an electrostatic precipitator or electrostatic precipitator system while maintaining the gas temperature at the outlet of the last electrostatic precipitator at exactly 200-250 ° C.

Основные недостатки такого способа охлаждения вулканических газов, содержащих в среднем 95% паров воды, заключаются в значительном безвозвратном расходе воды (около 65 кг воды при охлаждении 1 т паров воды на каждые 100°С) и потерях тепла вулканических газов, которое целесообразно использовать для получения энергетического пара и, соответственно, электроэнергии.The main disadvantages of this method of cooling volcanic gases containing an average of 95% water vapor are a significant irretrievable water consumption (about 65 kg of water when cooling 1 ton of water vapor for every 100 ° C) and heat loss of volcanic gases, which is advisable to use to obtain energy vapor and, accordingly, electricity.

Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности хорошо известный способ охлаждения газов водой через стенку в противоточном холодильнике [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971]. Однако в данном случае процесс сильно осложняется высоким содержанием в вулканических газах паров воды (~95%), вследствие чего их необходимо охлаждать в основном за счет испарения охлаждающей воды. Это и присутствие в вулканических газах кислотообразующих газов (HCl, HF, SO₂) создает возможность местной конденсации на стенке холодильника, контактирующей с охлаждающей водой, смеси разбавленных кислот и, как следствие, ее коррозии.Closest to the proposed invention in technical essence is the well-known method of cooling gases with water through a wall in a countercurrent refrigerator [Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. M .: Chemistry, 1971]. However, in this case, the process is greatly complicated by the high content of water vapor in volcanic gases (~ 95%), as a result of which it is necessary to cool them mainly due to the evaporation of cooling water. This and the presence of acid-forming gases (HCl, HF, SO ₂ ) in volcanic gases creates the possibility of local condensation on the wall of the refrigerator in contact with cooling water, a mixture of dilute acids and, as a consequence, its corrosion.

Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, - предотвращение конденсации указанной смеси кислот (и, как следствие, коррозии) и повышение комплексности использования вулканических газов за счет утилизации тепла с получением энергетического пара для производства электроэнергии.The task to which the proposed method is directed is to prevent the condensation of this mixture of acids (and, consequently, corrosion) and increase the complexity of the use of volcanic gases by utilizing heat to produce energy vapor for electricity production.

Технический результат достигается за счет улавливания и сбора вулканических газов с температурой до 600°С в сборнике, после чего газы охлаждают, используя в качестве охлаждающего агента водоорганический раствор с температурой кипения выше 100°С. Способ осуществляется следующим образом.The technical result is achieved by collecting and collecting volcanic gases with a temperature of up to 600 ° C in the collector, after which the gases are cooled using an aqueous-organic solution with a boiling point above 100 ° C as a cooling agent. The method is as follows.

Вулканические газы, собранные в сборнике и имеющие температуру до 600°С, охлаждаются в противоточном холодильнике в основном за счет испарения воды с использованием в качестве охлаждающего агента в виде водоорганического раствора с температурой кипения выше 100°С, нагретого выше 100°С, но ниже температуры его кипения (например тосола с температурой >100 - <110°С), что предотвращает конденсацию указанной смеси кислот.Volcanic gases collected in the collector and having a temperature of up to 600 ° C are cooled in a counter-current refrigerator mainly due to the evaporation of water using an aqueous-organic solution with a boiling point above 100 ° C, heated above 100 ° C, but below as a cooling agent its boiling point (for example, antifreeze with a temperature> 100 - <110 ° C), which prevents the condensation of this mixture of acids.

Пары охлаждающего агента охлаждаются во втором холодильнике водой с получением жидкого охлаждающего агента с температурой выше 100°С и энергетического пара, направляемого на производство электроэнергии. Охлажденный охлаждающий агент направляется в расходную емкость и далее на охлаждение вулканических газов в первый холодильник, а отработанный энергетический пар - в градирню с получением конденсата для охлаждения охлаждающего агента.Vapors of the cooling agent are cooled in the second refrigerator with water to obtain a liquid cooling agent with a temperature above 100 ° C and energy vapor directed to the production of electricity. The cooled cooling agent is sent to the supply tank and then to the volcanic gas cooling in the first refrigerator, and the exhausted steam is sent to the cooling tower to obtain condensate for cooling the cooling agent.

Вулканические газы, охлажденные до заданной температуры, направляются на улавливание коллективного концентрата в системе тонкой газоочистки.Volcanic gases cooled to a predetermined temperature are sent to collect collective concentrate in a fine gas cleaning system.

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что его использование обеспечивает возможность утилизации тепла вулканических газов для производства электроэнергии с предотвращением местной конденсации в холодильнике смеси кислот и, как следствие, его коррозии.The technical efficiency of the proposed method lies in the fact that its use provides the possibility of utilizing the heat of volcanic gases to generate electricity with the prevention of local condensation in the refrigerator of a mixture of acids and, as a consequence, its corrosion.

Claims

1. The method of separation of rhenium compounds and related elements from volcanic gases, including the capture and collection of volcanic gases and their cooling, characterized in that they capture and collect volcanic gases with a temperature of up to 600 ° C in the collector, after which the gases are cooled in a countercurrent refrigerator using as a cooling agent an aqueous-organic solution with a boiling point above 100 ° C, heated to a temperature from above 100 ° C to below 110 ° C, after which the compounds condensed from volcanic gases rhenium and related elements are captured in the gas cleaning system.

2. The method according to p. 1, characterized in that after cooling the volcanic gases, the vapors of the aqueous-organic solution are cooled with water to produce energy vapor for generating electricity.