SU1063774A1

SU1063774A1 - Способ выделени аммиака из газовых смесей

Info

Publication number: SU1063774A1
Application number: SU782584915A
Authority: SU
Inventors: Светлана Ивановна Семенова; Сергей Иванович Смирнов; Владимир Константинович Беляков; Вячеслав Григорьевич Карачевцев; Владимир Павлович Дубяга; Людмила Геннадьевна Косицкая; Валентин Михайлович Савинов; Лев Борисович Соколов; Лев Валентинович Невский; Николай Васильевич Кия-Оглу; Анатолий Георгиевич Бондаренко
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических смол
Priority date: 1978-02-28
Filing date: 1978-02-28
Publication date: 1983-12-30

Abstract

способ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ путем пропускани смеси по поверхности полупроницаемой мембраны, селективной по отношению к аммиаку, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности процесса и повышени степени чистоты вьщел емого аммиака при повышенной температуре и давлении , в качестве полупроницаемой мембраны используют пленку из ароматических полнсульфонамидов. (Л

Description

о:

00 - 4 Изобретение относитс к технологии разделени и концентрировани газовых смесей, в частности к спосо бу вьщелени аммиака из газовых сме сей. , Известны технологические процессы разделени газовых смесей с помощью , полупроницаемых веществ lJ. Известен способ выделени аммиак из циркул ционногогазасинтеза аммиака путем охлаждени газовой смеси , отделени сконденсировавшегос при этом аммиака и разделени остав шейс после конденсации смеси с помощью полупроницаемой полимерной пленки из алифатического полиамида ПК-4 2J. Недостатками данного способа выделени аммиака вл ютс невысока производительность пленки ПК-4 по отношению к аммиаку и низка степень чистоты выдел емого аммиака (коэффициент проницаемости аммиака 18-28-10 см -см/см. с .-атм, коэффициент селективностиct -- 14т20 при Р.,,, 1-3,5 атм) . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату вл етс способ выделени аммиака из смесей газов путем пропускани газовой смеси по поверх ности полупроницаемой мембраны, селективной по отношению к аммиаку, в котором в качестве полимерной пленки используют гидратцеллюлозную пленку ГЗ . Гидратцеллюлозна пленка имеет достаточно высокую производительность по отношению к аммиаку: -8 2-756 -10 с татм МН,- 0,45 атм ип,,900.10-«§ -, РыН 3 атм, а также хорошую чистоту выдел емого аммиака: ci 160-2000 в диапазоне парциальных давлений Р..„ 0,2-3,0 атм при 15-20°С. При использовании известного способа наблюдаетс нестабильность во времени основных характеристик процесса. В процессе эксплуатации в гидратцеллюлозных пленках под давлением аммиака наблюдаетс падение коэффициента проницаемости аммиака и снижение эффективности применени пленки в длительных про цессах вьщелени .аммиака (через 1 сут коэффициент проницаемости аммиака снижаетс с П., 900..10 см2Сатм -И , |КОЭффИЦИ 180-10 см2- с т атм ент селективности - соответственно сЫ- 2000 до ci- 400 при РМН,- 3,0 атм). Кроме того/ известна пленка эффективно работает в узком диапазоне давлений и температур. При увеличении парциального давлени аммиака свыше 4,О атм у гидратцеллюлозных пленок наблюдаетс значительное снижение коэффициента селективности (черкез 1 сут испытаний. при 3,0 атм и cL 1-2 при P/sjHa Применение гидратцеллюлозных пленок наиболее эффективно при t 15-20°С, так как с повышением температуры происходит значительное падение коэффициента проницаемости аммиака и, соответственно, коэффициента селективности. Так, если через 1 сут испытаний при Р(У)МЗ ,3,0 атм и t 20°С И KHj iBOx xlO 2У --91:,- и с( 400, то уже см.2.с -атм при 3,0 атм и t 40°С Пмнз 22-10 8 и d 60,..а при 3,0 атм и t 60°С П.,и 8.-10«ис(.3 Цель изобретени - повышение эффективности процесса и повышение степени чистоты выдел емого аммиака при-повышенной температуре и давлении . Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу выделени аммиака из газовых смесей путем пропускани смеси по поверхности по гупроницаемой мембраны, селективной по отношению к аммиаку, в качестве полупроницаемой мембраны используют пленку из ароматических полисульфонамидов. В качестве полисульфонамидов используют поли-4,4-дифениленсульфон4 ,4-дифениленоксидамид, поли-4,4дифениленсульфонамид , поли-4,4-дифениленсульфонтерефталамид (сульфон 4т), поли-3,4-дифениленсульфонтерефталамид , поли-3,3-дифениленсульфонтерефталамид . Пример. Пленки получают методом полива из растворов в диметилацетамиде . Растворитель из пленок удал ют сушкой на воздухе и последующей отмывкой в воде до остаточного содержани не более 0,5 вес.%. Определение коэффициентов массопереноса провод т хроматографическими методами. Чувствительность методов I-IOI см--см/см 2-е-атм. Результаты испытаний приведены в табл.1-5. У гидратцеллюлозной пленки при р 3,0 атм через 1 сут испытаний NN3 180-10- .,400. При более высоких давлени х наблюдаетс резкое снижение коэффициента селективности.

1063774

Газопроницаемость ароматических полисульфонамидов при P 5 атм, t 20 С (через 1 сут после начала испытаний)

Ароматические полисульфонамиды

Поли-4,4-дифениленсульфонтерефталамил

Поли-4,4-дифениленсульфон4 ,4-дифениленоксидамид

Поли-3,4-дифенилеисульфонтерефталамид

Поли-3,3-дифениленсульфонтерефталамид

Поли-4,4-дифениленсульфоиамид Зависимость

Таблица 1

п .-10

ot- п„,

NH с атм

900

180

800

110

420

120

390

140 360 130 Пщн от времени непрерывных испытаний дл пленок из сульфона ЧТ и гидратцеллюлозной пленки Таблица 2

Зависимость ,, и Пн1 от парциального давлени аммиака P,nj дл пленок из сульфона 4Т (аммиачно-водородна смесь с 50 об.% аммиака,

температура ) Зависимость П|((Ц4/ Пц И однй смесь но-водородн

П „10

t, С

NH} см2-с -атм

900

650

350

- 180 Газопроницаемость сульфона 4Т при Как видно из данных таблиц, газо проницаемость и чистота выдел емого аммиака увеличиваютс при использовании в качестве полимерной разделительной пленки - пленки из ароматического полисульфонамида в расширенном рабочем диапазоне давлений и температур. Основные характеристики процесса выделени аммиака из газовых сме

п .10

mi

2 см 2-сатм И2

180 80

20 6 ct- ОТ температуры при PNH, 5,0 атм (аммиачс 50 об.% аммиака) дл пленок из сульфона 4Т Таблица4 Т а б л и ц а 5 отношению.к различным газам сей с помощью ароматических полисульфонамидов улучшаютс с увеличением парциального давлени аммиака и остаютс стабильными по времени. Экономический эффект от применени ароматических полисульфонамидов в качестве полимерных пленок дл выделени аммиака составит более 1 млн.руб./г. на один агрегат синтеза аммиака производительностью 1360 т/сут.

Claims

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ путем пропускания смеси по поверхности полупроницаемой мембраны, селективной по отношению к аммиаку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и повышения степени чистоты выделяемого аммиака при повышенной температуре и давлении, в качестве полупроницаемой мембраны используют пленку из ароматических полисульфонамидов.

>