SU663298A3 - Способ очистки выхлопных газов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ обработки значительно снижаетс  при повьпиенной температуре. В результате последующего контак ровани  обработанного таким образом газового потока с водой или щелочным или кислотным водным раствором в нем значительно снижаетс  количество хло углеводородов. Было найдено, что ЭНХУ взаимодействует с озоном в газовой фазе. Реак ци  при повышенных температурах протекает с высокой скоростью. Реакци  ЭНХУ с озоном в газовой фазе может быть использована в процессе очистки выхлопных газов - отходов хлорорганических производств. Этот процесс простой, требует минимальных затрат на оборудование и позвол ет существенно снизить количество ЭНХУ в выхлопных газах. После взаимодействи  с озоном выхлопные газы содержат хлористый во дород, кислородсодержащие соединени  такие как двуокись углерода и вода, и могут содержать фосген и частично окисленные углеводороды, такие как метанол и т.п. Если выхлопные газы содержат только небольшие количества ЭНХУ, то количество хлористого водорода будет небольшим и выхлопные газы могут быть выпущены непосредствен но в атмосферу без дополнительной об работки. Если выхлопные газы содержат относительно большое количество ЭНХУ, то после реакции с озоном они могут содержать относительно большие количества продуктов реакции - хлористого водорода, кислородсодержащих продуктов. Эти продукты реакции могут быть легко извлечены из прореагировавших с озоном выхлопных Газов путем контакта с родой или водным раствором. Выхлопные газы, подлежащие обрабо ке, могут содержать помимо ЭНХУ обыч ные составл ющие таких газов, напримерэзот , кислород, пары воды, закис углерода, углекислый газ, также они могут содержать органические соединени , отличные от ЭНХУ, которые могут и не реагировать, с озоном. .Если в выхлопных газах присутствует какВе-то количество этиленненасыщенных алифатических, циклических и арома тичёских углеводородов, то оно может быть снижено, поскольку известно, чт эти соединени  взаимодействуют с озо . ном. О3bW должен подаватьс  в количестве , достаточно дл  обеспечени  его взаимодействи  с такими углеводо рЪЯами, в результате чего должно сни зйтьс  количество. Дл  ЭНХ:У наблю даетс  тенденци  реагировать с меньшей сКороЬТью по Сравнению с этиленнёнасыщенными соединени ми, не содер жащими галогенов. . Предлагаемый способ, осуществл е ,май при .низких температурах мало зат рагивает насыщенные алифатические хлоруглеводороды. В незначительной степени реакци  их с озоном также протекает при повышенных температурах . Температура оказывает непосредственное вли ние на скорость протекани  реакции. Скорость взаимодействи  между ЭНХУ и озоном увеличиваетс  по мере повышени  температуры. Предпочтительными  вл ютс  температуры, лежащие в области 0-25с. Наиболее предпочтительный температурный интервал составл ет 10-leoc. Концентраци  ЭНХУ и озона вли ет на скорость, при которой происходит снижение количества ЭНХУ. Высокие концентрации озона и низкие концентрации ЭНХУ способствуют быстрому снижению количества ЭНХУ в выхлопных газах.Высокие концентрации ЭНХУ и низкие концентрации озона привод т к замедлению скорости реакции ЭНХУ. Количество озона, необходимое дл  процесса, зависит от состава выхлопных газов, количества кислорода. В общем дл  удалени  1 моль ненасыщенного этиленхлорида требуетс  менее 1 моль озона. Избыток озона не оказывает вредного вли ни  на протекание всего процесса, но увеличивает стоимость извлечени  ЭНХУ. Скорость реакции озона с зтиленхлоридами зависит от положени  атома хлора относительно двойной св зи и некоторых стерических факторов. Негалогенированные этиленненасыщенные углеводороды, такие как этилен или пропилен, взаимодействуют с озоном быстрее по сравнению с хло.рпроизводными . Хлорсодержащие углеводороды, такие как 3-хлорпропилен, которые содержат атом хлора на углеродном атоме, непосредственно не св занным с двойной св зью, взаимодействуют с озоном быстрее, чем соединени , такие как хлористый винил, которые содержат атом хлора, на атоме углерода с двойной св зью. Хлористый винил взаимодействует с озоном с большей скоростью, чем дихлорэтилен. Дихлорэтилен взаимодействует с озоном с большей скоростью по сравнению с трихлорэтиленом . Из хлорированных этиленов перхлорэтилен взаимодействует с озоном с самой маленькой скоростью. Давление мало вли ет на протекание процесса. Весь процесс может проводитьс  в диапазоне давлений: от давлений ниже атмосферного до давлений выше атмосферного. Процесс легко осуществл етс  простым смешением озона с выхлопными газами , содержащими ЭНХУ, или смешением газового потока, содержащего ЭНХУ, с газовым потоком, содержащим озон. Если газовый поток содержит кислород, то можно также обеспечить образование озона in situ в газовом потоке при помощи высокомощного облучени  при длинах волн менее примерно 2100 А, Однако предпочтительно получать газовый поток, содержащий озон, при п мощи обычных способов, известных в этой области. Такими способами  в ютс  коронный или тихий электрическ разр д. Затем содержащий озон газовый поток смешиваетс  с газовым потоком , содержащим ЭНХУ. При практическом осуществлении способа реакционна  зона может пред ставл ть собой трубки, каналы, каме ры или реактор, через которые пропускают выхлопные газы, содержащие ЭНХУ. Образуетс  смесь выхлопных г зов с озоном и озон взаимодействует с ЭНХУ. Пример 1. Была определена скорость реакции хлористого винила газовой смеси, содержащей азот, кислород, озон и хлористый винил (ВХМ). Поток воздуха, в котором содержитс  примерно 1% озона, получ-аю путем пропускани  воздуха через озо 8 натор типа Велсбач Стайл Т-816. Поток воздуха, содержащий озон, измер ют при помощи расходомера и подают в стекл нный тройникчерез тюбинг. В стекл нном тройнике пары хлористого винила смешивают с газовым потоком, содержащим озон. Газовую смесь, содержащую кислород, азот, озон и хлористый винил, пропускают через стекл нную трубку, снабженную рубашкой, с внутреннем диаметром 0,25 см и длиной 35 см. Стекл нна  трубка пола . Трубка Снабжена устройством дл  обогрева, осуществл емым при конденсации пара при атмосферном давлении в рубашке. На выходе стекл нной трубки берут пробы газа путем наполнени  шприца реакционной смесью. Проба реакционной смеси находитс  в шприце в течение требуемого промежутка времени, а затем инжектируетс  в газовый хроматограф с ионизационным детектором. Данные опытовпредставлены в таблице .

Расход воздуха в озонаторе, л/мин

Моль озона/ /моль ВХМ Температура, G Концентраци  хлористого винила , об.ч. на млн, при времени нахождени  пробы в шприце, мин:

контрольный

опыт

0,1

0,2 0,3 0,4 0,6 1,00 2,00 3,00 4,00

- не фиксируетс , менее 1 ч. на млн. Озонатор обеспечивает номинально 1% озона. Стекл нна  трубка, обогреваема  снаружи путем конденсировани  пара при атмосферном давлении (100°С).

Указанное врем  приближенное; действительно измеренное врем  измен етс  примерно от 0,07 до 0,12 мин. Измеренное врем  не включает врем  нахождени  смеси в стекл нной трубке.

5,0 5,0 5,0 1,0

4,6

0,9

4,6

8,3 24. 24 24

2200

1200 2200

80 35

11000 88 290 64 1100

22 160

590

1 1

13

98

НФ

230

34

НФ

89

17

Claims (2)

1. НФ в опыте б внутренн   част стекл  ной трубйй покрываетс  капл ми сконденсированной воды йскоре после введени  хлористого винила в газовый noTOk, содержащий озон. - -Прй -ерЖ нёнйи дайных опытов 5 и 6 вйдйо, чТо повыиёниё температуры за кб1р6ткий промежуток времени приводит к существенному повышению скорости (Цйи между хлористым винилом и озоном. Пример 2. Использу  аппаратуру , описанную в примере 1, определ ют скорость реакции винилиденхлорида в газовой смеси, содержащей азо кислород, озон и винилиденхлррид. Га зовую смесь, содержащую 1000 об.ч. на млн винйлиденхлорида и 1 об.% озо ffa; ГЬтов т путем введени  винйлиден хлорида в озонированый поток воздух выход щий из озонатора Велсбач. Дл  Определени  реакции винйлиденхлорида использован метод, описанный в приме ре 1 . В опыте получены следующие резуль таты: Расход воздуха в озонаторе , л/мин . 5 Моль озона/моль винилиденхлсридаЮ Температура,С24 Концентраци  винйлиденхлорида , об.ч. 88 на млн, при времени нахождени  пробы в шприце, мин: О 1000 контрольна  0,4 294 1,0 247 4,0 179 8 123 16 89 Из примера видно, что винилиденхлорид взаимодействует с озоном медленнее , чем хлористый винил.Скорость реакции существенно возрастает при увеличении температуры до 100ISOC . Формула изобрет и  1.Способ очистки выхлопных газов - отходов хлорорганических производств от ненасыщенных этиленхлоридов , л и ч ающий с   тем, tTO, с целью упрощени  и повышени  эффективности процесса, исходные выхлопные газы обрабатывают озоном при О-160 с в течение 0,1-20 мин при мол рном соотношении озона и ненасыщенного этиленхлорида 0,9110:1 .
2. 2.Способ по П.1, отлича ющ и и с   тем, что процесс ведут при мол рном соотношении озона и ненасыщенного этиленхлорида 0,5-2:1.