SU806598A1 - Способ улавливани окислов азота - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УЛАВЛИВАНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА

1

Изобретение относитс  к способам улавливани  окислов азота из газовых смесей и может быть использовано в производстве азотной кислоты и других химических произ-водствах дл  утилизации окислов азота.

Известен способ улавливани  окислов азота из газовых смесей с помощь органического сорбента в качестве которого используют трибутилфосфат (ТБФ) llj. Недостаток способа - низ как ёмкость положител  по отношению. к окислам азота и.необходимость высокрй, .больше 50%, окисленности газов .

Известен способ получени  сорбента путем сополимеризации моно- и : дивинилового мономера в присутствии фосфорорганического экстрагента, который ввод т непосредственно в полимерную спиралевидную бензольную матрицу при синтезе полимерного материала . В качестве фосфорорганического экстрагента используют трибутилфосфат и сорбент примен ют в металлургической промышленности ,2 .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому  вл етс  способ .улавливани  окислов азота из газовых

смесей в присутствии органического сорбента. В качестве сорбента приме н ют стирол 3.

Известный сорбент позвол ет эффективно поглощать окислы азота из нитрозного газа, однако обладает низкой емкостью и требует высокой степени окисленности окислов азота перед поглощением. Кроме того, возмож0 ны потери поглотител , вследствие его летучести с газовой фазой..

Цель изобретени  - повышение эффективности поглощени  малоокисленных газов.

5

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу улавливани  окислов азота органическим поглотителем , состо щем в том, что в качестве поглотител  используют

0 . увлажненный гранулированний полимерный сзррбёнт на основе трибутилфосфата стнролдивинилбензольной матрицы , сорбент содержит, масс.% трибутилфосфат 8-18, в пересчете на

5 вода 1-10;стиролдивинилбензольна  матрица - остальное.

Интенсификаци  процесса сорбции происходит за счёт наличи  у предлагаемого сорбента большой поверх0 ности контакта ф.аз, что способствует протеканию процесса окислени  N0,N,0., и HNOj кислородом нитрозного газа до Wj 0 и .HNOj . Наличие воды в сорбенте, в количествах 110 масс,% повышает его емкость и скорость процесса окислени  N0, NjO, вследствие образований на по .верхности сорбента более прочно удеживаемых компонентов ТБФ, HNOj, нежели ТБФ, на сухом сорбенте. Содержание ТБФ в сорбенте в интервале от 8 до 18 масс.% в пересчете на РЗ Oj объ сн етс  тем, что при количествах PJ0 8 масс.% резко уменьшаетс  скорость процесса, а пр концентрации Pj0 18 масс.% сорбент тер ет свои физические свойства/ прочность и активную поверхност

Предлагаемый способ осуществл етс  следующим образом.

Нитрозный газ пропускаетс  через фильтрующий слой сорбента, поглощаютс  окислы азота; насыщаетс  сорбент , переключаетс  газовый поток н параллельный адсорбер. Насыщенный сорбент обрабатываетс  псследователно растворами азотной кислотЫ ступечато уменьшающейс  концентрации (например , -35, 20, 10, 5, и 2 масс.%) или водой.

Пример 1. Нитрозный газ, содержавший 5 об. % окислов азота при степени окисленности 50%, концентрации кислорода 1 об.% поглощаетс  собентом , -полученным на основе стирола , дивинилбензола и трибутилфосфата .с насыпной массой 0,57 г/см, содержанием масс.%; насыщенным водой до 8,9 масс.% при линейной скорости газа на площадь сечени  аппарата 0,25 м/с. Количество сорбента 14 г, высота сло  150 мм, врем  сорбции 10 мин. Концентраци  окислов азота -на -выходе из сло  через 10 мин составила 2,25 об.%. Конечный сорбент содержит 12,6% по массе азотной кислоты. Регенерацию сйрбента провод т последовательной обработкой, соответственно, 5, 10, 15, 15, 15 мл азотной кислоты с концентрацией 35,20,10,5 и 2 масс.% После лерв.ой промывки содержание HNO в водной фазе составл ет 41,8 масс..%. Промытый сорбент содержит 2,4 масс.% НМОз.

П р. и м ё р 2. Регенерированный сорбент, содер:кащий 2,4 масс.% HNO используют дл  поглощени  окислов азота из газа .с.концентрацией 0,46 об.% при степени окислени  окислов 15%, линейной скорости газа 0,25 м/с, под.атмосферным давлением с концентрацией О, в газе 20 об. Количество сорбента 28 г, продолжительность поглсйцени  60 мин,, высота сло  300 мм, влажность сорбента 10 массЛ. Концентраци  в отход щих газах в конце опыта составл ет 0,13 об.%, в начале опыта достигает 0,08 об.%. Концентраци  HNOj в поглощенном сорбенте составл ет 13,5 масс.%. Регенерацию сорбента провод т аналогично примеру 1 с удвоенным количеством промывной кислоты. Концентраци  HNOj в первом промывном растворе достигает 45 масс.%, регенерированный сорбент содержит 2,2 масс.% HNOj.

Пример 3. Слой сорбента высотой 150 мм, содержание PjO 18 масс.%, масса сорбента 14 г,влажность 5% . Газ перед поглощением .содержит 0,23 об.% степени окисленности 33%, концентраци  кислорода при атмосферном давлении 20,5 об.%. Концентраци  N0 на выходе из абсорбера через 40 мин при линейной скорости газа 0,3 м/сек сотавл ет 0,05 об.%. После сорбции концентраци  HNO в сорбенте достигает 5,8 масс.%.

Пример 4. Нитрозный газ с содержанием 0,46 масс.% при степени окисленности 47% последовательно пропускают через 3 сло  сорбента высотой по 150 мм, содержание по 10 масс.% Нд.О. Нитрозный газ содержит 20 об.% кислорода. Концентраци  N0 в газе уход щем после третьего сло  сорбента достигает значений 0,005 при продолжительности работы 30 мин.

Пример 5. Нитрозный газ с, концентрацией О , 037 об.% N0д при степени окисленности 4% и содержании кислорода 20 об.% поглощает 8 г сорбента, содержащего 1 масс.% и 8 масс.% РЗ Oj .высотой 45 мм при линейной скорости газа 0,5 м/сек (кип щий слой). Концентраци  окислов азота в выход щем из адсорбера газе измен етс  от 0,025 об.% до 0,031 об.% при увеличении продолжительности поглощени  от 8 до 18 мин.

Пример 6. Нитрозный газ с концентрацией 0,098 об.% N0; при степени окисленнссти 9% и содержанием кислорода 20% поглощаетс  сорбентом при влажности 0,5 масс.% при 0,5 м/сек. Сорбент в количестве 8 г, высота сло  45 мм, концентраци  N0j( в уход щем газе измен етс  от 0,077 до 0,09 об.% при увеличении продолжительности опыта с 5 до. 15 мин. Содержание поглощенных соединений азота в сорбенте составл ет через 15 мин 1,9 масс.% в пересчете на НМОз что свидетельствует о значительно меньшей емкости и скорости процесса поглощени  N0 сорбентом, но содержащим достаточное количество воды.

Сравнительна  эффективность известного сорбента и предлагаемогс. представлена в таблице.

Содержание ТБФ в предлагаемом сорбенте составл ет 12 масс.% в пересчете на Rj О , воды от 1,3 .до 9,9 масс.% остальное стиролдивинилбензольна  матрица.

Технико-экономический анализ применени  способа поглощени  отход щих газов азотно-кислотных

установок под давлением 7,3 атм с использованием предлагаемого сорбента взамен каталитического восстановлени  показал, что только за счет утилизации окислов азота из отход щих .газов на одном агрегате может быть получен экономический эффект 40000 руб/год.

Claims (3)

1.Способ улавливани  окислов азота органическим поглотителем, о тличающи-йс  тем, что, с целью повышени  эффективности поглс цени  малоокисленных газов в качестве поглотител , используют увлажненный гранул рованный полимерный сорбент на основе трибутилфосфата и стиролдивинилбензольной матрицы.

2.Способ по п.1, отличающийс  тем, что сорбент содержит в масс.%:

Трибутилфосфат 8-18, в пересчете на Р2 О 5 Вода1-10

Стиролдивинилбензольна  матрица . Остальное

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 197512, кл. С 01 В 21/20, 09.06.67.

2.Авторское свидетельство СССР № 476279, кл. С 08 F 1/84,0.5.07.75.

3. Авторское свидетельство СССР № 197510, кл. В 01 О .53/16,09.06.67 (прототип).