UA124441C2 - METHOD OF OBTAINING HYDROGEN - Google Patents

METHOD OF OBTAINING HYDROGEN Download PDF

Info

Publication number
UA124441C2
UA124441C2 UAA202001529A UAA202001529A UA124441C2 UA 124441 C2 UA124441 C2 UA 124441C2 UA A202001529 A UAA202001529 A UA A202001529A UA A202001529 A UAA202001529 A UA A202001529A UA 124441 C2 UA124441 C2 UA 124441C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
stream
bromine
hydrogen
bromic acid
stage
Prior art date
Application number
UAA202001529A
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Антон Ігорович Подольський
Original Assignee
Антон Ігорович Подольський
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Антон Ігорович Подольський filed Critical Антон Ігорович Подольський
Priority to UAA202001529A priority Critical patent/UA124441C2/en
Priority to PCT/UA2021/000022 priority patent/WO2021177931A1/en
Priority to EP21719748.2A priority patent/EP4115002A1/en
Publication of UA124441C2 publication Critical patent/UA124441C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/24Halogens or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/08Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/081Supplying products to non-electrochemical reactors that are combined with the electrochemical cell, e.g. Sabatier reactor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

Винахід належить до способів отримання водню за допомогою електролізу, способів очищення водню, відділення, концентрування та відновлення водню. Також цей винахід стосується способів очищення потоків від сірковмісних та азотовмісних речовин та супутнього отримання сірки чи сірчаної кислоти. Для отримання водню забезпечують потік А, який містить принаймні одну речовину-відновник, причому концентрація ненасичених вуглеводнів в потоці А є нижчою ніж 100 ч.н.м., та однофазний потік рідини В, що містить воду, бром та бромідну кислоту, причому масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 62  мас.%. Вводять в контакт вказані потоки з отриманням бромідної кислоти з брому. Після контактування потоків А та В отримують потік рідини, що містить воду, бромідну кислоту і залишковий бром, який є однофазним, де молярне співвідношення брому і бромідної кислоти є меншим ніж або дорівнює 1, а бічний потік, що містить принаймні одну неокиснювану бромом речовину, відділяють. Направляють отриманий однофазний потік рідини в електролізер для перетворення щонайменше частини бромідної кислоти на бром і водень, причому потенціал в електролізері не перевищує 1,23 В відносно стандартного водневого електрода. Отриманий потік рідини перенаправляють на першу стадію, причому температура на кожній стадії, на якій присутній бром, підтримується нижче 80 °C.The invention relates to methods for producing hydrogen by electrolysis, methods for hydrogen purification, separation, concentration and reduction of hydrogen. The present invention also relates to methods of purifying streams from sulfur-containing and nitrogen-containing substances and concomitantly producing sulfur or sulfuric acid. To obtain hydrogen, provide stream A, which contains at least one reducing substance, and the concentration of unsaturated hydrocarbons in stream A is lower than 100 ppm, and a single-phase stream of liquid B containing water, bromine and bromic acid, and mass the proportion of bromic acid in stream B does not exceed 62 wt.%. These streams are introduced into contact to obtain bromic acid from bromine. After contacting streams A and B receive a liquid stream containing water, bromic acid and residual bromine, which is single-phase, where the molar ratio of bromine and bromic acid is less than or equal to 1, and the side stream containing at least one non-oxidized bromine substance, separated. The obtained single-phase liquid stream is directed to the cell to convert at least part of the bromic acid to bromine and hydrogen, and the potential in the cell does not exceed 1.23 V relative to the standard hydrogen electrode. The resulting liquid stream is redirected to the first stage, and the temperature at each stage in which bromine is present is maintained below 80 ° C.

Description

способів очищення потоків від сірковмісних та азотовмісних речовин та супутнього отримання сірки чи сірчаної кислоти. Для отримання водню забезпечують потік А, який містить принаймні одну речовину-відновник, причому концентрація ненасичених вуглеводнів в потоці А є нижчою ніж 100 ч.н.м., та однофазний потік рідини В, що містить воду, бром та бромідну кислоту, причому масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 62 мас.95. Вводять в контакт вказані потоки з отриманням бромідної кислоти з брому. Після контактування потоків А та В отримують потік рідини, що містить воду, бромідну кислоту і залишковий бром, який є однофазним, де молярне співвідношення брому і бромідної кислоти є меншим ніж або дорівнює 1, а бічний потік, що містить принаймні одну неокиснювану бромом речовину, відділяють.methods of cleaning streams from sulfur-containing and nitrogen-containing substances and concomitant production of sulfur or sulfuric acid. To produce hydrogen, stream A containing at least one reducing agent is provided, wherein the concentration of unsaturated hydrocarbons in stream A is lower than 100 ppm, and a single-phase liquid stream B containing water, bromine, and bromic acid, wherein the mass the proportion of bromic acid in stream B does not exceed 62 wt.95. The specified streams are brought into contact with the production of bromic acid from bromine. After contact of streams A and B, a liquid stream containing water, bromic acid and residual bromine is obtained, which is single-phase, where the molar ratio of bromine to bromic acid is less than or equal to 1, and a side stream containing at least one non-bromine-oxidized substance, separate

Направляють отриманий однофазний потік рідини в електролізер для перетворення щонайменше частини бромідної кислоти на бром і водень, причому потенціал в електролізері не перевищує 1,23 В відносно стандартного водневого електрода. Отриманий потік рідини перенаправляють на першу стадію, причому температура на кожній стадії, на якій присутній бром, підтримується нижче 80 "С. г Кеш о й й сен Ї енThe resulting single-phase flow of liquid is sent to the electrolyzer to convert at least part of the bromic acid to bromine and hydrogen, and the potential in the electrolyzer does not exceed 1.23 V relative to the standard hydrogen electrode. The resulting liquid flow is redirected to the first stage, and the temperature in each stage in which bromine is present is maintained below 80 °C.

У шНк Соя щIn ShNk Soya Sh

Винахід належить до способів отримання водню за допомогою електролізу водного розчину бромідної кислоти; також способів очищення водню, відділення, концентрації та відновлення водню, а також способів очищення потоків від сірковмісних та азотовмісних сполук.The invention belongs to methods of obtaining hydrogen by electrolysis of an aqueous solution of bromic acid; also methods of hydrogen purification, separation, concentration and recovery of hydrogen, as well as methods of purification of streams from sulfur-containing and nitrogen-containing compounds.

Спосіб отримання воднюThe method of obtaining hydrogen

Водень можна отримувати з кількох джерел, таких як викопне паливо, біомаса, вода і навіть з Н25, або екстрагувати з природного газу (природний водень). Останні науково-технічні роботи підкреслили ймовірність того, що комерційно цінний природний водень з низькою вартістю може існувати у багатьох місцях світу. За прогнозами, попит на водень в найближчі десятиліття істотно зросте. За даними Ради З водню (пор:/пуагодепсоипсіїсот/лмр- сопіеп/иріоад5/2017/11/Нуагодеп-зсаїіпд-ир-Нуйгодеп-Соишпсії. раї), прийняття водню як одного з центральних стовпів глибокої декарбонізації транспортного, промислового та енергетичного секторів потенційно може призвести до збільшення в 10 разів попиту на водень, збільшившись з 8 ЕДж (2015) до майже 80 ЕДж до середини століття. На сьогодні найбільшу частку (48 95) у виробництві водню займає паровий риформінг метану (СМР), далі йде каталітичний риформінг рідких вуглеводнів (30 9о) та газифікація вугілля (18 95). В даний час перетворення викопного палива у водень дає значну кількість СОг як побічний продукт. В цілому глобальне виробництво водню на сучасних рівнях призводить до викиду приблизно 500 млн. т СО» на рік (ІЕА,Hydrogen can be obtained from several sources, such as fossil fuels, biomass, water and even H25, or extracted from natural gas (natural hydrogen). Recent scientific and technical work has highlighted the possibility that commercially valuable low-cost natural hydrogen may exist in many places around the world. According to forecasts, the demand for hydrogen will increase significantly in the coming decades. According to the Hydrogen Council (ref:/puagodepsoipsiisot/lmr-sopiep/irioad5/2017/11/Nuagodep-zsaiipd-ir-Nuigodep-Soishpsii. rai), the adoption of hydrogen as one of the central pillars of deep decarbonization of the transport, industrial and energy sectors is potentially could result in a 10-fold increase in hydrogen demand, increasing from 8 EJ (2015) to nearly 80 EJ by mid-century. Today, the largest share (48 95) in hydrogen production is occupied by steam methane reforming (SMR), followed by catalytic reforming of liquid hydrocarbons (30 90) and coal gasification (18 95). Currently, the conversion of fossil fuels into hydrogen produces a significant amount of CO2 as a by-product. In general, global production of hydrogen at current levels leads to the emission of approximately 500 million tons of CO" per year (IEA,

Тесппоїосду ВНоадтар: Нудгодеп апа Биє!ї СеїЇє, 2015). Світове виробництво водню від електролізу води набирає обертів і може значно збільшитися в довгостроковій перспективі, оскільки електроенергія у великому обсягу з відновлюваних джерел стає все більш доступною.Tesppoiosdu VNoadtar: Nudgodep apa Biye!yi Seiyiye, 2015). Global production of hydrogen from water electrolysis is gaining momentum and could increase significantly in the long term as large-scale renewable electricity becomes more readily available.

Однак ця технологія споживає величезну кількість електроенергії на моль водню, потребує значних водних ресурсів, не використовує супутньо вироблений кисень і потребує великих капіталовкладень (використовує благородний метал, такий як іридій). Однак у всіх згаданих технологіях отримання водню необхідні відділення, очищення та стиснення водню.However, this technology consumes a huge amount of electricity per mole of hydrogen, requires significant water resources, does not use co-produced oxygen, and requires a large capital investment (uses a precious metal such as iridium). However, in all mentioned hydrogen production technologies, separation, purification and compression of hydrogen are required.

Можливі способи відділення та відновлення водню: (1) адсорбція з перепадом тиску (АПТ): ця технологія спирається на відмінності адсорбційних властивостей газів для їх відділення під тиском і є способом отримання чистого водню; (2) мембрани, проникні для водню: вони, як правило, поділяються на три класи - полімерніPossible methods of hydrogen separation and recovery are: (1) adsorption with a pressure difference (APD): this technology relies on the differences in the adsorption properties of gases to separate them under pressure and is a way to obtain pure hydrogen; (2) hydrogen-permeable membranes: they are generally divided into three classes - polymeric

Зо мембрани, неорганічні (неметалеві пористі або непористі) мембрани та щільні (непористі) металеві мембрани; (3) хімічно-циклічні та вдосконалені адсорбційні системи з матеріалами типу гідридів; (4) кріогенні або низькотемпературні технології для розділення газів на основі різниці в їх точках кипіння: застосування цієї технології для відділення Нг вимагає охолодження газу до кріогенних температур -200 "С.From membranes, inorganic (non-metallic porous or non-porous) membranes and dense (non-porous) metallic membranes; (3) chemical-cyclic and advanced adsorption systems with hydride-type materials; (4) cryogenic or low-temperature technologies for the separation of gases based on the difference in their boiling points: the application of this technology for the separation of Hg requires cooling the gas to cryogenic temperatures of -200 "C.

Вибір найбільш прийнятної технології виробництва водню залежить від якості наявної сировини, необхідної чистоти водню та виробничої потужності. У багатьох випадках подальше застосування водню потребує потоку високого тиску, що можна зробити тільки за допомогою газових компресорів. Перевіреним способом стиснення водню є застосування поршневих компресорів. Широко використовувані на нафтопереробних заводах, вони є основою переробки нафти. Поршневі компресори зазвичай доступні як масляні, так і незмащувані; для високого тиску (350-700 бар) перевагу віддають незмащуваним компресорам, щоб уникнути забруднення водню мастилом.The choice of the most suitable hydrogen production technology depends on the quality of available raw materials, the required purity of hydrogen and production capacity. In many cases, the subsequent use of hydrogen requires a high-pressure flow, which can only be done with the help of gas compressors. A proven method of hydrogen compression is the use of piston compressors. Widely used in oil refineries, they are the basis of oil processing. Reciprocating compressors are usually available in both oil-lubricated and non-lubricated; for high pressure (350-700 bar) non-lubricated compressors are preferred to avoid contamination of hydrogen by lubricant.

Якщо існують відомі рішення цієї технічної задачі, то чого або в якому відношенні бракує попереднім рішенням?If there are known solutions to this technical problem, what or in what way are previous solutions lacking?

У способах АПТ домішки (СНа, СО», СО, Н2О тощо) в потоці газу видаляються в адсорбентних шарах. Адсорбенти зазвичай виготовляють з молекулярних сит, активованого глинозему або силікагелю, залежно від природи домішок. Домішки адсорбуються при більш високому парціальному тиску і десорбуються при нижчому тиску. Адсорбція Нео порівняно з іншими газами та легкими вуглеводнями не є дуже значною; тому його отримують як високо очищений. Адсорбентний шар або шари регенерують за рахунок зниження тиску від сировинного газу до тиску хвостового газу і згодом продувкою частиною отриманого Но. Процес адсорбції через вищезгадану причину в промисловості відомий як адсорбція з перепадом тиску (АПТ). Цей метод більше підходить для потоку водню високої концентрації. Зазвичай, залежно від хвостових газів, отримують приблизно 60-85 Но, якщо потрібна висока 99,9 95 чистота.In APT methods, impurities (СНа, СО», СО, Н2О, etc.) in the gas stream are removed in adsorbent layers. Adsorbents are usually made of molecular sieves, activated alumina or silica gel, depending on the nature of the impurities. Impurities are adsorbed at a higher partial pressure and desorbed at a lower pressure. Adsorption of Neo compared to other gases and light hydrocarbons is not very significant; therefore it is obtained as highly purified. The adsorbent layer or layers are regenerated by reducing the pressure from the raw gas to the pressure of the tail gas and subsequently by purging part of the obtained NO. The process of adsorption due to the above reason is known in industry as pressure difference adsorption (PDA). This method is more suitable for high concentration hydrogen flow. Usually, depending on the tail gases, about 60-85 No is obtained if a high purity of 99.9 95 is desired.

Відновлення водню зменшує вміст важких вуглеводнів (Сзтж), і його слід застосовувати як шлях уникнення явища конденсації. Основне обмеження підходу АПТ полягає у співвідношенні відновлення водню та чистоти водню; невідновлений водень треба або повернути назад, або втратити.Hydrogen recovery reduces the content of heavy hydrocarbons (HHC) and should be used as a way to avoid the phenomenon of condensation. The main limitation of the APT approach is the ratio of hydrogen recovery to hydrogen purity; unreduced hydrogen must either be returned or lost.

Мембранні потоки можуть бути використані для вилучення водню з висококонцентрованих потоків з чистотою понад 80 95. Ця технологія є дуже чутливою до забруднень, особливо до присутності На5, Н2гО, Сз- вуглеводнів. Як правило, відновлюється приблизно 9595 Не з чистотою понад 9095. Мембранне розділення недостатньо ефективне і не підходить для отримання чистого водню. Наявність забруднень обмежує їх термін експлуатації.Membrane flows can be used to extract hydrogen from highly concentrated flows with a purity of more than 80 95. This technology is very sensitive to impurities, especially to the presence of Na5, H2gO, C3-hydrocarbons. Typically, about 9595 Ne is recovered with a purity greater than 9095. Membrane separation is not efficient enough and is not suitable for obtaining pure hydrogen. The presence of impurities limits their service life.

Для гідридів металів основна проблема полягає у обмеженій питомій адсорбційній ємності, що потребуватиме величезної кількості матеріалу для відділення, та високій чутливості до забруднень. Найкраща досяжна межа адсорбції - близько 0,07 кг Не» на кг матеріалу.For metal hydrides, the main problem is limited specific adsorption capacity, which will require a huge amount of material for separation, and high sensitivity to impurities. The best achievable limit of adsorption is about 0.07 kg of Ne" per kg of material.

Кріогенний процес - це процес низькотемпературного відділення, який використовує різницю температур кипіння (відносні летючості) компонентів сировини для здійснення відділення. Не має дуже високу відносну летючість порівняно з вуглеводнями. Тому кріогенний процес вже багато років використовується для відновлення Н»5 з газоподібних відходів НПЗ та нафтохімії.The cryogenic process is a low-temperature separation process that uses the difference in boiling points (relative volatilities) of the components of the raw materials to perform the separation. Does not have a very high relative volatility compared to hydrocarbons. Therefore, the cryogenic process has been used for many years to recover H»5 from gaseous wastes of refineries and petrochemical industries.

Для виробництва Не з сировинних потоків, що містять домішки з низьким кипінням, такі якFor the production of He from feed streams containing low-boiling impurities such as

СО та М», використовується СНа- промивна колона, яка вимиває домішки з потоку Не». Вміст СО» та води має бути зменшений до менше ніж 1 проміле пропусканням сировинного потоку через систему зневоднення газу. СОг видаляється в колоні амінової обробки до рівня 100 проміле.СО and M», a СНa washing column is used, which washes impurities from the He stream. The content of CO" and water must be reduced to less than 1 ppm by passing the raw material stream through a gas dehydration system. CO is removed in the amine treatment column to a level of 100 ppm.

Кріогенний процес термодинамічно ефективніший, ніж інші способи покращення Н». Високий коефіцієнт відновлення в діапазоні 92-98 95 легко досягається при чистоті 95 95 ж, а втрати з підвищенням чистоти водню є меншими, ніж для мембранних систем.The cryogenic process is thermodynamically more efficient than other ways of improving H." A high recovery factor in the range of 92-98 95 is easily achieved at a purity of 95 95, and losses with increasing hydrogen purity are smaller than for membrane systems.

Основним недоліком усіх обговорюваних процесів є висока вартість, велика потреба в енергії, помірний коефіцієнт відновлення водню та необхідність розрахування конструкції для висококонцентрованих потоків Н».The main disadvantage of all discussed processes is the high cost, high energy requirement, moderate hydrogen recovery rate and the need to calculate the design for highly concentrated H flows.

Більш високий вміст Нео у сировині сприяє мембранному і АПТ способам, а нижчий вміст Нег сприяє кріогенному відділенню. Потоки з 75-90 об. 95 Не найбільш економічно очищаються за допомогою АПТ або мембранного способу, при цьому вибір залежить від потоку, тиску та вимог до попередньої обробки. Кріогенна технологія розділення застосовна для великих потоків з 30- 75 06.95 Но. Чим більший вміст СНа у потоці, тим більше охолодження Джоуля-Томсона доступне для кріогенного способу.A higher content of Neo in the raw material favors membrane and APT methods, and a lower content of Neg favors cryogenic separation. Streams with 75-90 rpm. 95 are not the most cost-effective to clean with an APT or membrane method, with the choice depending on flow, pressure, and pretreatment requirements. Cryogenic separation technology is applicable for large flows from 30-75 06.95 No. The higher the SN content in the stream, the more Joule-Thomson cooling is available for the cryogenic method.

Якщо Не утворюється в результаті парового риформінгу СНа (природного газу) або нафти, вIf it is not formed as a result of steam reforming of SNa (natural gas) or oil, c

Зо газоподібному продукту риформінгу немає більш важких вуглеводнів. Газоподібний продукт риформінгу в основному складається з Нг, СО, СО» і М2. Потік Н?е можна очистити лише за допомогою системи АПТ, оскільки це єдиний процес, який може видалити вищевказані компоненти легко і повністю.There are no heavier hydrocarbons from the gaseous reforming product. The gaseous product of reforming mainly consists of Hg, CO, CO" and M2. The H?e stream can only be cleaned with an APT system, as it is the only process that can remove the above components easily and completely.

Якщо потік Но» є газоподібним відходом нафтопереробного заводу, то вміст важчих вуглеводнів (Сея) є важливим фактором у розробці всіх трьох способів. Мембранні системи видалять ці компоненти, але більш високі концентрації збільшують температуру конденсації ретентату, що робить надійність системи більш залежною від правильної роботи системи попередньої обробки. Системи АПТ видалять важчі вуглеводні, але підвищені концентрації призводять до більших систем з гіршим відновленням через труднощі з видаленням цих домішок з адсорбентів. Концентрація важчих вуглеводнів у сировині для кріогенної установки повинна бути обмежена, щоб уникнути замерзання в процесі, що робить цю систему також більш залежною від роботи установок для попередньої обробки.If the NO stream is a gaseous waste from an oil refinery, then the content of heavier hydrocarbons (Se) is an important factor in the development of all three methods. Membrane systems will remove these components, but higher concentrations increase the retentate condensation temperature, making system reliability more dependent on the proper operation of the pretreatment system. APT systems will remove heavier hydrocarbons, but higher concentrations result in larger systems with poorer recovery due to difficulty removing these impurities from the adsorbents. The concentration of heavier hydrocarbons in the feed to the cryogenic plant must be limited to avoid freezing in the process, which makes this system also more dependent on the operation of the pretreatment plants.

Особливу стурбованість через свою високу температуру кипіння викликає в мембранних та кріогенних процесах бензол.Due to its high boiling point, benzene is of particular concern in membrane and cryogenic processes.

Якщо газовий потік містить Н25 та МО;х, які необхідно видалити, то мембранний процес не підходить, оскільки Н25 має відносно високу швидкість проникнення, і він вийде з отриманимIf the gas stream contains H25 and MO;x that must be removed, the membrane process is not suitable because H25 has a relatively high permeation rate and will exit with the resulting

Не. Якщо Не»б присутній у концентраціях, що перевищують кілька сотень проміле, тоді сприятливим є спосіб АПТ, оскільки для кріогенного процесу потрібна окрема система видалення Неоо.Not. If Ne»b is present in concentrations exceeding several hundred ppm, then the APT method is advantageous, since the cryogenic process requires a separate system for removing Neoo.

Зміни концентрації в сировиніChanges in concentration in raw materials

Якщо відбувається поступова зміна якості сировини, це впливатиме на продуктивність усіх технологій розділення. Таким чином, гнучкість роботи системи очищення повинна бути достатньою, щоб відповідати на зміни якості сировини, з часом реакції, що не спричиняє перебоїв у процесі. Спосіб АПТ є найбільш гнучким способом з трьох розглянутих за його здатністю підтримувати чистоту та відновлення Нг в умовах, що змінюються. Зі збільшенням концентрації домішки в сировині (при постійному тиску сировини) частковий тиск домішки також збільшується. Збільшення часткового тиску домішок, як правило, призводить до збільшення кількості домішки, яка була б адсорбована. Таким чином, цей спосіб є значною мірою самокомпенсованим, і навіть відносно великі зміни концентрацій домішок у сировині мало 60 впливають на чистоту водню, але зменшують швидкість відновлення.If there is a gradual change in the quality of the feedstock, it will affect the performance of all separation technologies. Thus, the flexibility of the treatment system must be sufficient to respond to changes in the quality of the raw material, with a response time that does not cause interruptions in the process. The APT method is the most flexible of the three considered in terms of its ability to maintain Hg purity and recovery under changing conditions. As the concentration of the impurity in the raw material increases (at a constant pressure of the raw material), the partial pressure of the impurity also increases. An increase in the partial pressure of the impurities usually leads to an increase in the amount of the impurity that would be adsorbed. Thus, this method is largely self-compensating, and even relatively large changes in the concentrations of impurities in the feedstock have little effect on the purity of the hydrogen, but reduce the recovery rate.

У мембранних способах збільшення концентрації домішки в сировині має тенденцію викликати збільшення концентрації саме цієї домішки в продукті. Чистоту продукту можна підтримувати для невеликих змін складу сировини, регулюючи співвідношення тиску сировини та пермеату. Однак відносно сильний вплив чистоти продукту на відновлення для цих систем означає, що на відновлення Не можна істотно вплинути. Час реакції мембранних систем по суті є миттєвим, і коригуюча дія має негайні результати, але оператори мають менше часу на реакцію.In membrane methods, an increase in the concentration of an impurity in the raw material tends to cause an increase in the concentration of this particular impurity in the product. Product purity can be maintained for small changes in feed composition by adjusting the feed to permeate pressure ratio. However, the relatively strong effect of product purity on recovery for these systems means that recovery cannot be significantly affected. The response time of membrane systems is essentially instantaneous, and corrective action has immediate results, but operators have less time to react.

Кріогенний процес менш гнучкий, ніж два інші процеси. Особливу увагу слід приділити компонентам з високою температурою замерзання, які видаляються в системі попередньої обробки, оскільки не видалення цих забруднень може призвести до підключення теплообмінників. Зміни концентрації компонентів сировини з нижчими точками кипіння безпосередньо впливають на чистоту продукту. На відновлення це сильно не впливає.The cryogenic process is less flexible than the other two processes. Particular attention should be paid to the high freezing point components that are removed in the pretreatment system, as failure to remove these contaminants can lead to plugging of the heat exchangers. Changes in the concentration of raw material components with lower boiling points directly affect the purity of the product. It does not affect recovery much.

Жодна з цих методик не є економічною для відновлення водню з розведених потоків відходів.None of these techniques are economical for hydrogen recovery from dilute waste streams.

Спосіб очищення сірковмісних потоків.The method of cleaning sulfur-containing streams.

Для використання електролізу бромідної кислоти як способу отримання водню необхідно надати відновник для повторного отримання бромідної кислоти з брому. Одним з практично доступних відновників можуть бути сірка або сірковмісні речовини, сірководень та сірковмісна органіка. Джерелом сірковмісних відновників є, зокрема, природний газ; біогаз; відхідні гази ізTo use the electrolysis of bromic acid as a method of obtaining hydrogen, it is necessary to provide a reducing agent for the repeated production of bromic acid from bromine. One of the practically available reducing agents can be sulfur or sulfur-containing substances, hydrogen sulfide, and sulfur-containing organics. The source of sulfur-containing reducing agents is, in particular, natural gas; biogas; waste gases from

НПЗ, спалювальних установок, вугільних електростанцій, металургійних заводів; димових газів, вихлопні гази тощо.Refineries, incineration plants, coal-fired power plants, metallurgical plants; flue gases, exhaust gases, etc.

Обробка потоків, що містять Н25 або інші сірковмісні сполуки, здійснюється зараз, в принципі, двома основними підходами: (1) промивання аміном з подальшим процесом Клауса. Цей спосіб включає три етапи: спочатку На5, присутній в потоках, адсорбується в аміні або суміші амінів, і очищений ("солодкий") потік газу відбирається з установки; потім утворений насичений аміновий розчин спрямовується на стадію десорбції, де утворюється газоподібний потік, насичений Негб5, а ненасичений амін повертається на перший етап; нарешті, Не5 реагує з повітрям у печах Клауса з отриманням сірки та водяної пари;The treatment of streams containing H25 or other sulfur-containing compounds is now carried out in principle by two main approaches: (1) amine washing followed by the Klaus process. This method includes three stages: first, Na5, present in the streams, is adsorbed in an amine or a mixture of amines, and the purified ("sweet") gas stream is removed from the installation; then the formed saturated amine solution is sent to the desorption stage, where a gaseous stream saturated with Negb5 is formed, and the unsaturated amine is returned to the first stage; finally, Ne5 reacts with air in the Klaus furnaces to produce sulfur and water vapor;

Зо (2) адсорбція забруднень на фільтрах, що містять активоване вугілля як основний компонент; це комерційне рішення вимагає утилізації фільтрів, насичених Н»е25, після використання; (3) Галогенні цикли (М/01994001205А1 - за допомогою каталітичного окислення НВг до Вг?г,(2) adsorption of pollutants on filters containing activated carbon as the main component; this commercial solution requires disposal of filters saturated with H»e25 after use; (3) Halogen cycles (M/01994001205А1 - with the help of catalytic oxidation of НВг to Вг?г,

ОШ5Б2О090028767А1 - окислення вуглецевмісних і сірковмісних матеріалів галогенами, и5Б5433828А - окислення Нег5 і С52 у димових газах бромом з подальшим електролізом НВг)OSH5B2O090028767A1 - oxidation of carbon-containing and sulfur-containing materials by halogens, i5B5433828A - oxidation of Нег5 and С52 in flue gases by bromine with subsequent electrolysis of НГ)

Чого або в якому відношенні бракує попереднім рішенням?What or in what way is the previous decision lacking?

Промивання аміновим розчином/спосіб Клауса споживає багато енергії, є капіталомістким і економічне лише у високих масштабах. Амін - це дорогий витратний матеріал, який потрібно поступово замінювати через термічну деградацію. Крім цього, наявність 5-органічних сполук знижує ефективність і збільшує витрати на очищення. Одержувана елементарна сірка є низької якості, що перешкоджає можливостям Її збуту. Варто зазначити, що це рішення не є економічно виправданим для обробки біогазу, оскільки масштаби виробництва біогазу занадто малі, а його постачання до очисних споруд вимагає або дорогого транспортування або інвестицій у всю трубопровідну мережу, що суттєво зашкодить можливостям віддалених дрібних виробників біогазу. Адсорбція вугільними фільтрами вимагатиме подальшої інфраструктури для обробки відпрацьованого фільтруючого матеріалу.Amine wash/Claus method is energy intensive, capital intensive and only economical at high scale. Amine is an expensive consumable that must be gradually replaced due to thermal degradation. In addition, the presence of 5-organic compounds reduces efficiency and increases cleaning costs. The resulting elemental sulfur is of low quality, which hinders the possibility of its sale. It is worth noting that this solution is not economically justified for biogas processing, since the scale of biogas production is too small, and its delivery to treatment facilities requires either expensive transportation or investments in the entire pipeline network, which will significantly harm the capabilities of remote small biogas producers. Adsorption by carbon filters will require further infrastructure for the treatment of spent filter material.

Недолік галогенних циклів полягає в багатофазній системі реакцій. Вг2 є погано розчинним у воді, і направлення двофазної системи в електролітичну комірку дестабілізує цю систему.The disadvantage of halogen cycles lies in the multiphase system of reactions. Bg2 is poorly soluble in water, and directing a two-phase system into an electrolytic cell destabilizes this system.

Більше того, двофазна система буде утворювати емульсію і значно знизить ефективність процесу окислення. Наприклад, реакція з водою та бромом у И55433828А буде вкрай утрудненою через розшарування фаз С52, водного розчину На і води, та брому. Слід зазначити, що процес споживає величезну кількість води, і воду потрібно постійно додавати.Moreover, the two-phase system will form an emulsion and will significantly reduce the efficiency of the oxidation process. For example, the reaction with water and bromine in I55433828A will be extremely difficult due to the separation of C52 phases, an aqueous solution of Na and water, and bromine. It should be noted that the process consumes a huge amount of water, and water must be added constantly.

Рециркулювати реакційне середовище недостатньо.It is not enough to recycle the reaction medium.

Технічна задачаTechnical task

Даний винахід направлений на вирішення кількох задач, головне з яких - оптимізація процесу електролізу розчину бромідної кислоти в воді в присутності брому для отримання водню. Вирішення цієї задачі призводить до створення оптимального способу виробництва водню шляхом електролізу розчину бромідної кислоти в воді, а також вирішення споріднених задач - надання оптимальних способів супутньої утилізації множини відновників, що в свою чергу вирішує завдання очищення різноманітних потоків від таких відновників та виробництва супутніх продуктів шляхом окиснення таких відновників.This invention is aimed at solving several problems, the main of which is the optimization of the process of electrolysis of a solution of bromic acid in water in the presence of bromine to obtain hydrogen. Solving this problem leads to the creation of an optimal method of hydrogen production by electrolysis of a solution of bromic acid in water, as well as solving related problems - providing optimal methods for the simultaneous disposal of a number of reducing agents, which in turn solves the task of cleaning various streams from such reducing agents and producing related products by oxidation such restorers.

Вирішення задачіSolving the problem

Поставлена задача вирішується шляхом врахування в умовах електролізу унікального відкриття винахідників, що стало основою цього винаходу. А саме, того, що електроліз бромідної кислоти в системі вода/бромідна кислота/бром найефективніший при підтриманні однофазності системи, тобто, що отриманий бром не утворює окрему рідку фазу, що відділяється від води. Винахідники виявили, що бром розчиняється у водному розчині бромідної кислоти, не утворюючи окремої рідкої фази, у молярному співвідношенні до бромідної кислоти, що не перевищує 1 (бром:бромідна кислота «1). Проводячи електроліз в саме таких умовах, можна найбільш безперешкодно користуватися більш економічними умовами отримання водню, які надає електроліз водного розчину бромідної кислоти порівняно з електролізом води.The task is solved by taking into account the unique discovery of the inventors in the conditions of electrolysis, which became the basis of this invention. Namely, that the electrolysis of bromic acid in the water/bromic acid/bromine system is most effective in maintaining the single-phase system, i.e., that the resulting bromine does not form a separate liquid phase that separates from water. The inventors found that bromine dissolves in an aqueous solution of bromic acid, without forming a separate liquid phase, in a molar ratio to bromic acid not exceeding 1 (bromine:bromic acid "1). Conducting electrolysis under such conditions, it is possible to use more economical conditions for obtaining hydrogen, which are provided by the electrolysis of an aqueous solution of bromic acid compared to the electrolysis of water.

Корисні результати винаходуUseful results of the invention

Головний технічний результат даного винаходу - надання вперше способу отримання водню шляхом електролізу водного розчину бромідної кислоти в однофазній системі. Додатковим корисним результатом є супутня утилізація відновників, необхідна для відновлення брому та утворення бромідної кислоти для замкнення циклу реакцій, на якому грунтується вказаний спосіб. Похідним технічним результатом від утилізації відновників є супутнє очищення потоків (зокрема потоків насичених вуглеводнів та СОг2). Також одним з додаткових технічних результатів даного винаходу є відновлення водню з потоків, де водень присутній в невеликих концентраціях. І нарешті, одним з додаткових технічних результатів є отримання деяких продуктів окиснення, які є корисними самі по собі, зокрема сірчана кислота або сірка (чи конденсовані її форми).The main technical result of this invention is the provision for the first time of a method of obtaining hydrogen by electrolysis of an aqueous solution of bromic acid in a single-phase system. An additional useful result is the concomitant utilization of reductants, necessary for the reduction of bromine and the formation of bromic acid to complete the cycle of reactions on which this method is based. A derivative technical result from the utilization of reductants is the accompanying purification of flows (in particular, flows of saturated hydrocarbons and CO2). Also, one of the additional technical results of this invention is the recovery of hydrogen from streams where hydrogen is present in small concentrations. And finally, one of the additional technical results is obtaining some oxidation products that are useful in themselves, in particular sulfuric acid or sulfur (or its condensed forms).

МОЖЛИВІСТЬ ЗДІЙСНЕННЯ ВИНАХОДУPOSSIBILITY OF IMPLEMENTING THE INVENTION

Детальний опис винаходуDetailed description of the invention

У цьому розділі запропонований винахід буде описано через його найкращі, переважні та найбажаніші втілення.In this section, the proposed invention will be described in terms of its best, preferred and most preferred embodiments.

В найпереважнішому своєму втіленні технічне рішення даного винаходу є способом отримання водню, в якому:In its most preferred embodiment, the technical solution of this invention is a method of obtaining hydrogen in which:

Зо (а) забезпечують потік А, який містить принаймні одну речовину - відновник, та однофазний потік рідини В, що містить воду, бром та бромідну кислоту; (б) вводять в контакт вказані потоки за умов, достатніх для реакції компонентів потоку А з бромом з потоку В з отриманням бромідної кислоти з брому; (в) відділяють бічний потік, що містить принаймні одну неокиснювану бромом речовину; (г) отримують потік рідини з стадії (б), де вказаний потік рідини містить по суті воду, бромідну кислоту і залишковий бром, і який є однофазним; (г) направляють вказаний потік рідини зі стадії (г) в електролізер для перетворення щонайменше частини бромідної кислоти на бром і водень; і (д) отримують потік рідини зі стадії (г) та перенаправляють його на стадію (а).Zo (a) provide stream A, which contains at least one substance - a reducing agent, and a single-phase stream of liquid B, which contains water, bromine and bromic acid; (b) bring the specified streams into contact under conditions sufficient for the reaction of the components of stream A with bromine from stream B to produce bromic acid from bromine; (c) separate a side stream containing at least one non-oxidizable bromine substance; (d) obtain a liquid stream from step (b), wherein said liquid stream contains essentially water, bromic acid and residual bromine, and which is single-phase; (d) direct the specified flow of liquid from stage (d) to an electrolyzer to convert at least part of the bromic acid to bromine and hydrogen; and (e) receiving the liquid stream from stage (d) and redirecting it to stage (a).

Як речовина, що неокиснюється бромом, на стадії (в), мається на увазі або неокиснюваний компонент потоку А, або нездатний до подальшого окиснення бромом в умовах здійснення способу за винаходом продукт окиснення речовини-відновника з потоку А бромом, або обидва варіанти.As a substance that is not oxidized by bromine, in stage (c), we mean either the non-oxidizable component of stream A, or the product of the oxidation of the reducing agent from stream A by bromine incapable of further oxidation by bromine under the conditions of implementation of the method according to the invention, or both options.

В переважних втіленнях способу за винаходом, відділення бічного потоку на стадії (в) може відбуватися, зокрема, за допомогою декантації (коли потоки рідин не змішуються), або бічний потік є газоподібним і полегшує таким чином своє відділення; також бічний потік може бути водним і потребувати для свого відділення, зокрема, дистиляції.In preferred embodiments of the method according to the invention, the separation of the side stream in stage (c) can occur, in particular, by means of decantation (when the streams of liquids do not mix), or the side stream is gaseous and thus facilitates its separation; also, the side stream may be aqueous and require, in particular, distillation for its separation.

В окремих втіленнях бічний потік на стадії (в) додатково промивають та сушать, і, необов'язково, відділяють принаймні один продукт окиснення речовини-відновника з потоку А.In certain embodiments, the side stream in step (c) is further washed and dried, and optionally, at least one oxidation product of the reducing agent is separated from stream A.

В частині переважних втілень вказаний потік А у способі за винаходом містить як речовину - відновник водень в кількості мінімум 500 ч.н.м. інших втіленнях водень у потоці А може міститися в кількостях від 100 ч.н.м. до 90 95 за масою.In part of the preferred embodiments, the specified stream A in the method according to the invention contains as a reducing agent hydrogen in the amount of at least 500 ppm. other forms of hydrogen in flow A can be contained in amounts from 100 ppm. up to 90 95 by mass.

В інших втіленнях винаходу вказаний потік А може містити як речовину - відновник аміак, азотовмісні органічні сполуки, аміни і/або аміди в кількості мінімум 500 ч.н.м. Відповідно, вказаний на стадії (в) бічний потік може мати в своєму складі азот. В окремому втіленні даного винаходу вказаний вище потік А містить як речовину - відновник монооксид вуглецю в кількості мінімум 10 ч.н.м.In other embodiments of the invention, the specified stream A can contain as a substance - reducing agent ammonia, nitrogen-containing organic compounds, amines and/or amides in the amount of at least 500 c.m. Accordingly, the side stream specified in stage (c) may contain nitrogen. In a separate embodiment of this invention, the above-mentioned flow A contains as a reducing agent carbon monoxide in an amount of at least 10 ppm.

В багатьох переважних втіленнях даного винаходу вказаний потік А містить як речовину - відновник сірковмісні сполуки або сірку в концентрації не менше ніж 1 ч.н.м. Сірковмісною сполукою, згідно з цим, втіленням може бути Со52, На5, 50», СО5, диметилсульфід, диметилдисульфід, метилмеркаптан і/або етилмеркаптан.In many preferred embodiments of this invention, the specified flow A contains sulfur-containing compounds or sulfur in a concentration of not less than 1 ppm as a reducing agent. A sulfur-containing compound, according to this embodiment, can be Со52, На5, 50», СО5, dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, methyl mercaptan and/or ethyl mercaptan.

В найпереважніших втіленнях способу за даним винаходом з потоку рідини на стадії (г) відділяють принаймні один продукт окиснення речовини-відновника з потоку А. Вказане відділення з рідкого потоку на стадії (гу може здійснюватися за допомогою дистиляції або екстракції.In the most preferred embodiments of the method according to the present invention, at least one product of the oxidation of the reducing agent from stream A is separated from the liquid stream at stage (d). This separation from the liquid stream at stage (gu) can be carried out by distillation or extraction.

В переважних втіленнях попереднього варіанту винаходу вказаним вище продуктом окиснення речовини-відновника є сірка або// форми конденсованої сірки. В інших втіленнях такого варіанта даного винаходу вказаним продуктом окиснення є сірчана кислота. В переважному втіленні такого варіанта способу за винаходом на стадії (а) додатково надають потік С, що містить воду.In the preferred embodiments of the previous version of the invention, the above-mentioned oxidation product of the reducing agent is sulfur or// forms of condensed sulfur. In other embodiments of this variant of the present invention, the specified oxidation product is sulfuric acid. In the preferred embodiment of this variant of the method according to the invention, at stage (a) additionally provide stream C containing water.

В деяких переважних втіленнях винаходу потік А є газоподібним. В цих втіленнях газоподібний потік А може забезпечуватися під тиском від 0,5 до 60 атмосфер. В таких чи інших прийнятних втіленнях винаходу газоподібний потік після витягання на стадії (в) додатково промивають та сушать за допомогою молекулярного сита або дистиляції. В ще одному переважному втіленні даного винаходу вказаний газоподібний потік містить по суті СО». В інших переважних втіленнях цей газоподібний потік містить по суті метан і/або інші насичені вуглеводні. В окремому втіленні винаходу газоподібний потік може містити азот.In some preferred embodiments of the invention, flow A is gaseous. In these embodiments, the gaseous stream A can be provided under a pressure of 0.5 to 60 atmospheres. In these or other acceptable embodiments of the invention, the gaseous stream after extraction in stage (c) is additionally washed and dried using a molecular sieve or distillation. In another preferred embodiment of the present invention, the specified gaseous stream essentially contains CO. In other preferred embodiments, this gaseous stream contains essentially methane and/or other saturated hydrocarbons. In a separate embodiment of the invention, the gaseous stream may contain nitrogen.

В багатьох переважних втіленнях способу за даним винаходом на стадії (г) додатково додають воду.In many preferred embodiments of the method according to the present invention, water is additionally added at stage (d).

В усіх переважних втіленнях способу за винаходом масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 62 95 мас. В більш переважних втіленнях даного винаходу масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 48 95 мас.In all preferred embodiments of the method according to the invention, the mass fraction of bromic acid in stream B does not exceed 62 95 wt. In more preferred embodiments of the present invention, the mass fraction of bromic acid in stream B does not exceed 48 95 wt.

В найпереважніших втіленнях способу за даним винаходом молярне співвідношення брому до бромідної кислоти в потоці В є меншим ніж або дорівнює 1.In the most preferred embodiments of the method according to the present invention, the molar ratio of bromine to bromic acid in stream B is less than or equal to 1.

Також в найпереважніших втіленнях даного винаходу потенціал в електролізері не перевищує 1,23 В відносно стандартного водневого електрода.Also, in the most preferred embodiments of this invention, the potential in the electrolyzer does not exceed 1.23 V relative to a standard hydrogen electrode.

В деяких втіленнях даного винаходу можна додатково проводити рекуперацію теплової енергії, що виділяється в реакції речовини-відновника з бромом.In some embodiments of the present invention, it is possible to additionally recover the thermal energy released in the reaction of the reducing agent with bromine.

Зо В інших втіленнях даного винаходу можна додатково проводити рекуперацію електричної енергії в тій самій або іншій електролітичній комірці (електролізері).In other embodiments of this invention, it is possible to additionally recover electrical energy in the same or another electrolytic cell (electrolyzer).

В окремих втіленнях даного винаходу додатково до потоку В додають змішуваний з водою органічний розчинник, а також змішувані з водою сполуки. Такими змішуваними з водою органічними розчинниками або сполуками можуть бути, зокрема, метанол, ацетон, оцтова кислота, нітрометан, сульфолен (бутадієн сульфон), диметилсульфоксид, диметилформамід, ацетонітрил, пропіонітрил, та/або іонні рідини, зокрема, солі імідазолію, піролідинію, піридинію, як наприклад, броміди або сульфати.In some embodiments of the present invention, a water-miscible organic solvent and water-miscible compounds are additionally added to stream B. Such water-miscible organic solvents or compounds can be, in particular, methanol, acetone, acetic acid, nitromethane, sulfolene (butadiene sulfone), dimethylsulfoxide, dimethylformamide, acetonitrile, propionitrile, and/or ionic liquids, in particular, imidazolium, pyrrolidinium, pyridinium salts , such as bromides or sulfates.

В більшості переважних втілень даного винаходу концентрація ненасичених вуглеводнів в потоці А є нижчою ніж 100 ч.н.м. В окремих втіленнях способу за даним винаходом після контакту потоку А з бромом і бромідною кислотою але перед електролізом проводять стадію видалення бромідів і дибромідів, утворених з олефінів при такій реакції. Зокрема, таке видалення проводять шляхом дистиляції та подальшого розкладання, зокрема термічного.In most preferred embodiments of the present invention, the concentration of unsaturated hydrocarbons in stream A is lower than 100 ppm. In some embodiments of the method according to the present invention, after the contact of stream A with bromine and bromic acid, but before electrolysis, a stage of removal of bromides and dibromides formed from olefins during such a reaction is carried out. In particular, such removal is carried out by distillation and subsequent decomposition, in particular by thermal decomposition.

Також, в більшості переважних втілень способу за даним винаходом температура на кожній стадії, на якій присутній бром, підтримується нижче 80 "С.Also, in most preferred embodiments of the method according to the present invention, the temperature at each stage in which bromine is present is maintained below 80 °C.

В деяких окремих втіленнях способу за даним винаходом потік А перед стадією (а) додатково концентрують. В інших окремих втіленнях способу за даним винаходом вказаний потік рідини зі стадії (в) перед поданням у електролізер концентрують, зокрема, шляхом екстрактивної ректифікації за допомогою, зокрема, концентрованих розчинів бромідів лужноземельних металів або сірчаної кислоти.In some separate embodiments of the method according to the present invention, stream A is additionally concentrated before stage (a). In other separate embodiments of the method according to the present invention, the indicated liquid flow from stage (c) is concentrated, in particular, by extractive rectification using, in particular, concentrated solutions of bromides of alkaline earth metals or sulfuric acid before being fed into the electrolyzer.

Промислова придатністьIndustrial suitability

Даний розділ присвячений прикладам використання різноманітних втілень запропонованого винаходу.This section is devoted to examples of the use of various embodiments of the proposed invention.

Загальні умови проведення способів за винаходомGeneral conditions for carrying out methods according to the invention

Цей винахід грунтується на відкритих винахідниками особливостях проходження електролізу бромоводню у водному розчині: 2НВІ - Н»е ж Ві: (потенціал в електролізері не перевищує 1,23 В відносно стандартного водневого електрода)This invention is based on the features discovered by the inventors of the electrolysis of hydrogen bromide in an aqueous solution: 2NVI - N»e same Vi: (the potential in the electrolyzer does not exceed 1.23 V relative to the standard hydrogen electrode)

Цей процес, як виявили винахідники, проходить ефективно тільки коли існує єдина рідка фаза. Як дослідили винахідники, розчин брому в водній бромідній кислоті існує без утворення другої рідкої фази тільки при певних умовах: співвідношення брому до бромідної кислоти менша або дорівнює одному.This process, as the inventors discovered, takes place effectively only when there is a single liquid phase. According to the inventors, a solution of bromine in aqueous bromic acid exists without the formation of a second liquid phase only under certain conditions: the ratio of bromine to bromic acid is less than or equal to one.

Винахідники даного винаходу також виявили, що існують деякі інші обмеження однофазності і ефективності процесу: масова доля бромідної кислоти в воді не може перевищувати 62 95 (причому кількість брому стосовно води не має значення, бо він зв'язується з бромідною кислотою). Найоптимальнішим значенням для концентрації бромідної кислоти в воді є 48 мас. 96, що співпадає з концентрацією азеотропного розчину бромідної кислоти.The inventors of this invention also discovered that there are some other limitations of single-phase and process efficiency: the mass fraction of bromic acid in water cannot exceed 62 95 (and the amount of bromine in relation to water does not matter, because it binds to bromic acid). The most optimal value for the concentration of bromic acid in water is 48 wt. 96, which coincides with the concentration of the azeotropic solution of bromic acid.

Ще одним важливим параметром є температура: хоча бром починає переходити в газову фазу вже при 60 "С, саме при температурі 80 "С, як виявили винахідники, відбувається розшарування потоку і перехід брому в газову фазу; починаючи з цієї температури стає дуже складно контролювати процес саме з технічної точки зору.Another important parameter is the temperature: although bromine begins to pass into the gas phase already at 60 "C, it is at a temperature of 80 "C, as the inventors discovered, that the stratification of the flow and the transition of bromine into the gas phase occurs; starting from this temperature, it becomes very difficult to control the process from a technical point of view.

Із інших важливих умов для ефективного виконання способів за винаходом треба зазначити, що концентрація ненасичених вуглеводнів в потоці А сировини, який подається у реакцію з бромом, розчиненим в водній бромідній кислоті, мусить бути нижчою ніж 100 ч.н.м. Ненасичені вуглеводні (олефіни) при контакті з бромом і бромідною кислотою утворюють бромідні і дибромідні похідні, які накопичуються в системі і створюють проблеми при електролізі, знижуючи його ефективність. За потреби проводять видалення бромідів і дибромідів, утворених з олефінів при такій реакції. Зокрема, таке видалення можна проводити до стадії електролізу; для видалення цих речовин можна використовувати, зокрема, дистиляцію та подальше розкладання, наприклад, термічне.Among other important conditions for the efficient implementation of the methods according to the invention, it should be noted that the concentration of unsaturated hydrocarbons in stream A of the raw material, which is fed into the reaction with bromine dissolved in aqueous bromic acid, must be lower than 100 ppm. Unsaturated hydrocarbons (olefins) in contact with bromine and bromic acid form bromide and dibromide derivatives, which accumulate in the system and create problems during electrolysis, reducing its efficiency. If necessary, removal of bromides and dibromides formed from olefins during such a reaction is carried out. In particular, such removal can be carried out before the electrolysis stage; for the removal of these substances can be used, in particular, distillation and further decomposition, for example, thermal.

Для дотримання однофазності реакційної рідини в способах за даним винаходом можна також додавати до потоку В деякі органічні розчинники або рідини, які змішуються з водою, зокрема метанол, ацетон, оцтову кислоту, нітрометан, сульфолен (бутадієн сульфон), диметилсульфоксид, диметилформамід, ацетонітрил, пропіонітрил, та/або іонні рідини, зокрема солі імідазолію, піролідинію, піридинію, як наприклад, броміди або сульфати. Звичайний фахівець в цій галузі за бажання чи за необхідності зможе провести нескладні досліди і оптимізувати склад потоку В, модифікуючи його вмістом водозмішуваних органічних розчинників чи водозмішуваних рідин.In order to maintain the single phase of the reaction liquid in the methods according to the present invention, some organic solvents or liquids that are miscible with water can also be added to stream B, in particular methanol, acetone, acetic acid, nitromethane, sulfolene (butadiene sulfone), dimethylsulfoxide, dimethylformamide, acetonitrile, propionitrile , and/or ionic liquids, in particular imidazolium, pyrrolidinium, pyridinium salts, such as bromides or sulfates. An ordinary specialist in this field, if he wishes or if necessary, will be able to conduct simple experiments and optimize the composition of stream B, modifying it with the content of water-miscible organic solvents or water-miscible liquids.

Одним з головних прикладів використання запропонованого винаходу є спосіб повернення та виділення водню з потоків газу.One of the main examples of the use of the proposed invention is the method of returning and extracting hydrogen from gas streams.

Спосіб винаходу являє собою низьковитратний і низьковуглецевий спосіб відновлення та отримання водню високої чистоти з потоків, які можуть містити складні суміші водню, СО, СО»,The method of the invention is a low-cost and low-carbon way of recovering and obtaining high-purity hydrogen from streams that may contain complex mixtures of hydrogen, CO, CO."

Ноб5, 05», алкани, азот, оксиди азоту, аміак та благородні гази, причому водень у таких потоках може міститися в кількостях від 100 ч.н.м. до 90 95 за масою.Nob5, 05", alkanes, nitrogen, nitrogen oxides, ammonia and noble gases, and hydrogen in such streams can be contained in amounts from 100 ppm. up to 90 95 by mass.

Як відомо, водень з легкістю реагує з бромом вже при кімнатній температурі:As you know, hydrogen easily reacts with bromine already at room temperature:

Не ях Ві - 2НВІ з утворенням бромоводню, який потім відновлюється знов до брому шляхом електролізу з отриманням уловленого з потоку низької концентрації водню. Таким чином водень в цьому процесі є як відновником так і продуктом, на отримання якого спрямований цей спосіб.Ne yak Vi - 2NVI with the formation of hydrogen bromide, which is then reduced back to bromine by electrolysis with the capture of low concentration hydrogen from the stream. Thus, in this process, hydrogen is both a reducing agent and a product, which this method is aimed at obtaining.

Спосіб за винаходом також може бути застосований для очищення потоків СОг для подальшого їх транспортування, так як в багатьох випадках кількість Н2 є дуже критичним параметром.The method according to the invention can also be used for cleaning CO2 streams for their further transportation, since in many cases the amount of H2 is a very critical parameter.

Відновлення водню в даному рішенні є близьким до 100 95. Це рішення не є чутливим до змін концентрації та складу газу. Ця методика підходить навіть для відновлення слідів водню.The recovery of hydrogen in this solution is close to 100 95. This solution is not sensitive to changes in gas concentration and composition. This technique is suitable even for the recovery of traces of hydrogen.

Даний спосіб можна застосовувати для: (а) невеликих, мобільних установок для біопереробних заводів; (б) невеликих пристроїв для вилучення Н»е з потоку СО»5; (в) великомасштабних стаціонарних установок для додаткового відновлення Не з потоків після установок відділення шляхом АПТ, мембранного та кріогенного відділень; (г) великомасштабних стаціонарних установок для очищення природного газу, який надходить із резервуарів, розташованих у великих хабах, або в безпосередній близькості від резервуарів природного газу; (г) великомасштабних стаціонарних установок для очищення відхідних газів із НПЗ, сміттєспалювальних установок, вугільних електростанцій, металургійних заводів, димових та вихлопних газів.This method can be used for: (a) small, mobile installations for biorefineries; (b) small devices for extracting H»e from the flow of СО»5; (c) large-scale stationary installations for additional recovery of He from streams after separation installations by APT, membrane and cryogenic separation; (d) large-scale stationary installations for the treatment of natural gas coming from reservoirs located in large hubs or in the immediate vicinity of natural gas reservoirs; (d) large-scale stationary plants for the treatment of waste gases from refineries, waste incineration plants, coal-fired power plants, metallurgical plants, flue gases and exhaust gases.

Спосіб обробки потоку, що містить сірку, для отримання водню з води зі співокисненням сірковмісних сполук до сірчаної кислоти та спосіб очищення сірковмісних потоківA method of processing a sulfur-containing stream to obtain hydrogen from water with the co-oxidation of sulfur-containing compounds to sulfuric acid and a method of purifying sulfur-containing streams

У цьому сімействі способів відновником, який використовується для регенерації витраченої на електроліз бромідної кислоти, є сірка або сірковмісні сполуки, такі як С52, Н25, 50», СО5, 60 диметилсульфід, диметилдисульфід, метилмеркаптан і/або етилмеркаптан. Потік джерела сірки на етапі (1) може бути газоподібним потоком або потоком рідини, що містить щонайменше однуIn this family of methods, the reductant used for the regeneration of bromic acid spent on electrolysis is sulfur or sulfur-containing compounds such as C52, H25, 50", CO5, 60 dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, methyl mercaptan and/or ethyl mercaptan. The sulfur source stream in step (1) may be a gaseous stream or a liquid stream containing at least one

З-вмісну сполуку.C-containing compound.

В залежності від кількості та природи доступного відновника (сірки або сірковмісних сполук), умов (зокрема температури) надлишку води та співвідношення між відновником і бромом можуть відбуватися різні хімічні реакції та утворюватися різні продукти, наприклад:Depending on the amount and nature of the available reducing agent (sulfur or sulfur-containing compounds), conditions (in particular temperature), excess water and the ratio between the reducing agent and bromine, different chemical reactions can occur and different products can be formed, for example:

Но я Віг - 2НВІ 4 5 (проходить при низькій температурі)But I'm Vig - 2NVI 4 5 (passes at low temperature)

Нг5 я 4Ві2 - 4Н2гО - 8НВг я НобОх (необхідний надлишок брому, витрачається вода; це реакція проходить при 80 "С)Ng5 i 4Vi2 - 4H2gO - 8Nhg i NobOx (an excess of bromine is necessary, water is consumed; this reaction takes place at 80 "С)

З - ЗВі2 - 4Н2О - Н25О» я 6НВг (необхідний надлишок брому)З - ЗВи2 - 4Н2О - Н25О» and 6НВг (necessary excess of bromine)

ЗО» я Ві2 - 2Н2О НО 4 2НВгЗО» i Vi2 - 2Н2О NO 4 2НВг

Сб» я 2ВІ2 - 2Н2О - СО» я АНВІ 4 25Sat» i 2ВИ2 - 2Н2О - СО» i ANVI 4 25

С52 я 8ВІ2 - 10Н2О - СО» я- 16НВг я 2Н2505 (необхідний надлишок брому, витрачається вода)С52 и 8ВИ2 - 10Н2О - СО» и - 16НВг и 2Н2505 (an excess of bromine is required, water is consumed)

Відповідно, в залежності від необхідності в конкретних продуктах концентрації відновника, можливостей постачання брому і води цей спосіб можна використовувати для виробництва водню, розщеплення води для отримання водню, перетворення сірковмісних відходів у сірку або сірчану кислоту, для десульфуризації газових потоків (видалення С52, Н25, 50», СО5) різної природи (природний газ; біогаз; відхідні гази із НПЗ, спалювальних установок, вугільних електростанцій, металургійних заводів; димових газів, вихлопні гази) в різних масштабах. Це можуть бути: (а) великомасштабні стаціонарні установки для виробництва водню 3 води, що використовують сірковмісну сумісну сировину із резервуарів природного газу, біогазові установки, відходи газів із нафтопереробних заводів, сірчаних відходів, сміттєспалювальних установок, вугільних електростанцій, металургійних заводів, димових газів та вихлопні гази; (б) великомасштабні стаціонарні установки для очищення відхідних газів із НПЗ, сміттєспалювальних установок, вугільних електростанцій, металургійних заводів, димових та вихлопних газів (в) великомасштабні стаціонарні установки для очищення природного газу, який надходить із резервуарів, розташованих у великих хабах або в безпосередній близькості від резервуарівAccordingly, depending on the need in specific products for the concentration of the reducing agent, the possibility of supplying bromine and water, this method can be used for the production of hydrogen, splitting water to obtain hydrogen, converting sulfur-containing waste into sulfur or sulfuric acid, for desulfurization of gas streams (removal of C52, H25, 50", СО5) of different nature (natural gas; biogas; waste gases from refineries, incineration plants, coal-fired power plants, metallurgical plants; flue gases, exhaust gases) on various scales. These can be: (a) large-scale stationary plants for the production of hydrogen 3 water using sulfur-containing compatible feedstocks from natural gas reservoirs, biogas plants, waste gases from oil refineries, sulfur wastes, waste incinerators, coal-fired power plants, metallurgical plants, flue gases and exhaust gases; (b) large-scale stationary plants for the treatment of waste gases from refineries, waste incineration plants, coal-fired power plants, metallurgical plants, flue gases and exhaust gases (c) large-scale stationary plants for the treatment of natural gas coming from reservoirs located in large hubs or in the immediate vicinity from tanks

Зо природного газу; (г) великомасштабні стаціонарні установки для очищення біогазу, розташовані у великих центрах; (д) перетворення сірковмісних відходів на нафтопереробних заводах та газових заводах у сірчану кислоту та водень, які легше транспортувати; (є) дрібномасштабні мобільні установки для очищення біогазу на місці, для віддалених виробників біогазу; (ж) дрібномасштабні пристрої для приватного компостування;From natural gas; (d) large-scale stationary installations for biogas purification located in large centers; (e) conversion of sulfur-containing waste at oil refineries and gas plants into sulfuric acid and hydrogen, which are easier to transport; (i) small-scale mobile on-site biogas purification plants for remote biogas producers; (g) small-scale devices for private composting;

Спосіб за винаходом - простий і низьковуглецевий спосіб очищення сірковмісних потоків (де сірка присутня у вигляді Не5, Сбо2, СО5, сірки або 5-органіки), в тому числі у віддалених місцях із спільним виробництвом продуктів високої цінності: водень, сірчана кислота або сірка; винахід пропонує технологію, яку можна легко представити у збільшеному або зменшеному масштабі, залежно від конкретних вимог і відрегулювати для отримання сірки або сірчаної кислоти при додаванні води.The method according to the invention is a simple and low-carbon way of cleaning sulfur-containing streams (where sulfur is present in the form of He5, Сbo2, СО5, sulfur or 5-organic), including in remote locations with joint production of high-value products: hydrogen, sulfuric acid or sulfur; the invention offers a technology that can easily be scaled up or down, depending on specific requirements, and adjusted to produce sulfur or sulfuric acid when water is added.

Окрім очищення від сірки та сірковмісних сполук, способи за даним винаходом можна використовувати для очищення потоків від монооксиду вуглецю та аміаку та деяких азотвмісних речовин.In addition to the purification of sulfur and sulfur-containing compounds, the methods of the present invention can be used to purify streams of carbon monoxide and ammonia and some nitrogen-containing substances.

При використанні монооксиду вуглецю (в мінімальній концентрації 10 ч.н.м.) як відновника для відновлення брому отримують двооксид вуглецю, який можна також збирати як корисний продукт, згідно з відомими фахівцю в цій галузі методами.When using carbon monoxide (at a minimum concentration of 10 ppm) as a reducing agent for the reduction of bromine, carbon dioxide is obtained, which can also be collected as a useful product, according to methods known to a person skilled in the art.

Як азотвмісні сполуки як відновники в потоці А за цим винаходом можна використовувати такі речовини, як аміак, азотовмісні органічні сполуки, аміни і/або аміди в кількості мінімум 500 ч.н.м. Як продукт в реакціях з подібними відновниками утворюється молекулярний азот: 2МНз -- ЗВіІ2 - 6НВг -- М2 який теж може бути зібраний як корисний продукт, способами, відомими фахівцям в цій галузі.As nitrogen-containing compounds as reducing agents in stream A according to this invention, such substances as ammonia, nitrogen-containing organic compounds, amines and/or amides in the amount of at least 500 ppm can be used. As a product in reactions with similar reductants, molecular nitrogen is formed: 2МНз -- ЗВиИ2 - 6НВг -- M2 which can also be collected as a useful product, by methods known to specialists in this field.

З огляду на те, що суттю даного винаходу є кардинальне поліпшення ефективності проведення електролізу бромідної кислоти в воді за рахунок несподіваного відкриття винахідників цього винаходу, опис винаходу акцентує увагу саме на розкритті, на якому базується цей винахід. Безпосереднє детальне виконання описаних вище способів у побутових, бо дрібних чи великих промислових масштабах, матеріали, обладнання, умови виконання реакцій та дій, які не стосуються розкриття цього винаходу і вже давно і добре відомі фахівцям в цій галузі, не було включено до цього опису, бо не є суттю даного винаходу. Будь який фахівець в цій галузі, ознайомившись з розкриттям даного винаходу, зможе скористатися своїми знаннями та доступною в рівні техніки інформацією для застосування способів цього винаходу в будь яких масштабах без залучення додаткового винахідництва.Given that the essence of this invention is a radical improvement in the efficiency of the electrolysis of bromic acid in water due to an unexpected discovery of the inventors of this invention, the description of the invention focuses on the disclosure on which this invention is based. The direct detailed implementation of the methods described above on a domestic, small or large industrial scale, materials, equipment, conditions for performing reactions and actions, which do not relate to the disclosure of this invention and have long been well known to specialists in this field, have not been included in this description, because it is not the essence of this invention. Any specialist in this field, having familiarized himself with the disclosure of this invention, will be able to use his knowledge and information available in the state of the art to apply the methods of this invention on any scale without involving additional invention.

У подальшому розділі можливість втілення способів за даним винаходом було випробувано і доведено у експериментальних лабораторних прикладах.In the next section, the possibility of implementing the methods according to this invention was tested and proved in experimental laboratory examples.

Експериментальні прикладиExperimental examples

Бромвмісні суміші для Прикладів 1-3 виготовляли за допомогою азеотропу НВ»г (48 мас. 9б), рідкого Віг та дистильованої води.Bromine-containing mixtures for Examples 1-3 were made using azeotrope HB»g (48 wt. 9b), liquid Vig and distilled water.

Приклад 1.Example 1.

Газову суміш (1), що містить 97 об. 95 СНае і З об. 95 На5, використовували як сировину для реакції, а монофазний розчин, що містить воду, НВг і Ві2 (52 мабс. бо, 43 мас. о і 5 мас. бо, відповідно) використовували для реакції окиснення На5 до Нг5О». Як реактор використовували установку, представлену на кресленні, що включає посудину з пирекс скла (3), обладнану регулятором температури, нагрівальним елементом, холодильником Лібіга та механічною мішалкою (4), покритою шаром полтетрафторетилену (ПТФЕ). Подачу сировинного газу здійснювали через трубку ПТФЕ, підключену до регулятора масового потоку Бронкгорста (2), відкаліброваного для зазначеної газової суміші за допомогою зовнішнього витратоміра.Gas mixture (1) containing 97 vol. 95 SNae and Z vol. 95 Na5 was used as a raw material for the reaction, and a monophasic solution containing water, HBg and Bi2 (52 mab. bo, 43 wt. o and 5 wt. bo, respectively) was used for the oxidation reaction of Na5 to Hg5O". As a reactor, the installation presented in the drawing was used, which includes a vessel made of Pyrex glass (3), equipped with a temperature controller, a heating element, a Liebig refrigerator and a mechanical stirrer (4), covered with a layer of polytetrafluoroethylene (PTFE). The supply of raw gas was carried out through a PTFE tube connected to a Bronckhorst mass flow regulator (2), calibrated for the indicated gas mixture using an external flow meter.

Реакцію проводили при 55-60 "С, в реактор завантажували 1000 г монофазного розчину, а механічну мішалку підтримували при 400 об/хв., протягом усього проходження експерименту.The reaction was carried out at 55-60 "С, 1000 g of a single-phase solution was loaded into the reactor, and the mechanical stirrer was maintained at 400 rpm throughout the experiment.

Потік суміші сировинного газу підтримували протягом 10 годин зі швидкістю потоку 2 л/год., а холодильник Лібіга постійно промивали водою, щоб уникнути небажаних втрат рідких продуктів внаслідок випаровування.The flow of the raw gas mixture was maintained for 10 hours at a flow rate of 2 L/h, and the Liebig cooler was continuously flushed with water to avoid unwanted losses of liquid products due to evaporation.

Зразки газу, зібрані на виході з холодильника вниз в реактор, збирали газонепроникним шприцом кожні 2 години проходження експерименту та аналізували за допомогою газової хроматографії. У всіх зібраних вихідних пробах були виявлені лише сліди Не, що підтверджувало, що окиснення Не5 за допомогою ВІ: відбулося.Gas samples collected at the exit from the refrigerator down into the reactor were collected with a gas-tight syringe every 2 hours of the experiment and analyzed using gas chromatography. Only traces of He were detected in all the collected initial samples, which confirmed that the oxidation of He5 with the help of VI: took place.

Ві2 4 Н25 4. 4Н2О -». Н2БОх 4 8НВгVi2 4 H25 4. 4H2O -». Н2БОх 4 8НВг

Зо Після закінчення реакції рідину в реакторі охолоджували та аналізували наявними аналітичними методами. За результатами гравіметричного аналізу загальна кількість Н25О4 становила 2,55 г, що свідчило про майже повне перетворення Не5 на Не25Ох.After the end of the reaction, the liquid in the reactor was cooled and analyzed by available analytical methods. According to the results of gravimetric analysis, the total amount of Н25О4 was 2.55 g, which indicated an almost complete conversion of Не5 to Не25Ох.

Приклад 2.Example 2.

Газову суміш, що містила 97 об. 95 СН» і З об. 95 Но5, використовували як сировину для реакції, а монофазний розчин, що містив воду, НВг і Вг2 (53 мас. 95, 27 маб. 95 ї 20 мас. 95, відповідно) використовували для реакції окиснення На5 до Нг5О». Як реактор використовували установку, що включала посудину з пірекс скла, обладнану регулятором температури, нагрівальним елементом, холодильником Лібіга та механічною мішалкою, покритою шаромA gas mixture containing 97 vol. 95 SN" and Vol. 95 Na5 was used as a raw material for the reaction, and a monophasic solution containing water, HBg and HB2 (53 wt. 95, 27 wt. 95 and 20 wt. 95, respectively) was used for the oxidation reaction of Na5 to Hg5O. As a reactor, an installation was used, which included a vessel made of pyrex glass, equipped with a temperature controller, a heating element, a Liebig refrigerator and a mechanical stirrer covered with a layer

ПТФЕ. Подачу сировинного газу здійснювали через трубку ПТФЕ, підключену до регулятора масового потоку Бронкгорста, відкаліброваного для зазначеної газової суміші за допомогою зовнішнього витратоміра.PTFE. Feed gas was supplied through a PTFE tube connected to a Bronckhorst mass flow controller calibrated for the indicated gas mixture using an external flow meter.

Реакцію проводили при 55-60 "С, в реактор завантажували 1000 г монофазного розчину, а механічну мішалку підтримували при 400 об/хв., протягом усього проходження експерименту.The reaction was carried out at 55-60 "С, 1000 g of a single-phase solution was loaded into the reactor, and the mechanical stirrer was maintained at 400 rpm throughout the experiment.

Потік суміші сировинного газу підтримували протягом 10 годин зі швидкістю потоку 10 л/год., а холодильник Лібіга постійно промивали водою, щоб уникнути небажаних втрат рідких продуктів внаслідок випаровування.The flow of the raw gas mixture was maintained for 10 hours at a flow rate of 10 L/h, and the Liebig cooler was continuously flushed with water to avoid unwanted losses of liquid products due to evaporation.

Зразки газу, зібрані на виході з холодильника вниз в реактор, збирали газонепроникним шприцом кожні 2 години проходження експерименту та аналізували за допомогою газової хроматографії. У всіх зібраних вихідних пробах були виявлені лише сліди Не, щоGas samples collected at the exit from the refrigerator down into the reactor were collected with a gas-tight syringe every 2 hours of the experiment and analyzed using gas chromatography. In all the collected initial samples, only traces of Ne, which were detected

БО підтверджувало, що окиснення Не5 за допомогою ВІ: відбулося.BO confirmed that the oxidation of Не5 with the help of ВИ: took place.

Після закінчення реакції рідину в реакторі охолоджували та аналізували наявними аналітичними методами. За результатами гравіметричного аналізу загальна кількість Н25О4 становила 12,97 г, що свідчило про майже повне перетворення Не5 на Н25Ох.After the end of the reaction, the liquid in the reactor was cooled and analyzed by available analytical methods. According to the results of gravimetric analysis, the total amount of Н25О4 was 12.97 g, which indicated an almost complete conversion of Не5 to Н25Ох.

Приклад 3.Example 3.

Газову суміш, що містила 97 об. 95 СН» і З об. 95 Но5, використовували як сировину для реакції, а монофазний розчин, що містив воду, НВг і Ві2 (52 мас. 95, 43 мас. 95 і 5 мас. 95, відповідно) використовували для реакції окиснення На5 до Нг5О». Як реактор використовували установку, що включала посудину з пірекс скла, обладнану регулятором температури, нагрівальним елементом, холодильником Лібіга та механічною мішалкою, покритою шаром бо ПТФЕ. Подачу сировинного газу здійснювали через трубку ПТФЕ, підключену до регулятора масового потоку Бронкгорста, відкаліброваного для зазначеної газової суміші за допомогою зовнішнього витратоміра.A gas mixture containing 97 vol. 95 SN" and Vol. 95 Но5 was used as a raw material for the reaction, and a monophasic solution containing water, НВг and Ві2 (52 wt. 95, 43 wt. 95 and 5 wt. 95, respectively) was used for the oxidation reaction of На5 to Нг5О". As a reactor, an installation was used, which included a vessel made of Pyrex glass, equipped with a temperature controller, a heating element, a Liebig refrigerator, and a mechanical stirrer covered with a layer of PTFE. Feed gas was supplied through a PTFE tube connected to a Bronckhorst mass flow controller calibrated for the indicated gas mixture using an external flow meter.

Реакцію проводили при 55-60 "С, в реактор завантажували 1000 г монофазного розчину, а механічну мішалку підтримували при 400 об/хв., протягом усього проходження експерименту.The reaction was carried out at 55-60 "С, 1000 g of a single-phase solution was loaded into the reactor, and the mechanical stirrer was maintained at 400 rpm throughout the experiment.

Потік суміші сировинного газу підтримували протягом 10 годин зі швидкістю потоку 6 л/год., а холодильник Лібіга постійно промивали водою, щоб уникнути небажаних втрат рідких продуктів внаслідок випаровування.The flow of the raw gas mixture was maintained for 10 hours at a flow rate of 6 L/h, and the Liebig cooler was continuously flushed with water to avoid unwanted losses of liquid products due to evaporation.

Зразки газу, зібрані на виході з холодильника вниз в реактор, збирали газонепроникним шприцом кожні 30 хвилин проходження експерименту та аналізували за допомогою газової хроматографії. На початковому періоді експерименту в вихідних пробах були виявлені лише сліди Ноб, тоді як через 8 год., інтенсивність піку Не5 у С зросла. У цей момент колір рідини в реакторі поступово змінився від помаранчево-червоного до жовтого, що свідчило про те, що Віг2 було майже повністю витрачено.Gas samples collected at the exit from the refrigerator down into the reactor were collected with a gas-tight syringe every 30 minutes of the experiment and analyzed using gas chromatography. At the initial period of the experiment, only traces of Nob were detected in the initial samples, while after 8 h, the intensity of the He5 peak in C increased. At this point, the color of the liquid in the reactor gradually changed from orange-red to yellow, indicating that Vig2 was almost completely consumed.

Приклад 4.Example 4.

Рідкий продукт, отриманий у Прикладі 3, поміщали в дистиляційну установку з круглою дном колбою, дефлегматором і холодильником. Рідина була розведена 100 мл дистильованої води, оскільки частина води споживалась під час реакції з Не5 та переганялася при температурі 124- 127 "С протягом б годин в добре вентильованій витяжній шафі. Загальна кількість майже безбарвної рідини, зібраної в колбі приймачі, становила 1072 г, а кількість рідкого залишку з більш високою температурою кипіння у колбі з круглим дном становила 33 г. Зазначений залишок аналізували на вміст сірчаної кислоти за допомогою гравіметричного аналізу. Було встановлено, що загальна кількість На25О4 становила 7,63 г, що вказувало на майже повне перетворення Нег5 на Не50Ох протягом Прикладу 3. Аналіз зазначеного дистиляту показав, що це 8,2 М розчин НВУГ, близький до азеотропу (8,89 М).The liquid product obtained in Example 3 was placed in a distillation unit with a round bottom flask, a dephlegmator and a refrigerator. The liquid was diluted with 100 ml of distilled water, as part of the water was consumed during the reaction with He5, and was distilled at a temperature of 124-127 "C for b hours in a well-ventilated fume hood. The total amount of almost colorless liquid collected in the receiver flask was 1072 g, and the amount of liquid residue with a higher boiling point in the round-bottom flask was 33 g. This residue was analyzed for sulfuric acid by gravimetric analysis. The total amount of Na25O4 was found to be 7.63 g, indicating almost complete conversion of Neg5 on He50Ox during Example 3. The analysis of the specified distillate showed that it is an 8.2 M solution of NVUG, close to the azeotrope (8.89 M).

Приклад 5.Example 5.

Для розкладання НВГг на Не та Ві» було використано спеціально розроблену установку для електролізу. 600 мл розчину, що містив 48 мас. 95 НВг у воді, пропускали через установку для електролізу за допомогою перистальтичного насоса з поверхнею із ПТФЕ. Вихід рідини з установки для електролізу збирали у скляній посудині; газоподібний вихід випускали у витяжнуA specially designed electrolysis unit was used to decompose NVHg into He and Vi. 600 ml of solution containing 48 wt. 95 Ng in water was passed through the electrolysis unit using a peristaltic pump with a PTFE surface. The liquid output from the electrolysis unit was collected in a glass vessel; the gaseous output was released into the hood

Зо шафу. Загальна тривалість електролізу становила - 7 хв., середня напруга під час пробігу "- 1,02 В, середній струм - 82 А. Напруга під час проходження експерименту виявилася стабільною. Рідкі продукти аналізували на вміст ВІі2г та НВг шляхом титрування та гравіметричного аналізу. Аналіз показав кінцевий вміст НВ» і Ві» 44 мас. 9б і 4 мас. 95 відповідно.Out of the closet. The total duration of electrolysis was 7 min., the average voltage during the run was 1.02 V, the average current was 82 A. The voltage during the experiment was stable. The liquid products were analyzed for the content of VIi2g and HBg by titration and gravimetric analysis. Analysis showed the final content of HB" and Vi" 44 wt. 9b and 4 wt. 95, respectively.

Приклад 6.Example 6.

Як реактор використовували індивідуально розроблену установку для електролізу, що містила мембрану з нафіону. Газову суміш (СНа/Нег 95/5 об.) і моно фазний розчин, що включав воду, НВг ії Ві2 (52 мас. 95, 43 мас.9о ії 5 мас. 95 відповідно) використовували як вихідну сировину. Подачу сировинного газу здійснювали через трубку ПТФЕ, підключену до регулятора масового потоку Бронкгорста, відкаліброваного для зазначеної газової суміші за допомогою зовнішнього витратоміра. Подача рідкої фази здійснювалася шприцевим насосом. Потік зазначеної газової суміші встановлювали на рівні 5 л/год., експеримент проводили протягом 2 годин. Середня напруга комірки склала 0,96 В, а середній струм склав 0,6 А.An individually designed electrolysis unit containing a Nafion membrane was used as a reactor. A gas mixture (СНа/Нег 95/5 vol.) and a monophase solution that included water, НГ and Ви2 (52 wt. 95, 43 wt. 90 and 5 wt. 95, respectively) were used as raw materials. Feed gas was supplied through a PTFE tube connected to a Bronckhorst mass flow controller calibrated for the indicated gas mixture using an external flow meter. The liquid phase was fed by a syringe pump. The flow of the specified gas mixture was set at 5 l/h, the experiment was conducted for 2 hours. The average cell voltage was 0.96 V, and the average current was 0.6 A.

Приклад 7 - порівняльний.Example 7 is comparative.

Для розкладання модельної суміші, що включає воду, НВ» і Ві (35 мас. 95, 28 мас. 95 і 36 мас. 95 відповідно) використовували спеціально розроблену установку для електролізу. 100 г зазначеного розчину з'єднували в замкненій циркуляції з коміркою для електролізу і рециркулювали через цю комірку із середньою швидкістю потоку 15 мл/хв. Середня напруга під час пробігу становила -- 1,03 В, середній струм -«- 39 А. Через приблизно 5 хвилин проходження експерименту спостерігали чітке утворення другого шару на дні колби, що відповідало перетворенню приблизно 35 моль. 905 НВг, тобто молярне відношення НВг/Вг» - менше за 1. У цей момент експерименту напруга починала зростати і досягала значення 1,34В в точці 6,5 хв.; врешті-решт, потенціал 1,34 В комірки супроводжувався утворенням бульбашок на аноді, які, як передбачалося, були киснем, який утворювався внаслідок розкладання води.A specially designed electrolysis unit was used to decompose the model mixture, which includes water, HB" and Bi (35 wt. 95, 28 wt. 95, and 36 wt. 95, respectively). 100 g of the indicated solution was connected in a closed circulation to a cell for electrolysis and recirculated through this cell with an average flow rate of 15 ml/min. The average voltage during the run was 1.03 V, the average current was 39 A. After about 5 minutes of the experiment, a clear formation of a second layer at the bottom of the flask was observed, which corresponded to the conversion of about 35 mol. 905 NVh, that is, the molar ratio NVh/Vg" is less than 1. At this moment of the experiment, the voltage began to increase and reached a value of 1.34V at the point 6.5 min.; eventually, the 1.34 V cell potential was accompanied by the formation of bubbles at the anode, which were assumed to be oxygen produced by water decomposition.

Аналітика.Analytics.

Аналіз вихідних газів.Analysis of output gases.

Для аналізу газів стоку використовували Адіїепі С з детекторами ТСО і РІО та колонами зіїсаРІ От.For the analysis of effluent gases, we used Adiyepi S with TSO and RIO detectors and ziisaRI Ot columns.

Загальний вміст сульфату аналізували за допомогою гравіметричного аналізу. Розчин, що містить Н25О», вводили у реакцію із надлишком хлориду барію. Реакцію проводили при 907 для завершення осадження, яке утворювало сульфат барію. Осад відфільтровували і прожарювали при 600 "С протягом 12 год. перед вимірюванням маси.Total sulfate content was analyzed by gravimetric analysis. A solution containing H25O" was introduced into the reaction with an excess of barium chloride. The reaction was carried out at 907 to complete the precipitation, which formed barium sulfate. The precipitate was filtered and calcined at 600 °C for 12 hours before mass measurement.

Не50» з Васі» -» ВабОгі. я 2НСЇІNe50" from Vasi" -" VabOgi. I 2NSII

Загальний вміст брому аналізували за допомогою гравіметричного аналізу. Цей метод базується на нейтралізації НВг шляхом додавання надлишку карбонату натрію з подальшим додаванням нітрату срібла та осадженням АаВг. Всі маніпуляції проводили при 40 "С та інтенсивному перемішуванні, щоб забезпечити завершення реакції. Потім твердий осад АдВг відфільтровували, сушили на повітрі і прожарювали при 400 "С протягом б годин для забезпечення чистоти зразка. 2НВг - МагбОз -» 2МавВг ж Н2О я СО» 2НВг 4 Маон -» МаВг я Н2ОTotal bromine content was analyzed by gravimetric analysis. This method is based on the neutralization of HBg by adding an excess of sodium carbonate followed by the addition of silver nitrate and the precipitation of AaHg. All manipulations were carried out at 40 "С and intensive stirring to ensure the completion of the reaction. Then the solid AdHg precipitate was filtered, air-dried and calcined at 400 "С for b hours to ensure the purity of the sample. 2NVg - MagbOz -» 2MavVg and H2O i SO» 2NVg 4 Maon -» MaVg i H2O

Мавг - АдМОз -» МамМоОз - АдВг.Mavg - AdMOz -» MamMoOz - AdVg.

У разі наявності полібромідів (Вггпи1| спосіб модифіковували таким чином, що початковий етап включав відновлення Ві? до Вг іонів за допомогою розчину тіосульфату натрію.In the case of presence of polybromides (Vggpi1|), the method was modified in such a way that the initial stage included the reduction of Vi? to Vg ions with the help of sodium thiosulfate solution.

Вміст молекулярного брому, який може бути присутній у вигляді полібромідів, (Вггп «1, аналізували за допомогою йодометричного титрування. На першому етапі поліброміди вводили в реакцію з надлишком розчину йодиду калію, отримуючи молекулярний йод. Потім утворений йод титрували розчином тіосульфату натрію з колоїдним крохмалем як індикатором.The content of molecular bromine, which may be present in the form of polybromides, (Vggp "1) was analyzed using iodometric titration. At the first stage, polybromides were introduced into a reaction with an excess of potassium iodide solution, obtaining molecular iodine. Then the formed iodine was titrated with a solution of sodium thiosulfate with colloidal starch as an indicator.

ІВггин | - 2оКІ -» 2пКВг к Ве 4 пігоIVggin | - 2oKI -» 2pKVh k Ve 4 pygo

І2 я -- І"And2 I -- And"

Іс - 252032 -- Із я 54О67Is - 252032 -- From I 54O67

Наведені вище приклади не мусять обмежувати запропонований винахід а наведені виключно з метою ілюстрації можливості його здійснення. Обсяг охорони запропонованого винаходу викладено у наступному розділі - формулі винаходу.The above examples are not meant to limit the proposed invention, but are given solely for the purpose of illustrating the possibility of its implementation. The scope of protection of the proposed invention is set forth in the following section - claims.

Claims (19)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУFORMULA OF THE INVENTION 1. Спосіб отримання водню, в якому: (а) забезпечують потік А, який містить принаймні одну речовину-відновник, причому Зо концентрація ненасичених вуглеводнів в потоці А є нижчою ніж 100 ч.н.м., та однофазний потік рідини В, що містить воду, бром та бромідну кислоту, причому масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 62 мас. 905; (б) вводять в контакт вказані потоки з отриманням бромідної кислоти з брому; (в) відділяють бічний потік, що містить принаймні одну неокиснювану бромом речовину; 35 (г) отримують потік рідини з стадії (б), де вказаний потік рідини містить воду, бромідну кислоту і залишковий бром, і є однофазним, де молярне співвідношення брому і бромідної кислоти є меншим ніж або дорівнює 1; (г) направляють вказаний потік рідини зі стадії (г) в електролізер для перетворення щонайменше частини бромідної кислоти на бром і водень, причому потенціал в електролізері не 40 перевищує 1,23 В відносно стандартного водневого електрода; і (д) отримують потік рідини зі стадії (г) та перенаправляють його на стадію (а), причому температура на кожній стадії, на якій присутній бром, підтримується нижче 80 "с.1. A method for obtaining hydrogen, in which: (a) a stream A is provided, which contains at least one reducing substance, and the concentration of unsaturated hydrocarbons in the stream A is lower than 100 ppm, and a single-phase liquid stream B, which contains water, bromine and bromic acid, and the mass fraction of bromic acid in stream B does not exceed 62 wt. 905; (b) bring the specified streams into contact with obtaining bromic acid from bromine; (c) separate a side stream containing at least one non-oxidizable bromine substance; 35 (d) obtain a liquid stream from stage (b), where said liquid stream contains water, bromic acid and residual bromine, and is single-phase, where the molar ratio of bromine to bromic acid is less than or equal to 1; (d) direct the specified flow of liquid from stage (d) to the electrolyzer to convert at least part of the bromic acid to bromine and hydrogen, and the potential in the electrolyzer does not exceed 1.23 V relative to the standard hydrogen electrode; and (e) receiving the liquid stream from stage (d) and redirecting it to stage (a), the temperature of each stage in which bromine is present being maintained below 80 °C. 2. Спосіб за п. 1, де вказаний потік А містить як речовину-відновник водень в кількості мінімум 500 ч.н.м. 45 2. The method according to claim 1, where the indicated stream A contains hydrogen as a reducing agent in an amount of at least 500 ppm. 45 3. Спосіб за п. 1, де вказаний потік А містить як речовину-відновник аміак, азотовмісні органічні сполуки, аміни і/або аміди в кількості мінімум 500 ч.н.м.3. The method according to claim 1, where the indicated stream A contains ammonia, nitrogen-containing organic compounds, amines and/or amides in the amount of at least 500 ppm as a reducing agent. 4. Спосіб за п. 1, де вказаний потік А містить як речовину-відновник монооксид вуглецю в кількості мінімум 10 ч.н.м.4. The method according to claim 1, where the indicated stream A contains as a reducing agent carbon monoxide in the amount of at least 10 ppm. 5. Спосіб за п. 1, де вказаний потік А містить як речовину-відновник сірковмісні сполуки або сірку 50 в концентрації не менше ніж 1 ч.н.м.5. The method according to claim 1, where the specified stream A contains sulfur-containing compounds or sulfur 50 in a concentration of not less than 1 ppm as a reducing agent. б. Спосіб за п. 5, де сірковмісна сполука є С52, На25, 50», СО5, диметилсульфідом, диметилдисульфідом, метилмеркаптаном і/або етилмеркаптаном.b. The method according to claim 5, where the sulfur-containing compound is C52, Na25, 50", СО5, dimethyl sulfide, dimethyl disulfide, methyl mercaptan and/or ethyl mercaptan. 7. Спосіб за п. 1, де потік А є газоподібним.7. The method according to claim 1, where flow A is gaseous. 8. Спосіб за п. 1, де з потоку рідини на стадії (г) додатково відділяють принаймні один продукт 55 окиснення речовини-відновника з потоку А.8. The method according to claim 1, where at least one product 55 of the oxidation of the reducing agent from stream A is additionally separated from the liquid stream at stage (g). 9. Спосіб за п. 8, де вказане відділення здійснюється за допомогою дистиляції або екстракції.9. The method according to claim 8, where the indicated separation is carried out by means of distillation or extraction. 10. Спосіб за п. 9, де продуктом окиснення є сірка і/або форми конденсованої сірки.10. The method according to claim 9, where the product of oxidation is sulfur and/or forms of condensed sulfur. 11. Спосіб за п. 10, де продуктом окиснення є сірчана кислота.11. The method according to claim 10, where the oxidation product is sulfuric acid. 12. Спосіб за п. 1, де на стадії (а) додатково надають потік С, що містить воду. 60 12. The method according to claim 1, where at stage (a) additionally a stream C containing water is provided. 60 13. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому на стадії (г) додатково додають воду.13. The method according to any of the preceding clauses, in which water is additionally added at stage (d). 14. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому масова частка бромідної кислоти в потоці В не перевищує 48 мас. 95.14. The method according to any of the previous items, in which the mass fraction of bromic acid in stream B does not exceed 48 wt. 95. 15. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому додатково проводять рекуперацію теплової енергії, що виділяється в реакції речовини-відновника з бромом.15. The method according to any of the previous clauses, in which the heat energy released in the reaction of the reducing agent with bromine is additionally recovered. 16. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому додатково проводять рекуперацію електричної енергії в тій самій або іншій електролітичній комірці (електролізері).16. The method according to any of the previous clauses, in which recovery of electrical energy is additionally carried out in the same or another electrolytic cell (electrolyzer). 17. Спосіб за будь-яким з попередніх пунктів, в якому потік В додатково містить принаймні один змішуваний з водою органічний розчинник і/або змішувану з водою сполуку, які вибирають з групи, що містить метанол, ацетон, оцтову кислоту, нітрометан, сульфолен (бутадієн сульфон), диметилсульфоксид, диметилформамід, ацетонітрил, пропіонітрил і/або іонні рідини, зокрема солі імідазолію, піролідинію і/або піридинію.17. The method according to any of the previous items, in which stream B additionally contains at least one water-miscible organic solvent and/or water-miscible compound selected from the group containing methanol, acetone, acetic acid, nitromethane, sulfolene ( butadiene sulfone), dimethylsulfoxide, dimethylformamide, acetonitrile, propionitrile and/or ionic liquids, in particular imidazolium, pyrrolidinium and/or pyridinium salts. 18. Спосіб за п. 1 або п. 3, де вказаний бічний потік на стадії (в) додатково містить азот.18. The method according to claim 1 or claim 3, where the indicated side stream in stage (c) additionally contains nitrogen. 19. Спосіб за п. 1, де бічний потік відділяють за допомогою дистиляції.19. The method according to claim 1, where the side stream is separated by distillation. 8. с Викід газу й прю ще й з й |. що і Кі ой т | й ля Що У ВВ МЕ І А Е : КО поднвн з8. s Emission of gas y pru also y y |. that and Ki oi t | y la What U VV ME I A E : KO podnvn z
UAA202001529A 2020-03-04 2020-03-04 METHOD OF OBTAINING HYDROGEN UA124441C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202001529A UA124441C2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 METHOD OF OBTAINING HYDROGEN
PCT/UA2021/000022 WO2021177931A1 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Method of hydrogen production
EP21719748.2A EP4115002A1 (en) 2020-03-04 2021-03-04 Method of hydrogen production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202001529A UA124441C2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 METHOD OF OBTAINING HYDROGEN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA124441C2 true UA124441C2 (en) 2021-09-15

Family

ID=75562807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202001529A UA124441C2 (en) 2020-03-04 2020-03-04 METHOD OF OBTAINING HYDROGEN

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4115002A1 (en)
UA (1) UA124441C2 (en)
WO (1) WO2021177931A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4311807A1 (en) * 2022-07-25 2024-01-31 Sulzer Management AG A process for removing sulfur containing compounds from gas containing at least one sulfur containing compound
EP4311867A1 (en) * 2022-07-25 2024-01-31 Sulzer Management AG Process and plant for producing hydrogen using hydrogen bromide electrolysis

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2045218B (en) * 1979-03-23 1982-11-10 Euratom Process for the removal of so2 from waste gases producing hydrogen and sulphuric acid
LU85457A1 (en) * 1984-07-10 1985-09-12 Euratom METHOD FOR THE PRODUCTION OF HYDROGEN AND SULFUR FROM HYDROGEN SULFUR AND GASES CONTAINING SULFURANT
US5607619A (en) * 1988-03-07 1997-03-04 Great Lakes Chemical Corporation Inorganic perbromide compositions and methods of use thereof
LU87923A1 (en) 1991-04-24 1992-11-16 Euratom METHOD FOR REMOVING SULFUR AND / OR SULFUR FROM EXHAUST GASES
GB9214851D0 (en) 1992-07-13 1992-08-26 Europ Economic Community Communities desulphurisation of waste gases
WO2009012338A1 (en) 2007-07-16 2009-01-22 Srt Group, Inc. Waste treatment and energy production utilizing halogenation processes
US9702049B1 (en) * 2012-05-14 2017-07-11 Melahn L. Parker Biowaste treatment and recovery system

Also Published As

Publication number Publication date
EP4115002A1 (en) 2023-01-11
WO2021177931A1 (en) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3824163A (en) Electrochemical sulfur dioxide abatement process
UA124441C2 (en) METHOD OF OBTAINING HYDROGEN
WO2009012338A1 (en) Waste treatment and energy production utilizing halogenation processes
EA025153B1 (en) Two-stage gas washing method
US8845784B2 (en) Composite mixed carbonate ion and electron conducting membranes and reactant gas assisted chemical reactors for CO2 separation and capture
BR112020006088A2 (en) hydrogen production methods and apparatus
Xia et al. Reduction of SO2 to elemental sulfur with carbon materials through electrical and microwave heating methods
JPH06509497A (en) Method for removing hydrogen sulfide and/or carbon disulfide from waste gas
WO2007070085A3 (en) Process for regenerating spent sulfuric acid
AU2013364034B2 (en) Treatment of hydrogen sulfide
Zhu et al. Overview of CO 2 capture and electrolysis technology in molten salts: operational parameters and their effects
EP4323085A1 (en) Process for purification and conversion of carbon dioxide using renewable energy
EP0016290B1 (en) Continuous process for the removal of sulphur dioxide from waste gases, and hydrogen and sulphuric acid produced thereby
US8658705B2 (en) Carbon oxides removal
EP2867188B1 (en) Converting carbon oxides in gas phase fluids
Vakili et al. Removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by a chemical method using ferric sulfate solution
CN104209086A (en) Adsorption separating agent for separating hexafluoropropene and hexafluoropropylene oxide mixed gas, and separating method thereof
EP2883834A1 (en) Hydrogen sulfide conversion
Moniri The experimental and theoretical investigation of the hydrogen sulfide splitting cycle for hydrogen production
Yizhe Advanced Strategies for Hydrogen Sulfide Utilization and Sulfur Recovery: A Comprehensive Study
EP4311807A1 (en) A process for removing sulfur containing compounds from gas containing at least one sulfur containing compound
WO2004074178A1 (en) A single step removal of hydrogen sulfide from gases
Joel et al. Application of rotating packed bed technology for biogas upgrading
RU2166982C2 (en) Method of separation of carbon isotopes
Stewart Separations Needs for the Alternate Chemical Cycles