Наиболее близким к изобретению по достигаемому р"-.зульта;-у является 40 абсорбент, н качестве которого используют Й -метилпирролидон-2 (41 .
Известный абсорбент обеспечивает степень очистки от бО, равную 99 7Ъ что однако недостаточно для достиже- 45 ния санитарной норма».
ОН
СН2И(С2" )2 + 5Н20
2 252
Цель изобретения — повышение степени очистки газон от сернистого ангидрида.
Поставленная цель достигается тем, что абсорбент., содержащии гетероциклическое пятичленное органическое соединение с à-омом азота или серы в цикле,, например, сульфолан, N-метилпирролидон-2, или ароматичес55 кий амин,. например, алкил-, диалкияанилин, или диалкилсульфоксид, HBпуимер, диметилсульфоксид, дополнительно содержит 2, 4, б--.ðêc (äèý Tèëàìèc нометил) фенол при следунв, ем соотноше-60 нни компонентов, мас.Ъ:
2.4,б-трио(диэтиламинометилfфенол 5-15
Гетероциклическое пятичленное органи- 65 ческое соединение с атомом азота или серы в цикле, или аромати-ческий амин, или диалкилсульфоксид 85-952,4,6-трис(диэтиламинометил) фенол представляет собой малонязкую жидкость желтого цвета с температурой кипения 180-182 С при 4 мм рт.ст., синтеэируемый из фенола, формальдегида и диэтиламина в одну стадию по реакции
Чистыи 2,4,6-трио(диэтиламинометил)фенол для очистки газов от сернисто "o ангидрида неприменим, поскольку образует твердый продукт присоединения с двуокисью серы.
Технология способа состоит в следующем.
Состав готовят путем смешения компонентов.
Модификатор добавляют в абсорбент н количестве от 5 до 15 вес Ъ. Нижний предел количества добанляемого модификатора зависит от константы комплексообразонания 50 с 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенолом в этом абсорбенте и определяется во всех случаях степенью увеличения коэффициента распределения сернистого ангидрида. Верхнии предел количества добавляемого модификатора обуславливается повышением вязкости абсорбента и тем, что увеличение концентрации моцификатора сверх указанного предела лишь незначительно улучшает свойства абсорбента.
Поглошение сернистого ангидрида из газов абсорбентами, модифицированными 2,4,б-трис{диэтиламином<атил фенолом ведут в насадочном противоточном абсорбере при 20-40 С. регенерацию ведут отгонкой днуокиси серы под вакуумом 100-400 мм рт. ст. при 60-100 С.
Пример 1. С верха абсорбера высотсй 80 см, диаметром 30 мм, заполненного стеклянными шариками диаметром 3 мм и термостатированного при 20 С подают 100 г/ч сульфолана.
Э<рфективность абсорбера составляет около 4-х,теоретических тарелок °
1060209
Таблица.1
Содержание М в газах после очистки,мг/м
Оптимальная . концентрация модификатора
Основной компонент
Диметилсульфоксид 1260
390 Следы Следы 115
20 мг/м
10-20
М-метиланилин
5-15
880
3900 1050 220 Следы "40
;N,И-диметиланилин 860
То же Следд
5-15
Следы 345
С низа абсорбера подают 50 л/ч смеси газов, осушенной над цеолитами аА состава, об.%: азот+кислород 90, сернистый ангидрид 10 (266 г/м }.
Сульфолан, насыщенный двуокисью серы, собирают в кубе абсорбера. Газ, 5 отбираемый с верха абсорбера при атмосферном давлении после выхода абсррбера на режим, имеет состав, об.Ъ: азот + кислород 99,1; сернистый ангидрид 0,9. Степень очистки сос- . 10 тавляет 91,43 при содержании двуокиси серы в отходящих газах 23 г/м .
Анализ газа проводят на. хроматографе
УХ-2. Применение предварительного концентрирования позволяет-довести )5 предел определяемой концентрации !зО до 0,001 об. Ъ.
П р и м е. р 2. B условиях примера 1 абсорбент имеет состав 10.0 вес.g
2, 4, 6-трис (диэтиламинометил) фенола и 90,0 вес.Ъ сульфолана. Газ после очистки содержит (0,001 ьб.Ъ двуокиси серы (<20 мг/м ) . Степень очистки . 99,993.
Результаты степени очистки газов от 302 при использовании 2,4,6-трио (диэтиламинометил) фенола в смеси с диметилсульфоксидом, N -метиланилином, N,N-диметиланилином, М,Й -диэтил-. анилином и М -метилпирролидоном-2 приведены в табл.1. Данные получены при одинаковых условиях: расход абсорбен та составляет 100+5 r/÷, расход газа
5012 л/ч, состав газа 90 об.Ъ азота
+кислорода и 10 об.Ъ (266 г/м } сернистого ангидрида, температура 20 С.
Растворимость 50 определяют мето- дом насыщения при барботировании сернистого ангидрида через абсорбент при
745+5 мм рт.ст. и 50 L" до установления равновесия. Количество растворив-40 шейся двуокиси серы определяют по привесу абсорбционной ячейки.
Растворимость серы в абсорбентах при различном содержании модификатора приведена в табл.2. 45
2, 4, 6-трио (диметиламинометил} фенол в чистом виде не может быть использован в качестве абсорбента поскольку образует при поглощении 9 О стеклообразный аддукт, имеющий, по видимому, полимерную природу, и содержащий два моль 02 на моль 2, 4,6-трис(диметиламинометил) фенола при 50 С (47/ мг эО>/r абсорбента) .
Добавление модификатора к соединениям с малой емкостью - сульфолаяу, H -метиланилинч, Н,Ц-диэтиланилину повышает емкость абсорбента, а добавление к диметилсульфоксиду и Й -метилпирролидону-2 несколько снижает емкость на 3- 103.
Следует отметить, что некоторое уменьшение..емкости абсорбента, моди.ю. фициройанного 2,4,6-трио(диэтиламинометил) фенолом не приводит к уменьшению глубины очистки газов от 02, поскольку поглощение 50 связано в основном с образованием аддуктов с мо- . дификатором и слабо зависит от свойств основного компонента.
Основной компонент влияет на степень диссоциации образующегося аддукта. При полной его диссоциации
1 моль 2,4,6-трис(диэтиламинометил) фенола способен связать 3 моль 50у (699 мг О /г абсорбента) . Частичной диссоциацией и следует, по-види.мому, объяснить, что емкость абсор бента увеличивается или уменьшается при добавлении модификатора в разной степени, в зависимости от природы основного компонента.
Таким образом, данные экспериментов свидетельствуют о том, что моди-. фикация жидких абсорбентов 2,4,6-трио (диэтиламинометил) фенолом существенно улучшает их свойства и позволяет значительно увеличить глубину очистки газов от сернистого ангидрида и уменьшить расход абсорбента.
1060209
Продолжение табл. 1
СОДЕДйанйЕ » В РаэаИ ПОСЛЕ О» ИСтйИ,I((Ir/M (.>СНОВНО>т иомпонйн т
Оптимальная ионцОНтд6ция модификатора т;олитеотво добавленного модификатора, вес.Ъ
5 10, 15 20
Ц,g-диэтиланилин 11200
5-15
То же 1500
905 80
315
140
Следы
316
105 То >ке
1010
Сульфолан 2330
Т à б л и ц а 2
Растворимость 5 g м /r
Основной компонент
Концентрации модификатора, вес.Ъ
2 5 10
335
390
270
220
235 (У Л Ь ф О (=t I»
655
620
640
675
471 480
H -метилс»нилит>
445
450
432
575
580
585
И Ц .- ztzz T I> .-. v r»лин
253
307 373
190
225
207
529
531
538 жанни в нем 10 вес.Ъ 2,4,6-трис(диэтиламинометилфенола представлены в табл.3.
IP.=зультагы сравнения по эффективности очистки Известных абсорб нтов и прецттагае>(ого абсорбента при содерТаблица3
Емкость чо о0>
АбсорбенT. ценном зе, мг, 210
; льфолан
91,4
99,99
23300
C>IåÄû (ульфолан + 10 вес. Ф 270
2, 4, 6 — трис (диэ тилат а» ттометил) (т>енола
«1и.:тетлттсуттьфаксид 680
1260
Следы
Ди".ети. тсульфоксид+ 655
10 вес.",5 2,4,б-трисДИЭ тн т » MHII ОМ(»ТИЛ
° — Itt ° та
К-метилпирролидок-2 910
П И М Е т -И, -С т: т -» > . > т(г- I » Q (-80
1(1 »(-„ tt («p t*;,t и - нтт н-,т (590
N -метилттиьролидан-2 5 5 0
Содер>к<
502 в о
99,53
9 9, 99
5-20
5-15
1060209 Продолжение табл. 3
Щ-метилпирролидон-2 550
910
98 J54
3900
430
99,99
Следы
Составитель Г. Винокурова
Редактор A.Õèì÷óê Техрел И.Иетелева КорректорО Тигор
Заказ 9904/5 Тираж 688 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва, Ж-35, Раужская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, r
-метилпирролидон-2+ 540
10 вес.В 2,4,6-трисдиэтиламинометил фенола
Ц -метиланилин
Ii-метиланилин +
+ 10 вес.Ъ 2,4,6- трис (диэтиламинометил) фенола 460 как следует из приведенных примеров и таблиц предлагаемый абсорбент повышает глубину очистки газов от сернистого ангидрида до 99,993 про99,66
99,99 тив 99,66% в известном способе, обеспечивая остаточную концентрацию,-50, близкую к санитарной норме.
