Способ осушки газообразного хлора

 

1. СПОеОВ ОСЗтакИ ГАЗООБРАЗт Т него ХЛОРА, включающий его пропускание через адс фбент и последующую регенерацию адсорбента сухим хпорсж, от л н ч а. ю т, и и с я тем, что, с снижения себестоиносфи осушенного хлора за счет увеличения влагеемкости адсорбента и снижения энергозатрат на | егенерацию адсорбента, а качестве адсорбента используют си-; ликагель и процесс осушки ведут .щт й-9,. 2.Способ по п.1, от ли ч а ю щ и и с я тем, что используют силикагель с размером пор 80-100 А. 3.Способ по Ш1. 1 и 2, о т и ич а ю щ к и с я тем, что яспользуют (Л силикагель, модифицированный покрытием из титанооксцдных и/или фосфорооксидных слоев. 4.Способ по п.1, о т л и ч а ю щи и с я тем, что регенерацию адсорбента осуществляют при 80-100 С.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗД) С 01 В 7/07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N ав1ЪоСНсм caekTeaCTav

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3454272/23-26 (25) 3454271/ 3453781/ 3454273/23-26 (22) 16.06. 82 (46) 07.05.84. Бюл. В 17 (72) В.П.Кононов, В.А.Глинский, .

А.Й.Ихсанов, И.О.Протодьяконов, В.П.Васильев, П.Г.Романков, В.Д.лукин, В.Д.Морозов, Ф.Г.Иирошников, С.В.Кучеров, В.И.Маленко, А.А.Малыгин, С.И.Кольцов и Т.Н.Крьмова (53) 661.41 (088.8) (56) 1. Крашенинникова А.А. и др..

Осушка хлора серной кислотой в насадочных башнях. — "Химическая промышленность", 1971, а 1, с. 73-?4.

2, Крашенинникова А.А. и др. Глубокая осушка хлора на цеолитах. Реферативная информация. - "Хлорная промышленность",- ТИИТ; хим, 1975, У 3, с. 5-9 (прототип).

SU„„3 090660 А, (54) (57) 1. СПОСОБ ОСЯЯКИ ГАЗООБРАЗ.с

НОГО ХЛОРА, включающий его пропускание через адсорбент и последующую регенерацию адсорбента сухим хлором, отличающийся тем, что, с целью снишеиия себестоимости осушенного хлора за счет увеличения влагоемкости адсорбента и снишения энергозатрат иа регенерацию адсорбента, 8 качестве адсорбента используют си- ликагель и процесс осушки ведут прй 0-9,5 С.

2 ° Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что используют силикагель с размером пор 80-100 А.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и-: Я ч а ю шийся тем, что используют силикагель, модифицированный покрытием из титанооксидных и/или фосфораоксидных слоев.

4. Способ по п.1, о т л и ч а ю — Я шийся тем, что регенерацию адсор бента осуществпяют при.80-100 С.

1 10906

Изобретение относится к способам адсорбционной осушки газообразного хлора и может найти применение в химической, а также в нефтехимической промышленности. 5

Известен способ осушки газообразного хлора серной кислотой f13.

Недостатками этого способа являются недостаточная глубина осушки хлора, так как содержание воды в хло- !О ре на выходе из сернокислотных адсорбентов составляет 0,0t-0,001 мас.7. (300-З0 мг/м ), использование .для осушки серной кислоты, что требует дорогостоящего коррозийноустойчивого 15 оборудования, а также введения допол Нительного кислотоотделительного фильтра для очистки газообразного хлора от серной кислоты перед компремированием. 20

Известен также способ;осушки газообразного xJlopà,êèñëoòîñòîéêèìa цеолнтами типа ЙИ и НаИ е величиной .пор 3-7 L при 20- 60 С и последующей Z5 о регенерацией цеолитов сухим хлором ,при. 300-350 С . Данный способ позволяет получать газообразный хлор с содер.жанием воды 8-10.мг/м . При этом адсорбционная емкость цеолита состав- З0 8-10 r/10Î . f22.

Недостаток данного способа заключаетея в том, что кислотостойкие .цеодиты имеют низкую адсорбционную емкость, что уменьшает количество адсорбированной воды и приводит к yse35 личению количества адсорбционно-регенерационных циклов в течение года, и тем самым к большим энергозатратам на весь процесс осушки хлора.

Целью изобретения является снижение себестоимости осушенного хлора

:за счет увеличения влагоемкости адсорбента и снижения энергозатрат. .на регенерацию адеорбента.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу осушки газообразного хлора в качестве адсорбента используют синикагель и процесс ocymки ведут при 0-9 5 С. у °

Кроме того используют силикагель с размером пор 80-100 а.

Используют силикагель, модифицированный покрытием as титанооксидных и/или фосфорооксидных слоев.

Регенерацию адсорбента осуществляап при 80-100 С.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Поток влажного хлора, предварительно охлажденный до 10 С,.подается в верхнюю часть многосекционного адсорбера, в каждую секцию которого засыпан крупнопористьп снликагель типа

КСК с диаметром пор 80-100 А.

Температура силикагеля в каждой секции поддерживается равной 0-9,5 С с помощью теплообменных опорных решеток и тенлообменной рубашки. Осушенный хлор с содержанием воды не более

8-t0 ìã/м из нижней части адсорбера поступает на компремирование, а часть его подается в другой адсорбер на регенерацию адсорбента. При этом сухой хлор подается в нижнюю часть адсорбера, в котором с помощью теплообменных опорных решеток И теплообменной. рубашки поддерживается температура о

80-100 С, достаточная для эффективной .регенерации адсорбента. Обогащенный десорбированными парами воды хлор, выходящий из верхней части адсорбера, возвращается на стадию осуш,ки влажного хлора.

Таким образом, в течение одного цикла работы установки каждый иэ адсорберов работает как в режиме адсорб, ции, так и в режиме регенерации.

Пример 1 (контрольняй).

Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием во» ды в исходном хлоре О,З г/м через цеолит НИ с размером пор 4 А, массой t300 г и высотой слоя 245 мм при

20 С. Регенерацию цеолита осуществлжо ют сухим хлором при 300 С. Продолжи0 тельность процесса регенерации определяют но. содержанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Условия проведения процесса осушки, а также данные по количеству адсорбированной воды до проскоковых концентраций. воды в хлоре (более 8-10 мг/м ) и время регенерации для 2-го и ЗО-го адсорбционно-регенерационных циклов по примерам 1-9 приведены в табл. 1.

Пример 2. Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходном хлоре

0,3 г!м через силикагель КСК с размером пор 80-100 Х, массой 1300 г и высотой слоя 245 мм при 9,5 С.

Регенерацию силикагеля осуществляют сухим хлором при 100 С. Продолжительо ность процесса регенерации определя1090660

5, 300

1,31

9,7

17,3

4,2

100

1793

0,12

4,2

20,4

4,3

30

4,3

0,11

20,4

19,2

19,2

4,8

4,8

2

0,10

9,7

100

10,9

4,2

10,9

4,2 .

10,1

4,4

30

0,1

8,1

5 ° 3

8,1

О,!

5,3

105

19,2

4 ° 1

2.

8,8

9,4

4;1

5,0

0 21

5 0

Я

0 20

9,4

3 . ют по со дерзанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Пример 3. Осушку газообразного хлора проводят так зе, как в примере 2, но осуществляют ее при

5 С, а процесс регенерации — при 90С.

П р и и е р 4. Осушку газообраз- . ного хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществляют ее при . 10

Ф

ОоС, а процесс регенерации - при 80 С.

П р и м е.р 5 (контрольный)

Осушку газообразного хлора проводят так зе, как в примере 2, но осуществляют ее при 9,7 С.

Пример 6 (контрольный).

Осушку газообразного хлора проводят так зе, как-в примере 3 но осуществ-. о

% ляют ее при -1 С.

Пример 7 (контрольный).

Осушку газообразного хлора проводят так зе, как в примере 3, но процесс регенерации осуществляют при 75 С

Пример 8 (контрольный).

Осушку газообразного хлора проводят так зе, как в примере З,.но процесс регенерации осуществляют при 105 С.

Пример 9 (контрольньвО .

Осушку газообразного хлора проводят так зе, как в примере 3, но процесс адсорбции проводят на силикагеле с размером пор 60-75 3.. ю

Осуществляют предлагаемыи способ с силикагелем, модифицированным по:крытием титанооксидными и фосфороок дцщыми. слоями.

Таблица 1

5 1090

Пример 1 (контрольный).

Осушку газообразного хлора осуществляют пропусканием его с линейной скоростью 0,58 м/с и содержанием воды в исходной хлоре 0,3 г/м через, 5 цеолит НИ с размером пор 4 А массой 1300 r и высотой слоя 245 мм при

20 С. Регенерацию цеолита осуществФ ляют сухим хлором при 300 С. Продоло житеЛьность процесса регенерации определяют по содержанию паров воды

s газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Условия проведения процесса осушки, а также даниые по кодичеству ад- 15 сорбированной воды до проскоковых концентраций воды в хлоре (более . 8-Ю мг/м ) н время регенерации для

2-го и 30-ro адсорбционно-регенерационных циклов приведены в табл. 2, 20 шричем процесс проводят с силикагелем, модифицированным покрытием титаиооксидными и фос@орооксидными слоями.

Н р и и е р 2. Осушку гаэообраз- >5 ного, хлора осуществляют пропусканием его с линейной сеоростьи 8,58 м(с ,и содержанием воды в исходном хлоре

О,З гlм через модифицированный сиошикагель с размером нор 80-100 R, 30 массой 1300 r и высотой слоя 245 мм .при 9,5 .С. Регенерацию модифицированного снликагеля осуществляют сухим хлором при 100 С. Продолжнтель-. е, кость процесса регенерации определяют З по содержанию паров воды в газообразном хлоре на выходе из адсорбера.

Н р и м е р 3. Осушку гаэообразsoro хлора проводят так же, как в нримере 2, ио осуществляют ее при 4О

55С, а процесс регенерации - при 90 С.

Пример 4. Осушку гаэообразлюго хлора проводят так же, «ак в имере 2, но осуществляют ее при, а процесс регенерации --при 8Ж: 4

Hp и и е р 5 (контрольный).

О@ушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 2, но осуществ,., ляют ее при 9,7 С.

Пример 6 (контрольный). Осушку газообразного хлора проводят

660 Ф так же, как в примере 3, но осуществляют ее при -1 С, Пример 7 (контрольный}.

Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс регенерации осуществляют при 75 С

II р и.м е р 8 (контрольный).

Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс регенерации осуществляется при 105 С.

Пример 9 (контрольный) .

10сушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс адсорбции проводят на силикагеле с размером пор 60-75 А.

П р н м е р . 10 (контрольный).

Осушку газообразного хлора проводят так же, как в примере 3, но процесс проводят. на силикагеле КСК с размером пор 80-100 я., поверхность которого не модифицирована покрытием, состоящим из титанооксидных слоев и внешнего фосфорооксидного слоя.

Иэ табл. 1 и 2 видно, что при осуществлении осушки газообразного хлора при 0-95 С на силикагеле и моди0 фицированном снликагеле с величиной пор 80-100 А достигается увеличение количества адсорбированной воды.:

В случае проведения осушки хлора при температурах ниже и выше указанных пределов, а также при ..использовании силикагеля с меньшей величиной пор, наблюдается снижение количества адсорбированной воды.

Проведение процесса регенерации модифицированного снликагеля при а, Фт температуре выше 100 С приводит к снижениюо количества адсорбированной воды адсорбеитом через 30 адсорбционно-регенерационных циклов.

Таким образом, предлагаемый способ благодаря тому что осушку хлоре проводят при 0-9,5 С на силикагеле с величиной пор 80-100 А а регенерацию адсорбента осуществляют при 80100 С, позволит увеличить количество б адсорбированной воды и снизить энергоэатраты при регенерации адсорбента, а также повьк. йть его механическую прочность.

1090660

Таблица 2

Время регенерации мер

9,8

300

20, t,31

5, 7

8,!

27,8

0,14

8,1

27,6

8,3

30,1

0,10

8,4

29,9

8,9

28,0

30

0,10

27,9

8,8

9,7

100 .

t693

0,15

16,0

16,1

90.

7,3

30, 0,t

12,2

8,8

8,0

0,1

t2,1

29,8 8

7,6

0,20

t0,t

7,6

10,3

0,90

14,6

10,3

10 5

18,2 90

0,92

4,2

% Процесс осуики по всем примерам, кроме примера 10, проводят с силикагелем, модифицированным покрытием титанооксидными и фосфорооксидными слоями.

ЗНИИНИ Заказ 3000/20 Тираи, 464 Подписное филиал ШШ "Патент", г.Уагород, уп.Проектная, 4

Темпера« тура адсорбции, OC

Температура регенерации, O(, Количество адсороционно-уегеае-рационных циклов

Количество адсорбированной воды, r/100 r

Потери ад- сорбента после 30-го .цикла, 3