Способ очистки газов от примесей хлорорганических веществ

 

Использование: удаление винилхлорида и этилхлорида из газовых выбросов. Сущность изобретения: очищаемый газ пропускают через контакт, содержащий 30 - 40 мас.% СгаОз на у до насыщения. Поднимают температуру контакта до 60°С при очистке от винилхлорида или до 125°С при очистке от этилхлорида. Выдерживают при этих температурах в течение 20 - 30 мин. Последующее окисление адсорбированных примесей ведут при 350 - 400°С при пропускании через контакт очищаемого газа или воздуха. Степень очистки грзов 100%. Энергозатраты на очистку 1000 м3 газа составляют 0,003 - 0.005 квтч. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 D 53/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850385/26 (22) 08,06.90 (46) 15.10,92, Бюл, М 38 (71) Институт физической химии им, Л. В.Писаржевского АН УССР (72) В. М. Власенко, B. Л. Чернобривец, Л,B.Ôåùåíêo, Я, П, Курилец и Л. Е. Бурбела (56) Авторское свидетельство СССР

N1560277,,кл. В 01 Р 53/36, 1987, Авторское свидетельство СССР

hL 1674933, кл, В 01 D 53/36, 1989. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПРИМЕСЕЙ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (57) Использование: удаление винилхлорида и этилхлорида из газовых выбросов, СущИзобретение относится к способам очистки газов и вентиляционных выбросов от хлорорганических веществ, в частности от винилхлорида и этилхлорида и может быть использовано для удаления этих примесей из газовых выбросов на предприятиях по производству и использованию хлорорганических продуктов.

Известны способы удаления примесей из газовых смесей путем их адсорбирования на поверхности катализатора с последующим окислением адсорбированных веществ (регенерация катализатора) в потоке газовоздушной смеси или воздуха при повышенных температурах. Полнота превращения адсорбируемых веществ определяет степень очистки.

Адсорбцию винилхлорида на медькобальтхромовом катализаторе осуществляют при температуре 20 — 100 С, а окисление адсорбированных веществ, регенерацию катализатора) при температуре, равной 250—

300 С, „„5U „„1768252 А1 ность изобретения; очищаемый газ пропускают через контакт, содержащий 30—

40 мас.% Сг20з íà y= А120з до насыщения, Поднимают температуру контакта до 60 С при очистке от винилхлорида или до 125 С при очистке от этилхлорида, Выдерживают при этих температурах в течение 20—

30 мин, Последующее окисление адсорбированных примесей ведут при 350 — 400 С при пропускании через контакт очищаемого газа или воздуха, Степень очистки газов 1000/. Энергозатраты на очистку

1000 м газа составляют 0,003 — 0,005 квтч.

1 табл.

Недостатком этого способа является снижение степени очистки газа при уменьшении температуры газового потока при адсорбции. Это обусловлено тем, что удаляемая примесь в зависимости огтемпературных условий может сорбиров s гься как в необратимой, так и в обратимой формах, т. е. может происходить либо физическая. либо химическая адсорбция удаляемого хлорорганического вещества, Причем в зависимости от температуры количественные соотношения между этими формами адсорбции меняются, и выше определенных для каждого индивидуального вещества температур адсорбция происходит только в необратимой форме, При низких температурах увеличивается доля веществ, адсорбированных в обратимой форме, т, е. преобладает физическая адсорбция. Это приводит к тому, ч о в процессе регенерации катализатора с ни уносятся потоком газа с поверхности контакта, не претерпев изменений (не окислившись

1768252 до COz), следствием чего является уменьшение степени очистки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ очистки газов от хлорорганических веществ. Согласно этому способу процесс очистки осуществляется на оксиднохромовом катализаторе, содержащем 30 — 40 мас.% оксида хрома III на обработанном соляной кислотой 1оксиде алюминия. На этом катализаторе из потока газа необратимо сорбируют винилхлорид при температуре 60 С, а этилхлорид при 125 С. При сорбционном насыщении катализатора проводят окисление адсорбированных примесей в потоке очищаемого газа или воздуха при температурах 350 — 400 С.

Недостатком известного способа является необходимость в течение всего периода адсорбции нагревать катализатор (и естественно газовую смесь) до температуры

60 С в случае очистки газов от винилхлорида или до 125 С при.удалении из потока этилхлорида, что приводит к повышенным энергозатратам.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что нагрев контакта проводят лишь после достижения сорбционного насыщения контакта, Причем, в случае очистки от винилхлорида нагрев осуществляют до температуры не ниже 60 С, а при удалении из газовой смеси этилхлорида — до температуры не ниже 125 С, и выдерживают при этих температурах в течение 20 — 30 мин.

Пример 1. В проточный реактор диаметром 16 мм помещают 6 см оксиднохромового катализатора, состоящего из

33 мас.% оксида хрома (!!!) на обработанном

0,5 об,% раствором соляной кислоты у=

=AlzOa. Катализатор готовят пропиткой 67 г носителя водным раствором, rðèrîòîâëåèным растворением 43,7 г оксида хрома (И) в

47 см дистиллированной воды, Пропитанный носитель после сушки при 110 С подвергают термической обработке в инертной среде при температуре 425 — 450 С в течение 10 ч, Кислотную обработку + AI20a осуществляют следующим образом. Носитель в виде гранул неправильной формы с размером зерен 2 — 3 мм помещают в 0,5 об.% раствор

HCI (пятикратный по обьему к оксиду алюминия) и выдерживают при комнатной температуре в течение 2 ч, а затем сливают кислоту и выдерживают носитель при температуре 220 С в течение 2 ч.

Через реактор при температуре 25 С пропускают в час 6 л газовоздушной смеси, содержащей 279 мгlм винилхлорида, до насыщения катализатора, регистрируя защитные действия контакта. Затем перекрывали поток газовоздуш ной смеси и, нагревалидо 60 С катализатор, сорбционно насыщенный винилхлоридом в течение 20—

30 мин, а затем подают поток воздуха и проводят регенерацию катализатора. Данные, характеризующие контактные условия проведения очистки газовых смесей от винилхлорида, приведены в таблице.

Пример 2, Через реактор с катализатором, описанным в примере 1, при температуре 25 С пропускают до насыщения катализатора в час 6 л газовой смеси, содержащей 288 мг!м зтилхлорида, регистрируя з защитное время контакта. Затем перекрывают поток газа и нагревают до 125 С ката25

55 лизатор, насыщенный этилхлоридом, в течение 20 — 30 мин, а затем подают поток воздуха или очищаемого газа и проводят регенерацию катализатора, Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице.

Из приведенных в таблице данных видно, что предлагаемый способ обеспечивает полную очистку газовой смеси как от винилхлорида, так и от этилхло рида. В месте с тем, осуществляя адсорбцию токсичных примесей при температуре 25 С, удается значительно уменьшить энергозатраты, Так, за счет уменьшения времени нагрева катализатора в случае очистки от винилхлорида энергозатраты уменьшаются от 35,2 х х10 квтч (по известному способу) до 0,18х х10 квтч (в предлагаемом способе). Аналогичные результаты наблюдаются и при очистке газов от этилхлорида.

В известном способе для того, чтобы осуществить полную очистку газа от токсичных хлорорганических примесей, необходимо нагревание катализатора в течение всего процесса адсорбции, что требует значительных энергетических затрат. В предлагаемом способе для достижения того же эффекта необходимо осуществить лишь кратковременное (20 — 30 мин) нагревание до тех же температур. Энергозатраты на стадии регенерации катализатора (окисления адсорбирова нных примесей) остаются без изменения, Все это свидетельствует о целесообразности и экономичности предлагаемого способа.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить полную очистку газовых выбросов от хлорорганических веществ при минимальных энергетических затратах. Проведенный расчет показал, что в случае очистки от ви1768252

Формула изобретения

Способ очистки газов от примесей хлорорганических веществ винилхлорида и

Показатели способа очистки газовых смесей от винилхлорида и этилхлорида

Составитель В. Чернобривец

Техред М,Моргентал Корректор Л. Ливринц

Редактор Н. Соколова

Заказ 3603 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1С1 нилхлорида энергозатраты на нагрев

1 тыс. м газа в известном способе составляет 0,587 квтч, в предлагаемом способе они уменьшаются до 0,003 квтч, При удалении этилхлорида из газовых выбросов эти величины соответственно равны 1,67 и

0,0083 квтч. Учитывая, что промышленные газовые выбросы составляют многие тысячи м, предлагаемое изобретение будет способствовать предотвращению значительного экономического ущерба, за счет очистки выбросных газов от токсичных веществ, при этом позволит энергетические затраты свести к минимуму, этилхлорида, включающий адсорбцию винилхлорида при 60 С или этилхлорида при 125 С на контакте, содержащем 30—

40 мас.о оксида хрома (11!), нанесенного на

5 обработанный соляной кислотой уоксид алюминия, и последующее окисление адсорбированных примесей при пропускании через контакт очищаемого газа или воздуха при 350 — 400 С, отличающийся

10 тем, что, с целью снижения энергозатрат, нагрев контакта до 60 С или соответственно до 125 С начинают вести после предварительного насыщения контакта указанными примесями, после чего

15 выдерживают контакт при 60 С или соответственно при 125 С в течение

20 — 30 мин.