Способ очистки газов от фосфина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

< >940834

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.11.80 (21) 3004626/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень ¹ 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (51) М.Кл. В 01 D 53!14

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.074 55 (088.8) Ш. М. Молдабеков, Б. С, Шариков и О. С. Балабеков (72) Авторы изобретения

Казахский химико-технологический институт

1 (71) Заявитель т „.

А (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ФОСФИНА

4,0 — 6,0

0,43 — 0,8

0,002 — 0,02

Остальное

Перманганат калия

Серная кислота

Иодистый калий

Boga

Изобретение относится к области химической, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, преимущественно к производствам ацетилена, фосфора и фосфорных удобрений и может быть использовано прн абсорбционной очистке газов, содержащих фосфин.

Известен окислительный р аствор для очистки газов от фосфина (1), содержащий перманганат калия, серную кислоту, йодистый калий и воду при следующем соотнощенни компонентов, вес. %:

Однако область применения этого окислительного раствора ограничена только 20 лабораторными условиями, поскольку этот раствор малоустойчив, обладает высокой коррозионной активностью и не подается регенерации.

Известны абсорбционные способы очист- 25 ки газов от фосфина 5%-ной суспензией

МпО2 или 10%-ной CuSO4 (2).

Однако такие способы не обеспечивают достаточной степени очистки газов от фосфина (43,0,% и 64,0% соответственно, при 30 концентрации фосфина в исходном газе

1,5 — 2,0 объемных % ) . Проведенная серия проверочных опытов указывала на снижение степени очистки до 32,7% для 5%-ной суспензии NnO> и до 52,1% для 10% -ной

CuSO4 при уменьшении концентрации фосфина в исходном газе,до 0,01 объемного % (150 мг/мз). Для приготовления абсорбентов с таким содержанием требуется большой расход дорогостоящих реагентов (МпО, и CuSO4), а получаемые в результате очистки продукты не находят широкого применения в народном хозяйстве.

Целью изобретения является повышение степени очистки газов от фосфина и ее удешевление.

11оставленная цель достигается описываемым способом очистки газов от фосфина, состоящим в поглощении его водной суспензией фосфорита с добавками двуокиси марганца и медного купороса, причем весовое соотношение фосфорита и воды составляет 1: 3 — 10, а двуокись марганца и медный купорос добавляют в количествах

0,1 — 0,5% и 0,5 — 1,0% от веса твердой фазы соответственно.

Отличительным признаком способа является то, что в качестве поглотителя применяют водную суспензию фосфорита при вышеуказанном соотношении фосфорита и

940814

Таблица 1

Fe,,Î, МйО

СОг

СаО

Р„О, КгО

510г

Na,О Прочее

4,27

1,88

8,25

35,05

2,65

0,74

19,21

19,67

0,54 7,74

Таблица 2

40 — 25 25 — 16 мкм мкм

Более 80 — 63 1 63 — 40

80 мкм мкм (мкм

16 — 10 мкм

10 — 6,3 мкм

6,3 — 2,5 мкм

Менее

25 мкм

4,3

9,2

6,8

10,0

35,4

5,2 10,2

100 89 известному способу составляет: 33,8о/о при абсорбции фосфина 5о/о-ной суспензией

МпОг и 54,6о/, при абсорбции 10 /о -ной

CuSO4. Эффективность очистки по предлагаемому способу (водная суспензия фосфорита при соотношении Т: Ж = 1: 6 с добавками МпОг и CuSO4 в количестве 0,3 (о н 0,7о(о от веса твердой фазы соответственно) составляет 99,87о при остаточном содержании фосфина в газе 0,9 мг/м .

Пример 3. Газ, содержащий

1200 мг/м фосфина, направляли на абсорбцию 5 /о-ной суспензией МпО (эффективность ачистки составляет 34,4 0) и 10о/о-ной

CuSO4 (эффективность очистки составляет

56,7о/о ) . Температура поглотителя поддерживалась постоянно 45 С. При тех же начальных условиях проводилась очистка газа от фосфина по предлагаемому способу (соотношение Т: Ж = 14,5, добавки МпО2 и Си804 в количестве 0,4 /о и 0,8 /о от веса твердой фазы). Эффективность очистки по предлагаемому способу составила 99,91 /о (остаточное содержание в газе 1,0 мг/м ) .

Пример 4. Начальная концентрация фосфина в газе 1500 мг/м, температура поглотителя — 65 С. Эффективность очист. ки газа 5 -ной суспензией МпО, составляла 34,9 /о, эффективность очистки газа

10 /о -ной CuSO4 — 57,14 /о. Эффективность очистки газа водной суспензией фосфорита при соотношении Т: Ж = 1: 3 с добавками

МпО> и CuSO4 в количестве 0,5,о и 1,0 от веса твердой фазы, соответственно составляли 99,99о/о (остаточное содержание фосфина в газе 0,2 мг/м ).

Температура абсорбента составляет 20—

65 С. 10

Применение суспензии фосфорита при соотношении Т: Ж больше 1: 3 для очистки газов от фосфина затрудняется тем, что такая суспензия не может перекачиваться насосами и для технологических целей ке п р и год и а.

Использование в качестве добавок оольших количеств МпО, н CuSO4, по сравнению с вышеуказанными концентрациями, не дает увеличения степени очистки газов ог 20 фосфина.

Газ, содержащий 150 мг/ма фосфина, направляли на абсорбцию водной суспензией фосфорита при соотношении Т: Ж = 1:

: 10 с добавками МпОг — 0,1 /о и CuSO4 — 25

0,5 /о от веса твердой фазы. Температура суспензии 20 С. Эффективнос1ть очистки газа от фосфина составила 99,7 /о (остаточное содержание фосфина в пазе

0,50 мг/м,) . Эффективность очистки газа от фосфина 5о/о -ной суспензией Мп02 и

10/о-ной CuS04 (прототип) при тех же начальных условиях составила соответственно 32 7 /о и 52 14 .

Пример 1. Эффективность очистки газа, содержа щего 300 мг/м фосфина по предлагаемому способу (соотношение Т: Ж в суспензии 1: 8, концентрации добавок

МпОг и CuS04 были равны 0,2 и 0,6о/, от веса твердой фазы соответственно) рав- 40 на 99,8 /, (остаточное содержание фосфина в газе 0,6 мг/ма). Температура абсорбента 25 C. Эффективность очистки таза с таким же содержанием фосфина и температурой поглотителя по известному способу 45 составила: 33 1 /о (5 "/о -ная суспензия

МпО ) и 52,9/о (10 -ная CuSO4).

Приме.р -2. Содержание фосфина в исходном газе 1200 мг/м . Температура поглотителя 30 С, Эффективность очистки по

Во всех приведенных примерах проведена очистка газов от фосфина с эффективностью 99,70 /о — 99,99 о, в то время как по известному способу она составляет

43 0 — 64 О о/о. воды и в качестве добавок используют двуокись марганца и медный купорос в вышеуказанных количествах.

Технология способа состоит в следующем. 5

Отходящий газ с концентрациеи фосфи на 150 — 1500 мг/м направляют на абсорбцию водной суспензией фосфорита, соотношение Т:Ж которой изменяется от I: 10 ,до 1: 3, содержащей Мп02 и CuSO4 в количестве 0,1 — 0,5 /о и 0,5 — 1,0/о соответственно от веса твердой фазы.

Используют фосфорит месторождения

Каратау, следующего химического н гранулометрического состава (табл. 1 и 2) в о/о %.

940814

Формула изобретения

Составитель Г. Винокурова

Техред А. Камышникова

Гедактор Л. Утехина

Корректор С. Файн

Заказ 684/528 Изд. М 179 Тираж 733 Подписное

НПО «11оиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений в открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Применение предлагаемого способа по.зволяет использовать фосфоритную мелочь, -являющуюся в настоящее время неиспользуемым отходом фосфорного производства, добиться значительной экономии двуокиси меди и медного купороса, совместить процесс очистки газов от фосфина с получением фосфорных удобрений.

1. Способ очистки газов от фосфина водной суспензией неорганического погло.тителя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це.лью повышения степени очистки и ее удешевления, в качестве поглотителя используют суспензию фосфорита с добавками .двуокиси марганца и медного купороса.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют суспензию при весовом соотношении фосфорита и воды, равном

1: 3 — 10.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличаюшийся тем, что двуокись марганца и медный купорос добавляют в количествах 0,1—

0,5% и 0,5 — 1,0% от веса твердой фазы, соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 521915, кл. В 01 D 53/14, 1975.

2. Получение, свойства и применение фосфидов. Сборник статей, Киев, «Наукова думка», 1977, с. 90 (прототип).