Способ очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов

 

О П И С А Н И Е 986470

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ТЕЛЬ СТ8У

CoIo3 CosoTcKNx

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22)ЗаЯвлено 28 11.80(21) 3009645/23-26 (5 )ф(. Кп

В 01 D 53/14 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Фкуаарстюекьй кюивтют

СССР ао алаи иююбрвтеввй и открытка

Опубликовано 07.01-83. Бюллетень М 1 (53) УД К66.074. .3 (088.8) Дата опубликования описания 09.01.83

f"""

А.Г. Горский, Б.Я. Зильберман, В.А. Игнатов н . Ф. Пуищ4нййв (72) Автори изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПАРОВ

ГАЛОГЕНСОДЕРЖАШИХ УГЛЕВОДОРОДОВ

Изобретение относится к способам очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов и может найти при мененне в химической цромышленйости, особенно при низких концентрациях примесей в отходящих газах.

Известен способ очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов путем сорбпии древесным. углем, прони таиным водным растворам, вторичного или, „, третичного амина Qij .

Известен также способ очистку газов от паров галогенсодержащнх углеводоро дов, включающий перевод примесей s жидкую несмешивающуюся с водой фазу путем контакта газов с охлажденной нвке

0 С жидкостью, например раствором хлорнда кальция, с их последующая разделением .и конденсацию .паров воды $2). Известный способ прнментв лишь прн го значительном содерюкании галогенсодер жащих углеводородов очищаемых газах, напрвмер при 40 г/м дихлоретана.

Целью изобретении является повышение .степени извлечения примесей при их малой исходной концентрации не более 9гlм.

Поставленная цель достигается описываемым способом очистки газов от паров галогенсодержащих углеводородов, вклю чающим .перевод поглощаемых примесей в жидкую несмешивающуюся с водой фазу с их последующим разделением и конден сацию паров воды при охлаждении. При этом в очнщаемый газовый поток вводят водяной пар в количестве 0,5-6,5 кгlм и пары абсорбента в количестве, обеспечивающем получение абсорбента, содержащего 10 15 об.% aeneaoro компонента.

В качестве абсорбента испольэутот высококипящие органические вещества, обладающие поверхностно-активными свойствами и растворимостью в воде не выше

5 моль/м .

При осуществлении способа в охлажда:емый до 10-25 С поток очищаемой газовой смеси вводят насыщенные при повы3 664 t шенных температурах пары абсорбента и воды.

При движении газового потока в охлаждаемой колонне происходит конденсация „ паров вводных компонентов и образуется тонкий водяной аарозоль. Количество вво димого в газовый поток абсорбента существенно меньше количества вводимого в поток паров всщы. Молекулы абсорбента, например три-н-бутилфосфата (ТБФ) 10 или другого нейтрального фосфорорганического соединения, за счет фосфорильного кислорода сорбируются на поверхности капелек воды, образуя тонкую пленку.

Этим самым достигается тесный контакт 35 абсорбента с очищаемым газом и аффективное извлечение нейтральных примесей.

Вода, таким образом, является своеоб разным носителем абсорбента и спо» собствует резкому увеличению поверхноо- 2о ти массообмена между жидкой и газовой фазами, которого нельзя достигнуть пу. тем механического диспергирования одного абсорбента.

В процессе укрепления таких капель 25 абсорбент и захваченный компонент обра» эуют самостоятельную фазу..

В газовый поток вводят только такое минимальное количество абсорбента, при котором достигается необходимая степень очистки газа, но исключается преждевременная калельная конденсация самого абсорбента. Разделение органической и водной фаз достигается за счет разности

35 йх плотностей.

Линейная скорость газового потока выбирается с таким расчетом, чтобы исключался унос аарозоля с потоком очищаемого газа и обеспечивался прот,и воток очищаемого газа и аарозоля.

Кмичество вводимого водяного пара менее 0,5 кг/мх (нижний предел) не всегда обеспечивает формирование ааро

Я5 золя с достаточно развитой поверхностью массообмена (например, при максимальном содержании паров примеси), а увеличение количества вводимого водяного пара саы- ше 6,5 ко введет к излишнему рао4 коду пара и неоправданному нагреву

50 паравоздушной смеси, что препятствует процессу конденсации паров и абсорбции примеси.

Плотность применяемого абсорбента должна быть не ниже 920 950 кг/м

55 с теЯ, чтобы реально получающиеся органические абсорбаты (10-15 об.% целевого компонента) имели плотность на.

0 4 ниже 1050 кг/м> и расслаивались в системе с водой.

Верхний предел плотности абсорбента не ограничен. При плотности абсорбента более 1 100 - 1 200 кгlм становится

7 возможным улавливать примеси с пло1 костью менее 1000 кг/м .

Растворимость абсорбента в воде при цикличном проведении процесса особой роли не играет, однако для безопасности удобнее использовать малораство» римые органические вещества. Плотность ТБФ при 25 С составляет

976 кг/M а растворимость в воде, 0,40 кг/м (около 1,5 моль на кубэЭ метр}.

Пример 1. Для опыта scnom зовалась полая колонна диаметром 50мм и высотой 60 см, снабженная водяной рубашкой. В верхнюю часть колонны со скоростью 110 л/ч подавали воздух, содержащий 2,1 г/м гексахлорбутадиена.

;.Сюда же в виде пара вводили 1,5 r воды и 10 мг ТБФ в расчете на 1 л очищаемого воздуха. Температура рубашки 20 С. Извлечение гексахлорбута» диена составило 88%. Образующаяся смесь ТБФ и гексахлорбутадиена легко отделялась от воды при отстаивании. Вода может быть вновь использована в процессе.

Пример 2. Для опыта использовалась двухсекционная колонна. Диаметр секций 50 мм, а высота 60 см. Воздух, содержащий 1,5 г/м гексахлорбутадиена подавали со скоростью 100 л/ч в нижнюю часть колонны, пары - в среднюю часть колонны. Расход паров воды и ТБФ сост тавлял соответственно 1,5 г/л и 7 мг/л. о

Температура рубашки 1 5 С. Извлечение гексахлорбутадиена 98%.

Пример 3. В колонну, описанную в примере 2, со скоростью 60 ч подавали воздух, содержащий 9 гlм хлорбензола. Расходы паров воды и ТБФ, подаваемых в среднюю часть колонны, .составляли соответственно 6,5 г/л и

40 мг/л. Температура рубашки 16 С. о

Извлечение хлорбензола 89%. !

Пример 4. В верхнюю часть колонны, описанную в примере 1 и охлаждаемую водопроводной водой (12 С), со скоростью 0,35 м /ч подавали воздух, 7 . содержащий 0,73 г/м гексахлорбутадиена. Сюда же в виде пара вводили 0,5 кг воды и 8 г бутилтетрафторпропилфенил-, фосфоната в расчете на один .кубометр очишаемого воздуха. Температура выхолзэ- Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе у 1. Патент США Ж 3453807 кл. В 01 З 53/16, 1969.

20 2. Патент США Ж 375335, кл. В 01 О 53/16, 1973.

Составитель Г. Винокурова

Редактор О. Филиппова Техред А.Бабннеп Корректор Е. Рошко

Заказ 10372/9 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 986

aamего из колонны воздуха 20 С. Иэвлечение ГХБД 99%(концентрация паров

ГХБД в очищенном воздухе 0,007 г/м ).

Плотность использованного абсорбента

1240 кг/м, растворимость в воде 0; 3 "

0,22 кгlм . Абсорбент с захваченным гексахлорбутадиеном легко отделялся от водной фазы.

Описываемый способ обеспечивает высокую степень (88 99%) нзвлеяения при- to месей галогенсодержащих углеводородов при sx малой исходной конпентрапии.

Формула изобретения

1; Способ очистки газов от паров 15 галогенсодержащих углеводородов, ик чающий перевод поглощаемых прююесей в жидкую несмешивающуюся с водой фаз с их последуюним разделением и конденсацию паров воды при охлаждении, о т л и ч.а ю шийся т м,что, с

470 6 целью повышения степени извлечения примесей при нх малой исходной кои пентраани ие более 9 г/м, в очищае мый газовый поток вводят водяной пар в количестве 0,5-В,5 кг/м и пары аб сорбента в количестве, обеспечивающем получение абсорбента содержащего 10

1 5 об.% целевого компонента.

2. Способ по п. 1,. о т л и ч а ю

m и и с я тем, что, в качестве абсор бента используют высококипящие органе ческие вещества, обладающие повераносъ, нэ-активными свойствами и растю мостью в воде не выше 5 моль/м .