Способ очистки газовых смесей от цианистого водорода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()i)990281 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.12.80 (21) 3213196/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M Кл з

В Oi D 53/36

Гоаударстввллый комнтвт

СССР (53) УДК 66.074..65 (088.8) Опубликовано 23.01.83. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 28.01.83 пв делам лзооротеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Я. Терещенко, В. П. Панов, В. Н. Былинкин, В. С. Чупалов-, В. Д. Немировский, М. H. Раскин и И. В. Соколова -:.

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени инстйтут... текстильной и легкой промышленности и Научно- зве(тейве!!нов .: объединение «Гидролизп ром» (7I) Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

ОТ ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА

Изобретение относится к способам очистки газовых смесей от цианистого водорода и может быть использовано в гидролизной, металлургической и химической отраслях промышленности, в частности для утилизации нитрозного газа, выделяюшегося при нитровании лигнина и содержа цего цианистый водород.

Известен способ каталитического окисления цианистого водорода кислородом воздуха при !50 †6 С на твердом палладиевом катализаторе, содержащем по крайней мере один из металлов группы теллура, сурьмы, золота 11).

Однако согласно этому способу продуктом окисления является токсичный дициан, применяется дорогостояший катализатор, а проведение процесса в присутствии окислов азота при недостатке кислорода приводит к восстановлению связанного азота и его потерям.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газов от цианистого водорода путем пропускания их через хромникелевый катализатор при 250—

450 С (21.

Известный способ не обеспечивает селективной очистки от цианистого водорода в присутствии окиси азота и приводит и ее восстановлению до азота.

Целью изобретения является обеспечение селективной очистки от цианистого водорода в присутствии окиси азота без дефиксации азота в последней.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу очистки газовых смесей от цианистого водорода путем окисления его кислородом воздуха на хромсодержашем катализаторе при повышенной температуре в качестве катализатора используют железохромовый катализатор и процесс ведут при 350 — 700 С и объемном соотношении в исходной смеси цианистого водорода и воздуха 1;(7 — 17).

Причем используют катализатор, содержа ций 75 — -99 вес. % Fe>Q и I- — 25 вес.%

2 3

Способ осуществляется следующим образом.

Газовую смесь, содержашую цианистый водород и окись азота, смешивают с воздухом так, что на 7 — 17 объемов воздуха

990281 приходится 1 объем цианистого водорода, что соответствует 20 — 100о/о-ному иэбытку киСлорода против стехиометрии реакций:

4HCN + 702 — — 4NO + 4СО + 2Н О (1)

4HCN + 502 — — 2И2+ 4СО +2Н О (2) 300 400 600 700

Температура, С

200

Степень конверсии

HCN,Ъ

51 0 86 8 98 7 98 3 98 1 духа (7 — 8 объемов на 1 объем цианистого водорода).

Из таблицы следует, что проведение процесса при температуре ниже 350 С не обеспечивает высокой степени очистки.

Повышение температуры выше 700 С нецелесообразно, так как это связано с уве- З5 1. Способ очистки газовых смесей от циаличением энергозатрат на подогрев газовой нистого водорода путем окисления его киссмеси при практически одинаковой степени лородом воздуха на хромсодержащем катаконверсии в диапазоне 350 †7 С. лизаторе при повышенной температуре, отКак следует из примеров 1 и 2, предла- личающийся тем, что, с целью обеспечения гаемый способ обеспечивает селективную селективной очистки в присутствии окиси очистку газовых смесей от цианистого во- азота без дефиксации азота, в последней дорода в присутствии окиси азота, при этом в качестве катализатора используют желене происходит дефиксации азота в его оки- зохромовый катализатор и процесс ведут при си. 350 — 700 С и объе111ном соотношении в исПредлагаемый способ позволяет наряду ходной смеси цианистого водорода и возс очисткой газовых смесей от цианистого 45 духа 1:(7 — 17). водорода получить из него определенное 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, количество окиси азота (при избытке воз- что используют катализатор, содержащий духа 11 — 17 объемов на 1 объем HCN), что 75 — 99 вес. P/p Ге20 и 1 — 25 вес. P/p Сг Оэ. в свою очередь позволяет получить допол- Источники информации, нительное количество ценных нитропродук- принятые во внимание при экспертизе тов при дальнейшей утилизации нитрозного 50 1. Патент Франции № 2278629, газа. При необходимости окисления цианис- кл. С 01 С 3/00, 1976. того водорода до элементарного азота сле- 2. Авторское свидетельство СССР дует применять минимальный избыток воз- № 439302, кл. В 01 D 53/00, 1971.

Составитель Г. Винокурова

Редактор О. Половка Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 11066/10 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Газовую смесь подогревают до 350—

700 С и подают со скоростью 1500 — 2000 ч1 в контактный аппарат, заполненный железохромовым катализатором. Очищенную от цианистого водорода газовую смесь направляют на утилизацию окиси азота.

При использовании менее 7 объемов воздуха на 1 объем цианистого водорода не достигается высокая степень очистки, а более 17 объемов — не увеличивается степень очистки.

Пример f. Газовая смесь, образующаяся после обработки лигнина азотной кислотой, содержала об. /p. NO 38; СО 54,8;

HCN 3; Н О 4,2. 10 л газовой смеси смешивали с 3,3 л воздуха, что составило 20в/p-ный избыток кислорода против стехиометрии реакции (1) (11 объемов воздуха на 1 объем HCN), подогревали до 700 С и подавали в контактный аппарат, заполненный катализатором состава 99/p Fe 03 и I /p СгрОз при объемной скорости 1500 ч . После контактного аппарата газовая смесь имела состав, об. /p. NO 30,2; СО 43,6; Н20 4,31;

5 М 20,7; 02 1,15; HCN 0,045. Степень конверсии HCN в NO составила 70 /о в Nä

28 5о/о

Пример 2. Газовую смесь (10 л) указанного в примере 1 состава смешивали с

2,1 л воздуха, что соответствует 7 объемам воздуха на 1 объем HCN в газовой смеси (20о/р-ный избыток кислорода против стехиометрии реакции (2), подогревали до 400 С и пропускали через катализатор состава

75/p Ге20а и 25/p СгдОа при объемной скорости 2000 ч . Степень конверсии HCN в

NO составила 15%, в N2 83%.

Пример 3. Газовую смесь (10 л) указанного в примере 1 состава, смешивали с 5,1 л воздуха, что соответствует 17 объемам воздуха на 1 объем HCN, и пропускали через катализатор указанного в примере 2 состава при объемной скорости 2000 ч . В зависимости от температуры процесса степень конверсии HCN составила 51,0 — 98,7о/р. Результаты приведены в таблице.