Способ выделения монооксида углерода из выбросных газов

 

Изобретение относится к технологии выделения выбросных газов, применяемой в производстве карбида кальция и позволяющей повысить степень очистки выбросных газов от РНз за счет увеличения его растворимости в метаноле. Выбросной газ производства карбида кремния, содержащий СО, СО2, РНз. На. N2. 02, С2, Н2, H2S, S02, HCN. NOx, CS2. COS, при давлении 3,5-4,0 МПа подают на промывку метанолом , охлажденным до температуры от-30 до -45°С и содержащим растворенный С02 в количестве (1,126-11,421) 10 мол.долей, преимущественно (5,077-11.421) -10 мол.долей. Затем выбросные газы очищают от паров НгО и метанола в слое адсорбента, содержащего цеолит типа NaX и подают на низкотемпературную фракционную дистилляцию . Полученный газ содержит 99,6 об.% СО,низкокипящие примеси (N2, О2, Н2) до 0,4%, высококипящие 5-10 р.р.м. Степень очистки газов от РНз 99.99%, растворимость РНз в охлажденном метаноле

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723408/26 (22) 12.06.89 (46) 30.12.91. Бюл. ЬЬ 48 (72) Н.Е.Косяков, И.Д.Сергиенко, В.В.Соколов и В.С.Березницкий (53) 66.074.3 (088.8) (56) Семенова Т.А. и др. Очистка технологических газов. М.: Химия, 1969, с. 202-205. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ МОНООКСИДА

УГЛЕРОДА ИЗ ВЫБРОСНЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технологии выделения СО из выбросных газов, применяемой в производстве карбида кальция и позволяющей повысить степень очистки выбросных газов от РНз за счет увеличения его растворимости в метаноле. Выбросной гаэ производства карбида кремния, содержащий СО, COz, РНз, Н2, Й2, О2, Сь Н2, Нг$, Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения оксида углерода из многокомпонентных газовых смесей, содержащих низко- и высококипящие примеси, например, из выбросных газов производства карбида кальция.

Цель изобретения — повышение степени очистки выбросных газов от фосфина за . счет увеличения его растворимости в метаноле.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа выделения оксида углерода.

Выбросной газ производства карбида кальция, содержащий об.g: СО 67; Hz 4," Nz

15; Ог 1; СОг 10; C2Hz 0,3; мг/м: Н2$40; $02

80; РНз 35; HCN 30; »" »Ох 0,001; С$2 20; COS

40, поступающий по линии 1, компремируют Ж 1701353 А1 (я)5 В 01 0 53/14, С 01 В 31/18

$02, HCN, МОх, С$г, COS, при давлении

35 — 4,0 Mila подают на промывку метанолом, охлажденным до температуры от-30до

-45 С и содержащим растворенный COz в количестве (1,126 — 11,421) ° 10 2 мол.долей преимущественно (5,077-11,421) .10

4 мол.доней. Затем выбросные газы очищают от паров Н20 и метанола в слое адсорбента, содержащего цеолит типа NaX и подают на низкотемпературную фракционную дистилляцию. Полученный гаэ содержит 99,6 об.; СО,низкокипящие примеси (Nz,.(h, Нг) до 0,4ф», высококипящие 5-10 р.р.м. Степень очистки газов от РНз 99,99, растворимость РНз в охлажденном метаноле (13,86 — 14,56) . 10 мол.долей. 1 з,п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. и до 3,5 — 4,0 МПа в компрессоре 2 и по линии

3 направляют в колонну 4 захолаживания, . С) где газовую смесь при прямом контакте с ъ

60 эахоложенным от-35 до — 40 С водным (р раствором метилового спирта, подаваемого у по линии 5, охлаждают, удаляют влагу и по линии 6 подают в абсорбер 1-й ступени 7, где охлажденный до -30 — -35 С метанол, подаваемый по линии 8, насыщается диок-! сидом углерода до концентрации 5 10 в мол. доли из газовой фазы и снимает основную часть высококипящих примесей, их содержание в выходящей газовой смеси снижается на порядок. По линии 9 газовую смесь подают в абсорбер 2-й ступени 10, где посредством прямого контакта с охлажденным до -35)+45) С метанолом, подаваемым по линии 11, отмывается оставшаяся

1701353

Таблица 1 часть высококипящих примесей до 5-20 р.р,м. Затем по линии 12 азовую смесь подают в двухступенчатый адсорбер 13 с цеолитом типа NaX, где происходит ее осушка от паров метанола и доочистка от микропримесей высококипящих газов. Оставшуюся четырехкомпонентную (Н, СО; NzOz) газовую смесь по линии 14 подают на низкотемпературную фракционную раэгонку 15, где эа счет использования дроссельэффекта с 3,5 до 0,06 Mila и рекуперации холода встречных потоков без использования стороннего холода происходит разделение четырехкомпонентной смеси с получением оксида углерода заданной чистоты и необходимого для дальнейшей переработки давления, который по линии 16 направляют на синтез муравьиной кислоты.

Предлагаемый способ получения оксида углерода опробован на опытной установке, состоящей из колонны захолаживания в виде барботажного устройства Д = 160 мм, Н = 8 м; абсорбера 1-й ступени — колонны насадочного типа с кольцами Рашига

25х25х3, уложенными в пять ярусов по 1,6 м каждый. Абсорбер 2-й ступени — колонна Д.=

= 160 мм, Н = 11 мм с 23-мя колпачковыми тарелками с расстоянием между тарелками

400 мм и двухступенчатый адсорбер — двухсекционная колонна Д == 200 мм и Н = 600 мм, заполненная силикагелем и цеолитом

NaX, Очистку газа проводили по описанной схеме при — 40 С и давлении 3,5-4,0 МПа метанолом при плотности орошения 8-16 м /м .ч. Опыты проводились на модельных газовых смесях, -Приведенные технологические условия (температура и давление) позволяют поддерживать концентрацию

1 диоксида углерода в метаноле на уровне 5х х10 мол. доли и более.

В табл.1 приведена зависимость растворимости РНэ в захоложенном метаноле

5 от концентрации растворенного СОр при—

40 С и давлении РНз 3,24,10 бар.

Степень удаления высококипящих примесей проверяют на модельных газовых смесях с составом, захоложенным метано10 лом с предварительно растворенным в нем диоксидом углерода и плотностью орошения 12 м /м,ч, Результаты приведены в табл.2.

Полученный газ содержит 99,6 об. $ СО, 15 низкокипящие примеси Йг: 02; Hz до 0,47, высококипящие примеси 5 — 10 р.р.м.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки газов от РНздо 99,99 за счет повышения растворимости РНз в

20 метаноле до (13,86 — 14,56)x10 против 9499ф, в известном способе.

Формула изобретения

1. Способ выделения монооксида углерода из выбросных газов,. содержащих ди25 оксид углерода и другие примеси; включающий низкотемпературную промывку газов при повышенном давлении метанолом, содержащим растворенный диоксид углерода, и последующую низкотемпера30 турную дистилляцию, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки выбросных газов от фосфина за счет его увеличения растворимости в метаноле, процесс промывки ведут при концентрации ди35 оксида углерода в метаноле, равной (5,077 — 11,421)х10 мол ьных долей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после низкотемпературной промывки выбросные газы пропускают через

40 слой цеолитов типа NaX.

1701353

Таблица 2

Составитель Г.Винокурова

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Заказ 4493 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, 101