Способ удаления окислов азота из отходящих газов

 

Изобретение относится к технологии удаления NOx via отходящих газов установок каталитического окисления МНз. позволяющей исключить накопление жидких отходов. Отходящие газы, содержащие примеси NOx. подают на абсорбцию смесью кислот hteSO/i и НМОз. Из процесса выводят жидкую фазу с концентрацией HNps. равной 0,05-2 мас.% и нитрозилсерной кислоты, равной 2.5-55 мас.%, и направляют ее на стадию нитрования гексагидробензойной кислоты в производстве капролактама. При работе в периодическом режиме исходная концентрация HNOs в жидкой фазе должна равняться 0,5-5 мас.%. Степень улавливания NOx 89,7-95,8 %. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 01 0 53/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4028857/26 (22) 19.01.87 (31) 19118 А/86 (32) 20.01.86 (33) IT (46) 23.04.92, Бюл. N. 15 (71) Кимика дель Фриули С. п.А, (IT) (72) Джованни Скалтритти и Анаклето Даль

Моро (IT) (53) 66.074.32 (088.8) (56) Химия, 1967, реферат N. 12 Л64, (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ОКИСЛОВ АЗОТА

ИЗ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технологии удаления NO» из отходящих газов установок

Изобретение относится к технологии удаления МО» из отходящих газов установки каталитического окисления аммиака.

Цель изобретения — исключение накопления жидких отходов при абсорбции отходящих газов установки каталитического окисления аммиака, При окислении ИНЗ при 850 С в присутствии катализатора образуется NO». После промывки их водой или серной кислотой отходящие газы содержат 0,1-0.5 об.% NO».

На чертеже представлена схема установки для осуществления способа очистки отходящих газов, Поток отходящих газов 1, выходящий из установки окисления аммиака, регулируется клапаном 2 и направляется в основание абсорбционной колонны 3 с насадкой. Газы проходят вверх по колонне 3 и очищенные выбрасываются в атмосферу через эжектор. Ж „„1729277 АЗ каталитического окисления ЙНз, позволяющей исключить накопление жидких отходов.

Отходящие газы, содержащие примеси NO». подают на абсорбцию смесью кислот HzSOn и НАВОЗ. Из процесса выводят жидкую фазу с концентрацией HNOj. равной 0,05-2 мас.% и нитрозилсерной кислоты, равной

2,5 — 55 мас.%, и направляют ее на стадию нитрования гексагидробензойной кислоты B производстве капролактама. При работе в периодическом режиме исходная концентрация НАВОЗ в жидкой фазе должна равняться 0,5-5 мас.%. Степень улавливания NO»

89,7 — 95,8 %. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 ил.

4, питаемый потоком пара 5. В колоннусверху подают жидкую фазу 6, которая проходит д вниз и скапливается в емкости 7, Затем жидкую фазу 6 нагревают в нагревателе 8 и рециркулируют вверх колонны с помощью насоса 9. Вентиль 10 позволяет регулировать поток жидкой фазы 6. Через вентиль 11 отработанную жидкую фазу 6 выливают тог- . 3 да, когда концентрация НАВОЗ, измеренная в емкости 7, соответствует предпочтительному интервалу. Если концентрация НутОз ) на выходе из колонны падает, через вентиль

12 можно подать свежую НЙОЗ. Способ можно осуществлять в периодическом режиме, в этом случае исходная жидкая фаза

6 содержит высокую концентрацию НАВОЗ, например 5%. Эту жидкую фазу непрерывно рециркулируют насосом 9. При поглощении

NO» концентрация НАВОЗ постепенно падает и достигает установленного значения, на1729277

10

25

40

55 пример 0,5%. В этот момент отработанную жидкую фазу 6 удаляют и заменяют свежей.

Отработанная фаза содержит NOH SO4 с высокой концентрацией.

Пример ы 1 — 7. Через абсорбционную колонну высотой 1850 мм и диаметром 200 мм на высоту 1000 мм, заполненную кольцами Рашига, при рециркуляции пропускают

45 кг смеси, содержащей НгЯО4 и НИОз в концентрациях, указанных в табл. 1. Скорость пропускания 1500 л/ч. В нижнюю часть колонны со скоростью 31,4 м /ч подают отброчный газ из установки окисления аммиака. Концентрации NO> на входе в колонну и на выходе из нее указаны в табл. 1. Поглощение NOX проводят прпи температуре 10—

90 С, предпочтительно при 20 — 70 С.

Поглощение проводят до тех пор, пока концентрация циркулирующей НМОз не упадет до уровня, указанного в последней графе табл. 1. Затем отработанную жидкую фазу удаляют. Концентрация НМОз в исходной смеси должна составлять 0,5 — 5 мас.%.

При 10 мас. (табл. 1, пример 6) наблюдается выпадение кристаллической NOHSO< изза высокой начальной концентрации НИОз.

При концентрации в исходной жидкой фазе

5 НИОз, 25% олеума в пересчете на ЯОз и остальное Нр504 степень удаления NOx составляет 92,2%, содержание HNOg в конечной смеси 0,05% (табл. 1, пример 7). .Исходная концентрация НИОз и концентрация NOHSO4 в растворе после полной отработки НЙОз связаны между собой (табл. 2).

Для поддержания стабильности раство. ров NOHSO4 при температурах 10-30 С без выпадения кристаллических осадков желательно поддерживать концентрацию

NOHS04 ниже 30% при работе в периодическом режиме. При работе в непрерывном режиме желательно, чтобы в исходной жидкой фазе концентрация НИОз была ниже

5 . Полученный сернокислотный раствор

NOHSO4 направляют на стадию нитрования гексагидробензойной кислоты в производствах капролактама.

Пример 8. Процесс ведут в непрерывном режиме. Через ту же колонну с той же скоростью пропускают 45 кг раствора, содержащего 10% ЙОН$04 в WgS04.НИОз в исходном растворе полностью отсутствует, В нижнюю часть колонны со скоростью 31,4 м /ч подают отходящий газ, содержащий

7200 ч/млн NOX, В верхнюю часть колонны в смеси с рециркулирующей жидкостью со скоростью 15,5 кг/ч подают раствор, содержащий 2% НМОз в HzSO4. Общий расход

100%-ной НЙОз 0,31 кгlч. Одновременно из приемной емкости внизу колонны выводят

15,5 кг/ч жидкости, поддерживая постоянное и одинаковое количество рециркулирующей в колонне жидкости, равное 45 кг.

Анализ выводимой жидкости показал, что содержится 11,1% NOHS04, следовательно, образуется 1,720 кг/ч NOHSO4, содержится 0,07% НИОз, следовательно, потребляется 0,0108 кг/ч из 0,310 кг/ч, остальная кислота остается непрореагировавшей. Выходящий из колонны гэз содержит 590 ч,/млн. Опыт показывает, что даже концентрация кислоты, равная 0,07%, позволяет удалять ЙО, íà 91,8% (табл, 1, пример 8).

В орошающей жидкости может присутствовать до 10 мас.% Н О, B случае использования олеума продукт представляет собой безводный раствор NOHSO4, Как правило, продукт имеет следующий состав, мэс. : NOWSO4 2,5-55: остаточная НИОз

0,05; HgO до 10; ЗОз до 10: НгЯОд остальное до 100.

Как следует из табл. 1. заявленный способ обеспечивает степень улавливания ИОх равную 89,7 — 95,8%. Полученный при этом как при непрерывном, так и при периодическом режиме, продукт — сернокислотный раствор нитрозилсерной кислоты, из-за низкой концентрации НИОз пригоден для нитровэния органических соединений.

Осуществление заявленного способа по сравнению с известным позволяет исключить накопление жидких отходов вследствие подачи полученной после удаления NO< отработанной жидкой фазы в производство капролактама в качестве нитрующего агента.

Формула изобретения

1. Способ удаления окислов азота из отходящих газов абсорбцией жидкой фазой. состоящей из смеси серной и азотной кислот,отличающийся тем,что,c целью исключения накопления жидких отходов при абсорбции отходящих газов установки каталитического окисления аммиака, из процесса выводят жидкую фазу с концентрацией азотной кислоты, равной 0,05-2 мас.%, и направляют ее нэ стадию нитрования гексагидробензойной кислоты в производстве капролактама.

2. Способ по и. 1, о т л и ч э ю шийся тем, что процесс абсорбции ведут в периодическом режиме при исходной концентрации азотной кислоты в жидкой фазе, равной

0,5-5 мас.%.

1729277

Таблица 1

Концентрация

Пример

Режим

NNO в ис3 ходной смеси, мас.Ф

Олеума в исходной смеси, мас.Ф SO

NO„ на НО„ на вывходе, ходе, u/ìëí ч./млн

HNA> в конечной смеси, мас.Ф

Степень удаления

NON, Ж

Непрерывный б

Таблица.2

Составитель Г.Винокурова

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор Л;Гратилло

Заказ 1415 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям vi открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

0,0

0,5

1,0

2,0

5,0

10,0

0,5

0,07

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

25,0

0,0

7334 5476

6325 537

7627 786

5980 622

6065 249

5570 3.78

4743 367

7200 590

0,0

0,05

0,3

О,1

0,2

0,05

0,07

25,3

91,5

89,7

89,5

95,8

93,2 92,2

91,8

Периодический

11

«н»

«1I

It

ll