Способ выделения аммиака изпромышленных газов

 

Сееэ Соеетскик

Сфциалистичфскик

Республик

{u)823286

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ОВЛЬСТВУ

, / (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 120678 (21) 2627490/23-26 с присоединением заявки й9 (23) Приоритет

Опубликовано 23.0481. бюллетень ЙЯ 15

Дата опубЛикования описания 25.0481

Р1)М. К.

С 01 С 1/12

Государственный комитет

СССР яо дедам изобретеиий и открытий (53) УДК 661. 51 (088.8) (71)Заявители и уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (54 ) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ АММИАКА ИЗ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ГАЗОМ

Изобретение относится к коксохимической, нефтехимической и азотно-туковой промышленности и может быть использовано для извлечения аммиака из отходящих газов, содержащих аммиак и примеси кислых газов (H S, HCN, СО и т.д.), Известен способ улавливания аммиака иэ газовой фазы водой (1) .

Недостатком известного способа является малая аммиакоемкость сорбента, получаемая аммиачная вода загрязнена кислыми примесями, содержащимися в газе.

Известен способ улавливания аммиа- 1 ка из газовой фазы серной кислотой 2 .

Недостатком способа является получение больших количеств сульфата аммония, ценность которого как удобрения незначительна и который нуждается в дальнейшей переработке.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ выделения аммиака из промышленных газов, содержащих кислые.примеси, включающий обработку газа раствором фосфорнокислых солей до образования суспензии кристаллов аммоний.фосфатных солей, термическое разложе- 30 ние образовавшихся солей с получением аммиака. Полученный после абсорбции.аммиака раствор; имеющий отношение NH>-.Н Р04 (1,9-2): 1, подают на регенерацию, которую производят.с помощью водяного пара. При этом происходит диссоциация диаммонийфосфата на аммиак и раствор фосфатов аммония с мольным отношением NH9 ..Н Р04

1,1-1,3. Полученную при регенерации пароаммиачную смесь конденсируют и подвергают ректификации под давлением

15 ата .для получения безводного аммиака 31.

Недостатком способа является необходимость дополнительной очистки концентрированных паров аммиака от кислых примесей, которые при отгонке аммиака из суспензии в колонне регенерации попадают в газовую фазу.

Очистка от кислых примесей производится раствором щелочи, что лриводйт к образованию значительного количества сточных вод. В связи с тем, что насыщение аммиаком поглотительного раствора идет только до образования диаммонийфосфата, т.е. мольного отношения NH>..Í9P04 (1,9-2):1 в растворе после абсорбции, аммиакоемкость абсорбента сравнительно не823286

Ф миак кислыми примесями. Чтобы избе жать этого необходимо вести десорбцию аммиака из кристаллов солей с об« разованием малорастворимых натрийили триаммонийфосфатов при мольном соотношении аммиака к фосфорной кислоте от 2,8>1 до 3:1. При соотношении NH>.Н9Р04 4 2,8: 1 получают малое количество кристаллов соли триаммонийфосфата в суспензии, поэтому насыщение поглотительного раствора аммиаком ниже этого соотношения нецелесообразно. Достижение соотношения

ИН:НЭР04 выше 3:1 невозможно в силу трехосновного характера фосфорной кислоты. Интервал температуры разло (5 жения кристаллов аммонийфосфатных солей 100-200 С выбран исходя из того, что при ниже 100 С скорость выделения аммиака из соли настолько мала, что ведение процесса при этих темпе2О ратурах практически нецелесообразно.

Термическая диссоциация фосфатов при выше 200 С нежелательна, так как при этом происходят необратимые изменения соли,с образованием пирофосфатов.

Повторное использование регенерированной соли для улавливания в этом случае становится невозможным.

Данные для сопоставления эффективности предлагаемого и известного способов приведены в таблице.

Моно- и диаммонийфосфат

ИН: Н. РО„

Триаммонийфосфат

ННЭ:Н РO4 = 3:1

Диаммонийфосфат

НЗ . НЗР04= (1, 1-2): 1

130

"55

98,6

98,6

0,078

0,182

3,9

10-11

Пример . 60 дм /ч Газа при

40 С, содержащего 0,1 г/дм аммиаками

0,005 г/дм сероводорода, 0Ä03 г/дм углекислого газа, подают в барботажную колонку, заполненную 2-молярным раствором моноаммонийфосфата в коли- 69 честве 0,100 дм . Насыщение раствора аммиаком заканчивают при достижении мольного отношения NH ..НэР04 3 : 1.

Кристаллы триаммонийфосфата отделяют фильтрацией. Выход твердой соли 65 велика (около 55-60 г/л), регенерация водных растворов диаммонийфосфата требует больших расходов водяного пара.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат, повышение чистоты аммиака и предотвращение образования щелочных стоков.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу выделеиия аммиака из промышленных газов, содержащих кислые примеси, включающему обработку газа раствором фосфорнокислых солей до образования суспензии кристаллов аммонийфосфатных солей, термическое разложение образовавшихся солЕй с получением аммиака, обработку газа- раствором ведут до соотношения в растворе аммиака к фосфорной кислоте от 2,8:1 до 3:1, а термическому разложению подвергают кристаллы аммонийфосфатных солей, предварительно выделенных из суспензии.

Термическое разложение кристаллов солей проводят при 100-200 С.

В известных способах насыщение поглотительного раствора ведут до молького соотношения NH :НЭР04 не выше

2,0, что приводит к образованию хорошо растворимых фосфатов, а при термическом разложении — загрязняет амПоглотительный раствор

Регенерируемый раствор

Аммиакоемкость поглотительного раствора, г/дм

Степень очистки газа от аммиака, Ъ

Плотность орошения при содержании аммиака в газе 10 г/дмЭ, дмЭ/м

Расход пара на регенерацию, т/т 100%-го аммиака

Моно- и диаммонийфосфат с

NH: Н РО = 1,1:1,2 э 3 4

36 г/ч Примеси HCN Н б и Со уда ляются при фильтровании с маточным раствором. Твердая соль подвергается разложению при 140 С. Выход чистого аммиака при этом составляет 5,5 r.

Предлагаемый способ выделения аммиака из промышленных газов имеет следующие преимущества: значительное упрощение процесса выделения аммиака, достигаемое за счет исключения стадии щелочной от6, 823286 Формула изобретения

Составитель Р. Герасимов

Редактор А. Химчук Техред С.Мигунова корректор М. KooTR

Тираж 505 Подписное

SHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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

Заказ 1986/26

Я

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мывки концентрированных аммиачных паров от кислых примесей; сокращение обьема поглотительного раствора в цикле вследствие повыаения степени насыщения абсорбента до

ЯольнОГО отношения ЙНЗ НзР04 (2,.8-3)21, сокращение расходов тепла эа счет уменьшения количеств перерабатываемых реагентов.

М.Способ выделения аммиака иэ промааленных газов, содержащих кислые примеси, включающий обработку газа раствором фосфорнокислых солей до образования суспензии кристаллов аммонийфосфатных солей, термическое разложение образовавшихся солей с получением аммиака, о т л и ч а ю,шийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, повышения чистоты аммиака и предотвращения образования щелочных стоков, обработку газа раствором ведут до соотношения в растворе аюаиака к фосфорной кис- лоте от 2,8:1 до 3:1, а термическому разложению подвергают кристаллы ам монийфосфатных солей, предварительно выделенных из суспенэии.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что термическое разложение кристаллов солей проводят при 100-200 С.

Источники информации, принятые .во внимание при экспертизе

1. Антипова В.В. Комбинированная очистка коксового газа от аммиака и сероводорода. — Экспресс-информация

15 Минчермета СССР, 1974, вып. 7, серия 10.

2..Лазорин С.Н., Стеценко Е.О. Производство сульфата аммония на кок сохимических заводах.М., "Металлург гия", 1965.

3. Riсе R.Î. and Нав!!ton С.W.

The coks oven. managers year-book.

1976, р. 161-177 (йрототип).