Страус В. - Промышленная очистка газов (1044946), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Абсорбция элементарного хлора является одной из основных стадий очистки этого газа перед его дальнейши м использование м. Абсорбция паров соляной кислоты происходит с выделением большого количества тепла, поэтому нсобхолимо предусматривать охлаждение. Процесс обычно проводят в лве стадии [1841: на первой стадии газы проходят графитовый абсорбер-теплообменник, а затем насадочную башню с керамической насадкой для удаления последних следов кислых газов. Данные по равновесию системы приведены в табл.
П1-2. Кемпнер, Зайлер и Боуман [4341 провели испытание ряда промышленных скрубберов, в которых подвергали обработке 4250 м'/ч газов, содержащих 20 мг/м' газообразного НС1. Многие из этих установок показали высокую эффективность, близкую к 1009а, при расходе волы около 0,26 кг/м'. ыо ТАБЛИЦА П1-2 Парциаланое давление хлористого водорода над водой Ксацеатраиаа НС1, часта аа !00 част.
н,о пв'с 114 31,0 7,67 1,57 О,ЗО 0,057 0,011 0,0021 0 00041 0,000078 0,0000091 0,0000015 78,6 56,3 47,0 38,9 31,6 25,0 19,05 Щ,64 8,70 4,17 2,04 71,2 18.7 4,75 1,18 0,294 0,073 0,018 0,0046 0,000ч5 0,00019 83,4 25,0 5,92 1,32 0,289 0,064 0,014 0,0031 О, С0068 0,00010 0.00002 82,9 25,0 7,25 2,07 0,620 О,!78 0,052 0,013 0,0033 101 33,6 11,0 3,72 1 ч! 0,41 0,12 0,037 141 Одной из таких установок был скруббер с увеличенной поверхностью — модифицированная двухступенчатая тарельчатая колонна. Вертикальная основа скруббера из стеклопластика сечением 510рс',790 мм состояла нз двух секций; каждая из них включала распределительную тарелку, реакционну1о прокладку из нейлонового волокна толщиной 50 мм с облицовкой из каучука и наклонный туманоуловитель из такого же волокна толщиной 50 мм, расположенный над реакционной прокладкой в форме перевернутой Ч.
В условиях испытания эффективность такой двухсекционной установки достигла 99,25% при полном расходе воды 0,07 кг/иа. Эффективность одной секции составила 95%. Другой установкой, отличающейся высокой эффективностью, оказалась вертикальная башня из стеклопластика (внутренний диаметр 760 мм) с 50-миллимстровой седлообразной насадкой из полипропилена марки Инталонс; высота насадки — 1!70 мм.
Питатель елочного типа с 40 мслкимн отверстиями обеспечивал равномерное распределение под поверхностью насадки, что позволило верхним секциям работать в режиме брызгоуловнтеля. По спецификации изготовителя расход воды около 2 ко!ма обеспечивает практически 100%-ну!о эффективность, тогда как при расходе 0,3 кт/ма воды эффективность составляет порядка 98,8в!о при перепаде давления 1,04 Па. Эффективность горизонтального скруббера, состоящего из оросительной и насадочной секций, при расходе 1 — 2 кг/ма составляет 9б%, а эффективность тарельчатой колонны с клапанными тарелкамн при расходе 0,5 кг!ма составляет 97,8о7р.
Лишь в скрубберс с пульверизационным орошением достигалась эффективность 57% при рекомендуемом изготовителем расходе воды 0,1 кг/иа, поэтому применение такой установки для очистки газов от хлоридов не рекомендуется. Хлориды, встречающиеся в отходящих газах обжига и других технологических процессов, обычно представляют собой не газообразные продукты, а очень мелкие кристаллы, которые не могут быть удалены промывкой в скрубберах, осаждением или фильтрацией газов (в зависимости от условий). Сам хлор может быть уловлен при промывке газов водой.
Протекающие при этом реакции довольно сложны и детально обсуждены в литературе [?681. Как и при удалении фторидов, основной проблемой является выбор конструкционных материалов. Углеродистые и нержавеющие стали не удовлетворяют требованиям, однако при низких температурах могут применяться гуммированные и футерованные башни с керамической насадкой. Можно также использовать сплавы на основе никеля, титана и серебра. Сероводород. Природный и нефтяной газы, каменноугольный газ, широко используемые в промышленности и для бытового отопления, в качестве примеси содержат сероводород. В зависимости ат источника получения газы могут также содержать в меньших концентрациях сероуглерод (СЬг), сероокись углерода, или карбонилсульфид (СОЯ), тиофен (С~Н45) и меркапта~ны (КЬН), пиридиновые основания, цианистый водород, оксид углерода (11) и аммиак. Сероводород содержится также в отходящих газах, образующихся при выпарке целлюлозных щелоков и в результате процессов обжига.
Технологические и топочные газы, содержащие сероводород, коррозионно-активны при охлаждении ниже точки росы, обладают неприятным запахом, весьма нежелательны при производстве и термической обработке сталей и создают ряд других проблем. Поэтому сероводород и некоторые другие соединения необходимо удалять из этих газов. Некоторые муниципальные власти ограничивают содержание сероводорода в бытовом газе до 0,0115 г/м', хотя часто допускается концентрация 0,35 — 0,70 г/м'. Для металлургических процессов обычно разрешают еще более высокие концентрации — до 1,15 г/м' 13101.
В связи с экономической важностью проблемы удаления сероводорода было разработано большое число различных технологических процессов. Поскольку эти процессы были подробно описаны Колем и Ризенфельдом 14551, ниже они будут рассмотрены очень кратко. Наиболее распространенным процессом очистки (или демеркаптанизации, как иногда называют эту операцию) природного и нефтезаводского газов, содержащих небольшое количество сероуглерода и карбонилсульфида и не содержащих аммиака, является очистка этаноламином, или процесс Джирбатол (по названию фирмы — Джирдлер Корпорейшен).
Сероводород и оксид углерода (11), присутствующие в газовой смеси, абсорбируются в барботажной колонне водным раствором этаноламина при низких температурах. Образующийся комплекс поступает в стриппинг-колонну, где при нагревании происходит ре- роома Рис. 111-25. Процесс «Джирботол» [4551: о — основная технологическая схемаг б — молнфицированный процесс «Джирботол» с расюспляютцинися потоками лля свижеин» потребления пара; à — абсорбер; 2 — холокильиик раствор»; 3 — насос; 4, б — теплообменниин;  — регенератор- 7 — хплолильннк «полых газов генерация кислых газов, а раствор этаноламина возвращается в абсорбер (рис.
!11-25, а). Вначале для этой цели был использован триэтаноламнн (ТЭА). Впоследствии было найдено, что для абсорбции сероводорода н СОт с большим успехом может применяться 15 — 20сй-ный водный раствор моноэтаноламина (МЭА), поскольку он отличается повышенной поглотительной способностью на единицу массы растворителя, большей реакционной способностью и легко регенерируется. Недостатками МЭА является тот факт, что он образует с серо- окисью углерода устойчивое при высоких температурах соединение — днэтнлкарбамид 1СО(ЫНСНтСНй)т1, что ведет к потерям амина, а также то, что давление его паров относительно высоко, поэтому после стриппинга необходимо промывать кислые газы для удаления захваченных паров МЭА.
Моноэтаноламин обычно используется для удаления серосодержащих примесей из природного газа, тогда кзк диэтаноламин (ДЭА), не образующий диэтнлкарбамида, применяется для очистки нефтезаводского газа, содержащего некоторое количество карбонилсульфида. Днэтаноламнн менее летуч, поэтому его потери невелики. Находит применение и дипропаноламин. При обработке природного газа моноэтаноламнном концентрация сероводорода снижается до 0,00575 гав, что удовлетворяет даже наиболее жестким требованиям, предъявляемым к городскому газу. Для селективной абсорбции сероводорода в присутствии СОй используют триэтаноламин илн метилдиэтаноламин (МЛЭА) в виде 30%-ного водного раствора.
143 Принеси Содержание, а4 (об.) Сероводород... 0,3 — 3,0 Сероуглерод... 0,007 — 0,07 №ркаптины (йБН) 0,003 % !об,) 0,010 0,000 О, 1Π— 0,23 Тиофен (СеНеБ) Кнрбонилсульфид Цианистый водород Для извлечения сероводорода из природных газов некоторых месторождений, где он содержится в больших количествах (например, в Лаке), применяется процесс, разработанный фирмой Сосьетэ Насьональ де Петроль д'Акитэн.
Он подобен процессу «Джирботол», но в нем используется диэтаноламин (БИРА — 1)ЕА) [9061. Хотя технологические стадии аналогичны процессу «Джирботол», используются более концентрированные растворы амина н повышенные давления. Это позволяет уменьшить габариты установки, снизить капиталовложения и дает возможность одновременно извлекать карбоннлсульфид, который затем регенернру1от н удаляют с газами стриппннга. При этом ДЭА не разлагается. Содержание сероводорода в очищенном газе — менее 2 млн-'. Если необходим сухой сероводород, то вместо воды прн промывке газа для рекуперации летучего амина используют диэтнленгликоль (иногда триэтнленгликоль). Вследствие широкого распространения этих процессов и большой мощности установок экономически выгодно снизить потребление пара для стриппинга и улучшить процесс рекуперацин тепла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
