Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 66
Текст из файла (страница 66)
7.о.1. Очистка отходящих газов в производстве соляной кислоты Синтетическая соляная кислота получается путем абсорбции сухого хлористого водорода водой. Степень переработки хлористого водорода в соляную кислоту составляет 92 — 9б %. Не поглощенные в абсорбционпой системс хлористый водо- род, инертные газы и водяныс пары направляются на санитарную очистку.
Лля этой цели обычно служат два последовательно установленные абсорбера 1, 2„орошаемые водой (рис. 7.35). Абсорберы представляют собой фаолитовые царги, соединенные на тугоплавком пеке и заполненные насадкой из Фарфоровых колец 25 х25 мм. Очищенный от НС1 газ выбрасывается в атмосферу, а образующиеся в системе кислые воды в зависимости от условий производства из сборника 3 могут либо поступать на нейтрализацию, либо использоваться для получения технической соляной кислоты.
Остаточное содержание НС1 в отходящих газах не превышает 30 мг/м'. Для более полного улавливания НС1 разбавленная соляная кислота, служащая абсорбснтом, охлаждается в оросительном холодильнике 5. В некоторых случаях для очистки отходящих газов от НС1 целесообразно применять раствор ИаОН, Часть П. Технологические решения по обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах Образующаяся при этом соль ХаС1 может быть использована в цехе электролиза. Таблица 7.7 Параметры сжижения хлора Комбинированный метод Мстодглубокого охлаждения Метод высокого давления Показатели Давление, МПа Температура, 'С 0,17 — 41.2 Ог — 35 до — 40 0,3 — 0,5 От — 15 ло — 20 25 — ЗО Стспспь сжижеиия 85 — 90 80 — 85 305 7.б.2. Очистка отходящих газов от хлора в цехах электролиза ЖиП и Ио При электролизе ИаС1 и НС1 из электролизеров выделяется газообразный хлор с примесью воздуха, двуокиси углерода, водяного пара, водорода и других газов.
В газах содержится до 80 — 90 % хлора, его выделяют из смеси в виде товарного продукта методом сжижения. В зависимости от условий производства использу1отся различные технологические схемы сжижения хлора, отличающиеся давлением, температурой конденсации и оборудованием. От применяемого метода зависит и степень извлечения хлора. На практике методы сжижения хлора подразделяются на три группы (см. табл. 7.7). С технико-экономической точки зрения наиболее приемлемым является комбинированный метод сжижения хлора, однако он обеспечивает сравнительно низкую степень сжижения, Для более полного выделения хлора из хлоргаза (до 98 — 99 %) используют двухступенчатую комбинированную схему. По этой схеме осушенный хлоргаз вначале компримируют до 1,2 МПа и охлаждают оборотной промышленной водой до 30— 33 С.
При этом сжижается 85 — 90 % хлора. Далее газ поступает во вторую ступень, где при том жс давлении он.охлаждается до температуры — 15 - — 20 С. Степень сжижения хлора при этом достигает 96 — 98 %. Для охлаждения газа используют фреоновую холодильную установку или испаряют часть жидкого хлора в испарителе. После второй ступени абгазы содержат еше некоторос количество хлора, поэтому перед выбросом в атмосферу они направляются на санитарную очистку.
Санитарная очистка газов производится различными методами. Наибольшее распространение получила санитарная очистка с помощью растворов щелочи или известкового молока. Образующиеся при этом растворы гипохлоритов натрия или кальция используют как товарную продукцию. Абгазы после сжижения могут быть использованы для получения синтетической соляной кислоты, бертолетовой соли или хпорной извести. Однако спрос на эти продукты ограничен. Кроме того, из-за присутствия в газе различных примесей не всегда обеспечивается требуемое качество получаемых продуктов.
Поэтому для полного обезвреживания газов целесообразно далы1ейшсс выделение хлора в виде товарной продукции. Более полное выделение хлора из абгазов возможно методом глубокого Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности Таблица 7.8 Растворимость хлора в некоторых растворителях (при Р = 10' Па) Тсмпс ат а,'С Растаоритсль — 1О 0 20 30 40 60 80 100 Иольные дали Чстырсххлор истый л од 0,276 0,231 0,117 О,!0 0,079 0,52 0,034 Чстырсххлористый титан 0,184» 0,162~а 0,381 0,423 5,29 4,30 3.61 2„80 2,35 2,08 'ПриР=0,68-10 Па, "При Р=3,4 10'Па, ~~~ Выпаласт гиярат хлора.
306 охлаждения под давлением. Для этого абгазы компримируют до 1,2 МПа и охлаждают до — 60 'С. Существуют также методы выделения хлора из абгазов с помощью жидких или твердых сорбентов. Наиболее эффективными сорбентами хлора являются вода (под давлением), четыреххпористый углерод, четыреххлористый титан, хпориды серы и др. Растворимость хлора в этих соединениях приведена в табл. 7.8. Известен метод очистки абгазов от хлора с помощью четырсххлористого углерода, с последующей отдувкой хлора горячим паром. Схема установки двухступенчатой абсорбции хлора из абгазов приведена на рис. 7.36. Абгазы, содержащие до 0,5 — 5,0 % хлора*, подают в абсорбционную колонну 1, работающую под давлением 1,5 10' — 2,0 10' Па. Сюда же для предотвращения образования взрывоопасной смеси подается воздух.
В нижней части абсорбционной колонны имеется тсплообменник, служащий для охлаждения абгазов перед абсорбцией, В качестве хладоагента применяется рассол при тем- пературе — 15 + — 20 С. Охлажденные абгазы поднимаются в верхнюю часть аппарата, заполненную кольцами Рашига и орошаемую четырех- хлористым углеродом, охлажденным до температуры — 15 -.
— 20 'С в холодильнике 2. При взаимодействии абгазов с охлажденным четыреххлористым углеродом происходит поглощение хлора. Очищенный газ выбрасывают в атмосферу, а отработанный поглотительный раствор направляют на регенерацию. Насыщенный хлором чстыреххлористый углерод'собирается в нижней части абсорбсра 1 и далее центробежным насосом подается в теплообменник 3, где он предварительно охлаждает свежий СС!„, идущий на орошение абсорбера, 'а затем поступает в ректификационную колонну 4для выделения хлора. Ректификационная колонна работает под давлением 3,5 - 10' Па, она состоит из трех частей: нижней, средней и верхней. Нижняя часть колонны заполнена насадкой, которая орошается четыреххлористым углеродом, предварительно подогретым в теплообменнике 3.
Растворитель Часть 11. Технологические решения но обезвреживанию вредных веществ в газовых выбросах 8 алзмосферу 4 на оч Рис. 7.36. Схема абсорбции хлора из абгазов четыреххлористым углеродом: 1 — абсорбер; 2 — холодильник СС1,; 3 — теплообиенник; 4 — рсктификационная колонна; 5— конденсатор хлора; б — кипятильник; 7 — абсорбер паров СС!,; 8 — холодильник гсксахлорбу- гадиена„р — теплообменннк; 10 — рсктификационная колонна для очистки СС1,; 11, 12— геплообменники 307 стекает вниз по насадке, а навстречу поднимаются пары хлора, выделяющиеся в кипятильнике 6.
Далее пары хлора проходят среднюю часть колонны, также заполненную кольцами Рашига. На орошение насадки поступает жидкий хлор, сконденсированныи* в дефлегматоре, расположенном в верхней части колонны„ когорая также охлаждается рассолом. После промывки жидким хлором газообразный хлор, почти не содержащий примеси четыреххлористого углерода, направляется в конденсатор 5, где сжижается и откуда в виде товарного продукта отправля- ется к потребителю. Регенерированный чстыреххлористый углерод после охлаждения в теплообменнике 3 и холодильнике 4 вновь идет на орошение абсорбера 1. Абгазы, очищенные описанным методом и выбрасываемые в атмосферу, могут содержать некоторое количество паров СС14, что приводит к загрязнению атмосферы и потере ценного химического реагента. Поэтому в схеме предусмотрена вторая ступень очистки газов, предназначенная для улавливания паров четырсххлористого углерода, уносимого с абгазами.
Во второй ступени происходит также более глубокая Глава 7. Очистка отходящих газов в различных отраслях промышленности очистка абгазов от остатков хлора, не поглощенного в абсорбере 1. Вторая ступень очистки абгазов, содержащих примеси четыреххлористого углерода и хлора, аналогична первой. Различие заключается в том, что на орошение абсорбера 7, куда поступают абгазы после первой ступени очистки, подается гексахлорбутадиен, который растворяет пары СС1, и С1,. При температуре абсорбции гексахлорбутадиен не испаряется, и его потери с очищенными абгазами практически равны нулю. Использованный гексахлорбутадиен регенерируют в ректификационной колонне 10.
После предварительного нагревания в теплообменнике 9 его подают на орошение нижней части ректификационной колонны. Раствор гексахлорбутадиена стекает в кипятильник 12, обогреваемый паром. При нагревании четыреххлористый углерод и хлор испаряются и в виде паров поднимаются вверх по колонне. Пройдя среднюю часть колонны и аефлегматор, пары СС1, и С1, сжижаются в конденсаторе 11, откуда возвращаются на орошение абсорбера первой ступени. Регенерированный гексахлорбутадиен, пройдя теплообменник 9 и холодильник 8, вновь поступает на орошение абсорбера 7. При двухступенчатой схеме абсорбции потери хлора, четыреххлористого углерода и гексахлорбутааиена весьма незначительны.
На! т жидкого хлора, извлекаемого из абгазов, расходуются: Холод, ккал ............................,.... 300 — 500 Вода, м'. .. ............... 8 — 10 308 0,7 — 0,8 .. 10-15 Пар, т Электроэнергия, кВт ° ч ............... Потери, кг: С1, . ......,........................, .............. 2 Са, ....,........,..........,.. . ... 2 Недостатком этого метода является наличие в жидком хлоре 0,3 % четыреххлористого углерода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
