Способ очистки отходящих газов от хлорорганических соединений

Способ очистки отходящих газов от хлорорганических соединений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам очистки газов и может быть использовано при очистке отходящих газов различных производств от хлорорганических соединений. Цель изобретения - повышение производительности процесса. Для повышения производительности способ очистки отходящих газов промышленных производств от хлорорганических соединений проводят путем глубокого окисления при повышенной температуре в присутствии катализатора состава, мас.%: оксид хрома 50-56, оксид железа 23-26, оксид цинка 20-23, оксид кремния 0,5-1,0, при объемной скорости отходящих газов 20000-30000 ч<SP POS="POST">-1</SP> и температуре 450-500°С. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 01 0 53/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4474163/23-26 (22) 15.08.88 (46) 07.12.90. Бюл. У 45 (72) Yi.И.Мясоедов, Н.А.Комаровский, Т.А.Меньшикова и Н.И.Ененко (53) 66 ° 074.3 (088.8) (56) Патент США 11 4053557, кл. В Ol 9 53/34, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 478473, кл. B 01 D 53/00, 1973. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ

ОТ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к способам очистки газов и может быть использовано при очистке отходящих raИзобретение относится к способам очистки газов и может быть использо.вано при очистке отходящих газов различных промьппленных производств от хлорорганических соединений.

Целью изобретения является повьппение производительности процесса очистки.

Пример 1. Оксиды железа и кремния, используемые для приготовления катализатора, готовят следующим образом.

В раствор сернокислого железа (FeSO ) концентрации . 680-.700 г/л добавляют при перемешивании равный объем раствора силиката натрия (Ба 8 0 ) из расчета 40 г БъО на 1 кг, Fe(OH) по реакции FeS04 + Na

= F

Na Si0 ведут раствором аммиака с концентрацией 110-120г/л до шелочной реакции при г. = 25"С. Полученную сус2 зов различных производств от хлорорганических соединений. Цель изобретения — повышение производительности процесса. Для повьппения производительности способ очистки отходящих газов промьппленных производств от хлорорганических соединений проводят путем глубокого окисления при повышенной температуре в присутствии катализатора состава, мас.Ж: оксид хрома 50-56, оксид железа 23-26,оксид цинка 20-23, оксид кремния 0,5-1,0,, при объемной скорости отходящих газов 20000-30000 ч и температуре 450-500 С. 2 табл. пензию фильтруют, Осадок промывают

-2 водой до содержания SO в промывнон воде не более 2,5 г/л, отмытый осадок сушат в токе воздуха при 110—

1200С. При этом гидрат закиси железа

+3 окисляется до оксида железа Fe .Высушенный осадок, содержащий оксиды желе э а и кр емния, используют для приготовления катализатора.

В раствор хромового ангидрида с концентрацией 650 г/л засыпают смесь оксидов железа, кремния и цинка. Полученную суспензию тщательно перемео шивают при t = 60-65 С и затем равномерно подают в нее 50Х-ный раствор патоки. При. этом происходит восстановление Cr 6+ в Cr+ . Полученную

1Е и пластичную массу формуют в червяки о диаметром 3-4 мм, сушат при 110-120 С-. о и прокаливают при 650 С. Готовый катализатор представляет собой гранулы диаметром 3-4 мм и длиной 5-6 мм.

1611418

На очистку подают искусственную газовоздушную смесь, содержащую

0,062 об.7 хлористого метила (CPI C1} при начальной температуре 450 С с объемной скоростью газового потока

N = 20000 ч . Газовоздушную смесь пропускают через кварцевый реактор д = 25 мм и 1 = 600 мм, заполненяЫ 30 мп катализатора следующего состава, мас.7 Сг Оз 50; Ре О з 26,0;

ХпО 23,0; SiO 1,0, исходная газовоздушная смесь и очищенный газ анализируют на содержание СН Cl. По ре9ультатам анализа рассчитывают сте1тень глубокого окисления хлористого метила. Условия очистки и результаты испытаний всех опытов приведены в табл.1.

Пример 2. Опыт проводят аналогично примеру 1. Искусственную газовоздушную смесь с содержанием хлористого метила 0,053 об. пропускают через реактор, заполненный катализатором состава, как в примере 1. Начальная температура смеси 500 С,, объемная скорость 20000 ч .

Пример 3. Опыт проводят аналогично примеру l.

Газовоздушную смесь с содержанием

СН Cl 0,064 об.7. при температуре

450ОС и объемной скорости подачи

ZO0O0 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором следующего состава, мас. .: Cr O g 56,0; Fe>0

23,0; ZnO 20,0; Si0 1.

3S

Пример 4, Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием

СН Cl 0,059 об. при температуре

500ОС и объемной скорости подачи

20000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 3, Пример 5. Опыт проводят ана- 45 логично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием

СН Cl 0,060 об. при температуре

450 С и объемной скорости подачи

30000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором состава, мас.7: Сг О 52,5; FeеОз 26; Zn0 21;

810 0,5.

Пример 6. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием хлористого метила 0,058 об.7 при начальной температуре 500 С и объемнои скорости подачи газовой смеси

30000 ч- пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 5 °

Пример 7. Опыт проводят аналогично примеру 1 °

Газовозд ушную смесь с содержанием

СН Сl 0,064 об.7. при температуре

450 С и объемной скорости подачи

150О0 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 4.

Пример 8. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием

CH Cl 0,055 об.7 при температуре

450 С и объемной скорости подачи

50000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 5 °

Пример 9. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием

СН С1 0,06J об.7. при температуре

500 С и объемной скорости подачи

50000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 5.

Пример 10 Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием хлористого метила 0,052 об. при начальной температуре 450 С и объемной скорости газового потока 20000 ч — l пропускают через реактор, заполненный катализатором следующего состаС"гО 3 51 0; Fe O 28,0;

ZnO 20,0; Б О 1,0 °

Пример 11 ° Опыт проводят аналогично примеру 1 °

Газовоздушную смесь с содержанием

СН С1 0,056 об. при температуре

450 С и объемной скорости подачи

20000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором следующего состава, мыс.%". Cr Og 56,0; Fe>O>

26у0; ZnO 17,0; SiO< 1,0 °

Как видно из табл.l, при начальной температуре отходящих газов

450-500 С v. объемных скоростях подачи 20000-3СООО ч в присутствии хромжелезоцинкового катализатора достигается вь сокая степень очистки газа от хлористого метила (92,9-92,5) и (98„9-99,0). Приведенные в табл.l примеры 7 - 9 даны для сравнения.

При объемной скорости газового потока 15000 ч и начальной темпера. о туре 450 С достигается неудовлетво16) рптельная степень очистки газа. Кроме того, работать с такой объемной скоростью нерентабельно. При объемной скорости газового потока 50000 ч и начальной температуре 450-500 С достигается неудовлетворительная степень очистки газа °

Приведенные в табл.1 примеры

10 и 11 показывают, что при выходе за предлагаемые интервалы концентраций катализатора показатели процесса каталитического дожига хлористо, го метила снижаются (83,67) или находятся на том же уровне (91,7X), что и на образцах 1 и 3.

Пример 12. При понижении температуры ниже предлагаемого предела (400 С) степень очистки хлористого метила составляет 79,37., что значительно меньше величин степени очистки в области предлагаемых температур (92,9-99,ОХ при Т = 450 и

500 С по примерам 1 и 4).

Повышение температуры очистки до

550 С нецелесообразно, так как при более низких температурах (500 С) хлористый метил практически полностью подвергается глубокому окислению и зто к тому же приводит к дополнительным энергетическим затратам.

Пример 13. Очистка от хлористого винила. Опыт гроводят ана— логично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием хлористого винила 0,053 об,Е при температуре 400 С и объемной скорости подачи 20000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере 1. Условия очистки и результаты всех опытов с хлористым винилом приведены в табл.2.

Пример 14. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоздушную смесь с содержанием винилхлорида 0,059 об.Ж при темпера—

14 IB 6 туре 400 С и объемной скорости подачи 30000 ч . пропускают через реактор, э аполненный катализатором, KGK в примере 2.

Пример 15. Опыт проводят аналогично примеру 1.

Газовоэдушную смесь с содержанием винилхлорида 0,06 об.X при температуре 500 С и объемной скорости подачи

30000 ч пропускают через реактор, заполненный катализатором, как в примере !.

Как следует иэ табл.2, при температуре 400 С и объемной скорости поо дачи газа 20000-30000 ч степень глубокого окисления хлористого винила составляет (99,7-84,9), что значительно выше результатов, полученных

20 при аналогичных условиях при дожиге хлористого метила.

Предлагаемый способ по сравнению с известным обеспечивает повышение производительности процесса с 3000

25 10000 до 20000-30000 ч

Фо р мул а и э о б р е т ения

Способ очистки отходящих газов от хлорорганических соединений путем окисления при повышенной температуре в присутствии оксидного хромжелезо— цинксодержащего катализатора,о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, используют катализатор,дополнительно содержащий оксид кремния, при следующем соотношении компонентов, мас,7:

4О Оксид хрома 50-56

Оксид железа 23-26

Оксид цинка 20-23

Оксид кремния 0,5-1,0 и процесс ведут при объемной скорос— t

45 ти отходящих газов 20000 — 30000 ч о и температуре 450-500 С °

)611418

Таблица 1

Температура, С о

Степень

Концентрация

СН С1р o6,%

Объемная

Образец катапиПример очистки

3 скорость

И, ч на вхо- в слое затора до ре- после актора реактора каталиде в слой затора катализатора

20000

30000

lt!

5000

50000

50000

20000

П р и м е ч а н и е. Используют катализаторы следующего состава,мас.%.:

cr2o9 50,р;

52,5

56,0

46,0

50,0

2

4

26, Zn0 23,0; БхО 1,0

20,0 З,о

23,0 190

20,0 1,0

Ре оз

26,0

23,0

ЗО,О

29,0

Таблица 2

Температура, С

Степень очистки

СР С1 %

Пример

Концентрация СРзС1, об.%

Объемная скорость газа Ч,,„-1 на входе в слое в срой каталикатали- затора з атора до реактора после реактора

420 20000

4 lÎ 30000

510 30000

13 400

)4 400

15 500

0,053 0,0002

0,059 0,009

0,06 0,0002

99,7

84,9

99,8

Составитель Г.Винокурова

Техред Л.Олийнык

Корректор Н.Ревская

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 3787 Тираж 570 Подписное изоб етениям и открытиям прн ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по из р

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

1t . о о л. Гагарина, 101

Произчодственно-издате ательский комбинат Патент, r.ужг р д, у

2

4

5 б

8

11

1

3

2

2

2

5

400

410

0 050

0,053

0,064

0 059

0,060

0,058

0,064

0,055

0,060

0,052

0,056

0,062

0 0035

0,0006

0,005

0,0006

0,ООа

0,0028

0,0097

,014

0,007

0,0085

0,0046

0,013

92,9

98,9

92,5

99,0

86,2

95,)

84,8

74,1

88,4

83,6

91,7

79,3