Способ очистки газов от окислов азота

Способ очистки газов от окислов азота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

> 7ОО!82

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН MR

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.11.77 (21) 2539435/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.11.79. Бюллетень ¹ 44 (51) М.Кл В 01 Р 53/16

C01 В 21/20

Государственный комитет (53) УД K 66.074.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Зата опубликования описания 13.12.79 ( (72) Авторы изобретения

В. П. Панов, А. В. Серов, Л. Я. Терещенко, А. Г. Бельченко и В. А, Рябчий (71) Заявители Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ОКИСЛОВ АЗОТА

Изобретение относится к способу очистки газов от окислов азота путем поглощения их органическим абсорбентом и касается вопроса его регенерации.

Известны способы очистки газов от окислов азота щелочными растворами, жидкими органическими логлотителями, каталитическии восстановлением (1).

Пр и,использовании щелочных,растворов едкого,патра, соды, известкового молока не достигается требуемая степень очистки газов при,низкой интенсивности процессов.

Каталитическое восстановление окислов азота с помощью природного газа .или аммиака позволяет достигать содержания окислов азота в отходящих газах 0,005 об. %, но требует дорогостоящих дефицитных катализаторов, больших расходов природного газа и аммиака, окислы азота необратимо теряются. Кроме таго, отходящие газы загрязняются,не менее вредной примесью окисью углерода .илй аммиаком.

Жидкие органические поглотители, типа трибутилфосфата, обеспечивают высокую степень очистки газов, .но обладают:незначительной емкостью .по отношению к DlKHcлам азота при низких концентрациях .их в очищаемых казах, а регенерация, поглотителя,,например продувкой;воздухом, приводит к дефпксацип связанно о азота.

Наиболее близким к изобретению по технической сути и достигаемому результату является способ. очистки выхлопных газов от окислов азота, заключающийся в логлощенип окислов азота 10 — 20%-.ным раствором азотной кислоты в трибутилфосфате 12).

Используемый поглотитель иозволяеп обеспечить высокую емкость по отношению к окислам азота вследспвие образования соединений трпбутилфосфата с азотной и азотистой кислотами. Одна ко при регенерации поглотителя путем смешения с раство.рами азотной кислоты в эюстракторе часть трыбутилфосфата теряется с водной фазой вследствие значительной растворимости (430 — 300 .пг/л). Кроме того, из-за близких значений плотностей растворов (органического .и водного) на стадии регенерации требуется длительная продолжительность отстаивания фаз 0,5 — 2 ч, что увеличивает, объем экстракционного оборудования.

25 Целью изобретения является снижение потерь поглотителя .и интенсификации стадии регенерации.

Поставленная цель достигается описываемьсм способом очистки газов от окислов азота путем поглощения их,раствором азот70О182

65 йой кислоты в трибутилфосфате с последующей регенерацией поглотителя,воздухом ари .повышенной температуре, состоящей в том, что поглотитель обрабатывают воздухом при температуре 50 — 70 С и давлении

5 — 8 ата до остаточного содержания азотистой кислоты 0,5 — 1,0 масс. %, сьмешивают с 55 — 70%-,ным раствором нитрата аммон ия в соотношении (1 — 4): 1, аммонизи,руют полученный раствор до рН 1 — 2, а затем отделяют триб тилфосфат от расввора нитрата аммония. Аммонизацию можно проводить аммиачной водой.

Отличительными признаками способа является обработка поглотителя возду: ом при давлении 5 — 8 ата и температуре 50—

70 С до остаточного содержания азотистой кислоты 0,5 — 1,0 масс. %, смешивание его с 55 — 70", „раствором нитрата аммония в соотно|шении (1 — 4): 1, аммонизация получечного раствора до рН 1 — 2 и последующее отделение трибутилфосфата от раствора нитрата аммония, а также,возможность проведения аммонизации аммиачной водой.

Технология с пособа состоит в следующем.

Газовую смесь, содерхкашую окислы азота, контактируют в противоточном г бсорбере с жидким логлотителем и получают йа выходе из него очищенный от окислов газ. При поглощении получают раствор азотной .и азотистой кислот в трибутилфосфате, IKOTopbIH подвергают затем обработке кислородом или воздухом и ри давлен ич

5 — 8 ата с целью окисления азотистой кислоты и растворенных окислов азота до остаточного содержания азотистой кислоты 0,5 — 1 масс. %. Обработку ведут при перемешивании, температуре 50 — 70 С в течение 20 — 60 лин. Раствор из окислителя смешивают с раствором нитрата аммония, близким к насыщению при заданной температуре (55 — 70 масс. % NH4NO3) и обраба тывают аммиаком. В ходе процесса происходит переход образующегося нитрата аммония в водную фазу. С целью предотвра щения образования .нитрата аммония, легко разлагающегося до азота, аммонизацию ведут до рН 1 — 2 при температурах 30 —

80 С. Азотистая кислота остается в орган1ической фазе .вследствие низких значений ,pH, iB указанной фазе частично остается и азотная кислота (до 5 масс. % ). Смесь растворов подают в отстойник, где, вслед. ствие большой разности плотностей фаз, происходит их быстрое расслаивание. При аммонизации получают водившую фазу, содер жащую 60 — 80 масс. % NH4NO3. Органиче скую фазу подают на орошение абсорбера, а водную в количествах, отвечающих содержанию ХН4МО, на переработку в аммиачную селитру по известным методам .или на ,использование в качестве жидкого удобрения, а оставшуюся часть возвращают нз смешение с раствором соединений азота в

ТБФ, предварительно добавив, воду, в количествах,,coo Tветствуюших количеспвам воды, отводимых с раствором,на переработку.

Аммоиизацию возможно проводить путем добавления к смеси,не 1газообразного аммиака, а аммиачной воды, Процесс окисления HNO>,в HNO3 эффективно проводится при,давлении 5 — 8 QTQ и температуре 50 — 70 С. Применение давления ниже 5 ата,при водит к уменьшению скорости процессов, а давление .выше 8 ата не приводит к существенному ускорению процесса..

Снижение содержания азотистой кислоты,в обрабатываемом растворе менее 0,5 масс. % приводит к увеличению продолжительности обработки, а увеличение больше

1,0 масс. % приводит к дефиксации связанного азота при аммонизации. Ам моннзацию проводят при рН 1 — 2, так,как при рН ) 2 также наблюдается дефиксация связанного азота, а при рН (1 значительное количество азотной, кислоты остается в фазе,поглотителя.

Пример 1. При абсорбции газа, содержащего 0,5 об. % окислов азота .при давлении 8 ата получено 200 г раствора, содержащего 8,7 масс.,o HNO> .и 4,7 масс. %

HNO . Данный раствор обработали при

80 С и давлении 8 ата воздухом в течение

20,пан и получили раствор, содер кащни

13,9% HNO, и 0,85% HNOq. К полученному рвет вору добавили 100 г 56,6 jo-ного раствоgapa NH4NO3 и проаммонизировали при 70 С до рН 2, после чего фазы, разделили в отстойнике. После разделения получили 175 г орга|нической фазы, содержащей 0,98%

НХО и 0,2% НМО,,и 125 г водного раствора с концентрацией 73% NH4NO>, 48 г раствора направили,на перера|ботку в амселитру, а к 77 г раствора добавили 23 г воды и использовали для следующего опыта.

В ходе аммонизации,использовали 8 г аммиака.

Пример 2. 200 г раствора с концентрацией HNO, 8,7% и HNO> 4,7% обработали воздухом при давлении 5 ата и температуре 50 С в течение 60 мин .и получили раствор, содержащий 14 2% НХОз и О 5%

HNO>. К .нему добавили 200 г 60%-ного расТаора ХН КО; и проаммонизировали при 30 С до рН 1. Фазы разделили в отстойнике. Получили органическую фазу, содержащую 1,5 io HNOg и 0,5% НХО, в количестве 175 г и водную фазу в количестве

230 г с концентрацией ХН,ХО, 62,9%. 52 г раствора переработали,в амселитру, а к оставшемуся раствору добавили 22 г воды и использовали в следующем опыте. Использовано 7 г аммиака.

По предложенной технологии отстаивание фаз происходит в течение 2,5 яин, .поглощенные окислы азота перерабатываются в полезный продукт — амселитру.

700182

Формул а,изо 6р етения

Составитель Р. Герасимов

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор Г. Прусова

Заказ 1068/! 344 Изд. № 647 Тираж 877 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Потери трибупилфосфата с водной фазой |сокращаются с 0,38 кг на 1 м,раствора до 0,013 кг .на 1 м раствора, что составляет 0,38 — 0,013 0,367 кг, лрл стоимости его

2 руб за кг 0,367.,2=0,73 руб на 1 м раствора, кроме того, улучшается качество азотной кислоты и интеосифици|руется процесс разделения водной и органической фаз. !,1. Способ очистки газов от окислов азота лутем поглощения их,раствором азотной кислоты .в трибутилфосфате с последующей регенерацией логлотителя воздухом при ловы шинной температуре, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения потерь потлотителя и интенсификации стадии регенерации, поглотитель обрабатывают воздухом при давлении 5 — 8 ата и температуре 50 — 70 С до остаточного содержания азотистой кислоты 0,5 — 1,0 масс. %, смешивают с 55 — 70% раствором !нитрата аммония в соотношении (1 — 4): 1, аммонизи5 руют полученный раствор до рН 1 — 2, а затем отделяют трибутилфосфат от раствора нитрата аммония.

2. Способ по л. 1, о тли ча ющийся тем, что аммонизацию проводят аммиачной водой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Атрощвнко В. И., Каргин С. И. Тех,нология азотной кислоты. М., «Химия», 1970, гл. 5, с. 174.

2. Авторское свидетельство СССР № 460652, кл. В 01 D 53/16, 19.07.71 (прототип).