Способ очистки коксового газа от цианистого водорода

Способ очистки коксового газа от цианистого водорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

б П И С А Н И Е 1»,У68806

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йовз Советскн

Соцналнстнческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.03.79 (21) 2738644/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) M. Кл.з

С 10К 1/08

Государственный комитет

СССР (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 66.074.39 (088.8) ло делам изобретений н открытий (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Марков, М. Н. Чернявская, В. И, Меликенцова, П. М, Черниченко, В. И. Татарко и В. К. Ворона

Украинский научно-исследовательский углехимический институт

«УХИН» и Государственный всесоюзный институт по проектированию предприятий коксохимической промышленности

«Гипрококс» (71) Заявители (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА

ОТ ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА

Изобретение относится к области очистки коксового газа от цианистого водорода и может быть использовано в коксохимической, коксогазовой промышленности и в других отраслях народного хозяйства.

Известен способ очистки газов от цианистого водорода, в котором газ обрабатывают вначале водно-щелочным раствором (рН=9), содержащим FeS для удаления основного количества HCN в виде ферроцианатов, а затем водно-кислотным раствором солей железа для удаления остаточного содержания HCN в газе. Получаемый в результате промывки газа на второй ступени раствор смешивают с водно-щелочным, содержащим FeS, и используют повторно. Степень очистки газа от HCN достигает при этом 99,5% (Ц.

Недостатком этого способа является применение суспензии с водно-щелочным раствором. Кроме того, для достижения высокой степени очистки процесс необходимо вести в две ступени с применением различных поглотителей, что усложняет технологию и аппаратурное оформление.

Известен также способ, в котором обессеренный циансодержащий коксовый газ обрабатывают поглотительным раствором, представляющим собой водный щелочной раствор комплексоната железа, рН в про2 цессе поддерживают в пределах 6 — 8. Расход поглотительного раствора составляет примерно 1,5 л/мз газа. Степень очистки газа от цианистого водорода составляет

5 примерно 98,5% (2).

Регенерацию поглотительного раствора проводят нагреванием до 100 С и аэрацией воздухом. При этом происходит окисление

10 хелатного комплекса и выделение цианистого водорода.

Недостатками данного способа являются такие, как низкая степень очистки газа от цианистого водорода; невозможность при15 менения данного способа для очистки газов, содержащих H2S, так как за счет окисления сереводорода образуются и накапливаются в цикле роданистые соли; необходимость применения высокой температуры

20 при аэрации (100 С), что приводит к частичному омылению синильной кислоты с образованием муравьинокислых солей. Поэтому в этом способе ограничиваются рН раствора в пределах 6 — 8, так как повы25 шение рН усиливает скорость омыления, а, следовательно, и накопление муравьинокислых солей. Однако низкое рН обусловливает низкую степень очистки газа, даже при столь высоком удельном орошении, 30 как 1,5 л/м газа.

768806

Целью изобретения является повышение степени очистки газа от цианистого водорода.

Поставленная цель достигается способом очистки коксового газа от цианистого водорода, включающим промывку водно-щелочным поглотительным раствором, содержащим комплексонат железа, кристаллизацию полученного ферроцианида и подачу в маточный раствор щелочи и сульфата железа, причем в поглотительном растворе молярное соотношение комплексона к ионам железа поддерживают равным

2 — 1: 3 — 1. При этом промывку ведут при соотношении поглотительного раствора к исходному содержанию цианистого водорода в газе, равном 0,1 — 1: 0,5 — 1 л/г.

Коксовый газ, содержащий сероводород и цианистый водород, промывают щелочным раствором комплексоната двухвалентного железа. Молярное соотношение в поглотительном растворе комплексона и ионов двухвалентного железа для образования комплексоната поддерживают в пределах

2; 1 — 3: 1. Процесс ведут при температуре

30 — 50 С и соотношении поглотительного раствора к исходному содержанию цианистого водорода в газе, равным 0,1: 1 — 0,5—

1 л/г. По мере накопления в поглотительном растворе ферроцианида, часть его выводят из цикла, охлаждают до 18 — 20 С и отделяют выпавшие кристаллы соли известным путем. В маточный раствор после отделения ферроцианида добавляют щелочной реагент и сульфат двухвалентного железа, после чего возвращают в циркулирующий раствор для поддержания соответствующего соотношения реагирующих компонентов.

03 мол/л

30 — 60 г/л

360 — 380 г/л

Таблица 1

Малярное соотношение комплексона и иона железа

Я п/п

4:1

3:1

2:1

99,0

99,8

98,9

1. Степень очистки в io отсутствуют отсутствуют отсутствуют имеется

Таким образом, оптимальным соотношением комплексона и иона железа в погло- 40 тительном растворе, обеспечивающем высокую степень очистки коксового газа от

HGN является 3: 1.

Таблица 2

Соотношение расхода щелочного раствора комплексона и содержащегося в газе в л/г

Наименование

0,3:1

0,5:1

0,1:1

0,6:1

0,05:1

99,8

98,2

97,5

99,8

99,9

2. Наличие взвешенных примесей в циркулирующем поглотительном растворе

Степень извлечения НС из газа, у, Пример, Коксовый газ в количестве

1000 мз/час, содержащий 2 г/мз цианистого водорода и 15 — 18 г/л сероводорода, промывают при 50 С щелочным раствором следующего состава:

Катион железа (Fe+ ) 0,1 г-ион/л

Этилендиаминтетрауксусная кислота (комплексон)

К2С03

К4(Ре (CN) а) При следующем составе молярное соотношение комплексона этилендиаминтетрауксусной кислоты и ионов железа в поглотительном растворе было равно 3; 1. Расход поглотительного раствора при этом составил 0,5 л/г HCN, т. е. 0,5: 1. Из цикла на переработку выводят 0,6 мз/час поглотительного раствора и подвергают охлаждению до 20 С. Выпавшую соль отделяют известным способом. При переработке поглотительного раствора получают 9,7 кг/час ферроцианида калия.

Для поддержания требуемого соотношения в поглотительном растворе этилендиаминтетрауксусной кислоты и ионов двухвалентного железа в возвращаемый в цикл маточный раствор, после отделения ферроцианида калия, добавляют сульфат железа (Fe+ ) — 1,5 кг/час и 4,2 кг/час карбоната калия.

Содержание цианистого водорода в очищенном газе составляло 0,004 г/мз, что соответствует 99,8% -ой степени очистки.

В табл. 1 приведены экспериментальные данные зависимости степени очистки коксового газа от величины молярного соотношения комплексона и иона Fe+ .

В табл. 2 приведены данные влияния расхода поглотительного раствора, содержащего комплексон и ион железа в соотношении 3: 1, на степень извлечения HCN из газа.

768806

Формула изобретения

Таблица 3

Степень извлечения из газа

Наименование комплексона

99,8

99,2

Этилендиаминтетрауксусная кислота

Диэтилентриаминпентауксусная кислота

98,6

Триэтилентетрамингексауксусная кислота

Составитель Е. Корниенко

Техред О. Павлова

Редактор T. Глазова

Корректор Л. Орлова

Заказ 2405/9 Изд. Иа 528 Тираж 545 Подписное

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

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Оптимальным соотношением расхода поглотительного раствора к содержащемуся в газе HCN следует считать 0,1 — 0,5: 1.

Ниже приведены экспериментальные данные по степени извлечения HCN из коксового газа при применении в качестве комплексона различных кислот этого класса (табл. 3). Очистка газа проведена при следующих условиях: а) соотношение комплексона и ионов железа в поглотительном растворе 3: 1; б) расход поглотительного раствора из расчета в л на г/мз HCN — 0,5.

Техноэкономические преимущества способа очистки коксового газа от цианистого водорода заключаются в следующем:

1. Высокая степень извлечения HCN из коксового газа, загрязненного сернистыми соединениями.

2. Полностью устраняется возможность образования шламов и промежуточных примесей, загрязняющих раствор, а накапливающийся в маточном растворе ферроцианид щелочного металла выводится как товарный продукт.

3. Упрощается технологический процесс за счет того, что не требуется перед извлечением HCN очищать газ от сероводорода.

Кроме того, выделение ферроцианида из поглотительного раствора сводится к простому охлаждению и отделению кристаллов фильтрацией.

4. Гибкость технологической схемы заключается в возможности получения ферро10 цианида, как товарного продукта, или на его основе чистых роданистых солей.

15 1. Способ очистки коксового газа от цианистого водорода, включающий промывку воднощелочным поглотительным раствором, содержащим комплексонат железа, кристаллизацию полученного ферроцианида и

20 подачу в маточный раствор щелочи и сульфата железа, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в поглотительном растворе молярное соотношение комплексона к ионам железа поддер25 живают равным 2 — 1: 3 — 1.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что промывку ведут при соотношении поглотительного раствора к исходному содержанию цианистого водорода в газе, рав30 ном 0,1 — 1: 0,5 — 1 л/г.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

35 1. Патент Японии № 47 — 47652, кл. 2/3/—

93/93/, опублик. 1973.

2. Патент ФРГ № 1251900, кл. 26 9/03, опублик. 1962 (прототип) .