Химический поглотитель для улавливания фторсодержащих газов
Авторы патента:
Использование: очистка сбросных технологических газов от F2, HF, Cl2 и ClF3. Сущность изобретения: поглотитель содержит, мас. обезвоженный CaSO4 30-50, пирит 50 70. Для приготовления поглотителя шихту из CaSO4 и пирита увлажняют, гранулируют и сушат при 300 320°С. 1 табл.
Изобретение относится к неорганическим поглотителям для улавливания фтора или хлора из газов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для очистки сбросных технологических газов от указанных веществ.
Известно, что в ряде производств для улавливания фторсодержащих газов используют оксид алюминия активный. Улавливание фтора оксидом алюминия активным сопровождается выделением большого количества тепла и разогревом слоя поглотителя до 1000оС. Al2O3H2O + 3F2 ->> 2AlF3 + H2O + 1,5O2 (1) Емкость поглотителя по фтору достигает 0,85 г/г, при этом содержание фтора на выходе из адсорбера не превышает 510-3 об. Однако оксид алюминия имеет ряд существенных недостатков, а именно: высокую стоимость; улавливание фторсодержащих газов сопровождается выделением воды (см. уравнение 1), которая является основной причиной спекания сорбента, особенно при высоких концентрациях фтора, и увеличивает коррозию оборудования. Для улавливания фторсодержащих газов также широко применяют химический поглотитель известковый ХП-И (натронную известь), который представляет собой смесь гидроокисей кальция и натрия и может содержать до 21% свободной влаги. Натронная известь может быть использована для комплексной очистки газов от фторсодержащих компонентов Ca(OH)2 + F2 ->> CaF2 + H2O + 0,5O2 (2). За рубежом натронную известь используют для улавливания фтора, хлора и трифторида хлора. При начальной температуре сорбции 220оС емкость поглотителя по фтору составляет 0,3 г/г, а концентрация фтора на выходе из адсорбера 110-5 об. Несмотря на то, что ХП-И является относительно дешевым поглотителем и позволяет осуществлять комплексную очистку фторсодержащих газов, он имеет следующие существенные недостатки: вода, содержащаяся в ХП-И и выделяющаяся при взаимодействии с фторсодержащими газами (см. уравнение 2), превращает гранулы ХП-И в пастообразную массу, что приводит к забивке поглотительных колонн, преждевременной замене поглотителя, увеличению его расхода и объема образующихся отходов. Кроме того, выделяющаяся (по уравнениям 1, 2) вода при взаимодействии со фтором и трифторидом хлора при определенных условиях создает опасность взрыва. Наиболее близким к заявляемому поглотителю является обезвоженный сульфат кальция, применяемый для очистки сбросных технологических газов от фтора [1] при этом вода не выделяется CaSO4 + 2F2 ->> CaF2 + SO2F2 + O2 (3). Существенными недостатками сульфата кальция являются: непригодность для улавливания хлора и трифторида хлора; низкая емкость по фтору, которая составляет 0,091 г/г. Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке поглотителя, пригодного для улавливания как фтора, так и хлора и трифторида хлора и имеющего при этом достаточно большую емкость по фтору и хлору. Заявляемый химический поглотитель для улавливания фторсодержащих газов, содержащий обезвоженный сульфат кальция, содержит дополнительно пирит при следующем соотношении компонентов, мас. Обезвоженный сульфат кальция 30-50 Пирит 50-70. Пирит со фтором взаимодействует с образованием нелетучего фторида железа и шестифтористой серы по уравнениюFeS2 + 7,5F2 ->> FeF3 + 2SF6 (4). Шестифтористая сера представляет собой инертный газ, токсичность которого в 166666 раз ниже, чем фтора. ПДК в воздухе производственных помещений составляет, мг/м3: SF6 5000, F2 0,03. С хлором пирит, по-видимому, будет взаимодействовать с образованием нелетучих соединений продуктов присоединения политиохлоридов типа FeCl32S3Cl2, FeCl32S4Cl2. Заявляемый химический поглотитель обладает следующими преимуществами по сравнению с поглотителем-прототипом:
1. Имеет хемосорбционную емкость по фтору 0,84-1,37 г/г, которая не менее, чем в 9-10 раз, превышает емкость поглотителя-прототипа (0,091 г/г). 2. Позволяет улавливать хлор и трифторид хлора, при этом емкость по хлору составляет 0,23-0,56 г/г. 3. Позволяет утилизировать фтор из сбросных технологических газов в виде шестифтористой серы, которая применяется в электротехнической промышленности в качестве высоковольтного изолятора (элегаза). Заявляемый поглотитель готовят следующим образом. Шихту из сульфата кальция (гипса) и пирита, взятых в заданных соотношениях, перемешивают, увлажняют водой до образования пастообразной массы, которую затем гранулируют и сушат при 300-320оС. Через колонку диаметром 50 мм, высотой 0,7 м, заполненную заявляемым поглотителем (масса 1,135 кг), пропускают сбросные технологические газы с линейной скоростью 0,02 м/с. П р и м е р 1. Сбросные технологические газы, содержащие 20,1 об. фтора, 5,9 об. фтористого водорода, остальное азот, пропускают через колонку с заявляемым поглотителем. При этом через поглотитель было пропущено (до проскока) 2,62 м3 газа (1,054 кг в пересчете на фтор), а содержание фтора на выходе из колонки не превышало 1,3 мг/м3. Данные по емкости поглотителя приведены в таблице. П р и м е р 2. Сбросные технологические газы, содержащие 25 об. хлора, остальное азот, пропускали через заявляемый поглотитель, при этом было пропущено (до проскока) 0,436 м3 газа (0,35 кг в пересчете на хлор), а содержание хлора на выходе из колонки не превышало 1,6 мг/м3. Данные по емкости поглотителя приведены в таблице. П р и м е р 3. Сбросные технологические газы, содержащие 25% фтора, 9% хлора, 10% трифторида хлора, 26% фтористого водорода, остальное инертные газы, пропускали через поглотитель, при этом содержание в газах после колонны не превышало (в мг/м3) фтора 1,2; хлора 4,0. Для производства заявляемого поглотителя используются минерал пирит и гипс, выпускаемый промышленностью. Технология изготовления гипсопирита аналогична технологии производства ХП-И, выпускаемого промышленностью.
Формула изобретения
Пирит 50 70
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Абсорбент для очистки газа от сероводорода // 2046092
Изобретение относится к составам для очистки газов от сероводорода и может быть использовано в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности
Изобретение относится к технике переработки фторопласта с использованием лазерного излучателя
Изобретение относится к способам удаления оксидов серы из топочных газов
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности, к способам улавливания сероводородсодержащего газа, и может быть использовано при улавливании резервуарного газа в условиях колеблящегося режима его заполнения жидкостью (водонефтяной эмульсией)
Изобретение относится к способу десульфурации и/или денитрации отходящего газа многокаскадным облучением электронным лучом
Изобретение относится к способам для очистки отходящего газа, содержащего пыль и химические загрязняющие примеси, и устройствам для их осуществления, в частности к способам и устройствам для охлаждения, очистки от пыли и десульфурации отходящего газа, выпускаемого из различных промышленных установок
Изобретение относится к нефтяной, газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к составам для очистки углеродных газов от вредных примесей, в частности от сероводорода, и может быть использовано при подготовке газа к потреблению
Изобретение относится к способам очистки газов от H2S путем контактирования с адсорбентом на основе олова или оксидов олова или их смеси, дополнительно содержащим стабилизирующий компонент, выбранный из группы: никель, медь, кобальт железо или их оксиды
Изобретение относится к удалению оксидов азота и серы из горячих отходящих газов, особенно из топочных камер
Изобретение относится к технологии очистки газового или парового потока от галогенов или их соединений, в частности к сорбенту и способу очистки кислород- и водородсодержащих газов и/или паров от йода или его органических соединений
Изобретение относится к способам, предназначенным для улавливания органических растворителей из паровоздушной смеси при производстве ультратонких волокон из растворов полимеров, и может быть использовано при работе установок рекуперации органических растворителей из паровоздушных смесей, отходящих от химических производств
Способ очистки газов от диоксида углерода // 2042400
Изобретение относится к очистке технологических газов от диоксида углерода и может быть использовано в химической, нефтехимической и металлургической отраслях промышленности для создания регенерируемых поглотителей диоксида углерода из влажной атмосферы в герметичных объемах
Изобретение относится к металлургической промышленности и может быть использовано в энергетической, химической и других отраслях промышленности, где требуется восстановительный газ с низким содержанием серы
Изобретение относится к химической промышленности
Изобретение относится к способу обезвреживания экологически вредных газов и может быть использовано в технологии плазменной обработки материалов
Изобретение относится к технологии очистки газового или парового потока от галогенов или их соединений, в частности к сорбенту и способу очистки кислород- и водородсодержащих газов и/или паров от йода или его органических соединений
Способ осушки газов // 2030199
Изобретение относится к газопереработке, а именно к способу адсорбционной осушки воздуха, углеводородных и инертных газов с помощью адсорбентов, и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической отраслях промышленности
Способ получения воды из воздуха // 2101423
Изобретение относится к способам получения пресной воды из атмосферного воздуха в удаленных, засушливых или безводных районах