Очищення газів від галогенів і їх сполук

 

Очищення газів від фторовмісних сполук. У найбільших об'ємах фторвмісні гази виділяються при електролітичному виробництві алюмінію і при переробці природних фосфатів у фосфорні добрива. Вони містять фторид водню (HF) і тетрафторид кремнію SiF₄.

Об'єм фторвмісних газів, що викидаються, складає 300-1000 тис. м³/год. Гази в значній мірі забруднені різними речовинами, що ускладнює їх переробку. Для абсорбції фтористих газів можна використовувати воду, водні розчини лугів, солей і деяких суспензій (Na₂CО₃, NH₄OH, NH₄F, Ca(OH)₂, NaCl, K₂SО₄ і ін.)

Абсорбція водою. Фторид водню і тетрафторид кремнію добре розчиняються у воді. При розчиненні HF у воді протікають реакції гідратації і дисоціації його розчинених молекул:

H₂O + HF →H₃O⁺ + F^-, (3.111)

HF →H⁺ + F^-, (3.112)

F^- + HF →HF₂^-. (3.113)

Тетрафторид кремнію розчиняється у воді з|із| утворенням кремнійфтористоводневої кислоти:

 

SiF₄ + 2 H₂O → 4HF + SiO₂, (3.114)

4 HF + 2 SiF₄ → 2 H₂SiF₆, (3.115)

3 SiF₄ + + 2 H₂O→2 H₂SiF₆ + SiO₂. (3.116)

 

Насправді механізм абсорбції складніший. Рівноважний тиск SiF₄ над розчинами H₂SiF₆ при невеликих концентраціях розчину малий. При концентрації H₂SiF₆ вище 32% тиск SiF₄ різко зростає, і він практично не уловлюється водою. Введення в розчин добавок у вигляді солей і лугів сприяє глибшому очищенню газів.

У промисловості при абсорбції SiF₄ зазвичай отримують 10-22%-й розчин H₂SiF₆. Процес проводять в розпилюючих, насад­кових, тарілчатих колонах і скруберах Вентурі. Ступінь очищення газів досягає 90-95%. Для досягнення глибшого очищення застосовують двоступінчаті системи очищення (рис.3.9, а).

Відхідні гази із вмістом 8-10 г/м³ фтору при 75-80°С поступають в перший абсорбер, котрий зрошується кремнійфтористоводневою кислотою. Потім газ проходить другий абсорбер і бризковловлювач, куди подають чисту воду. У бризковловлювачі відбувається доо­чищення газу з утворенням розбавленої кислоти, яку направляють на рециркуляцію.

Абсорберами є колони з провальними тарілками, виготов­леними з круглих гумованих стрижнів; вільний перетин тарілок 30-50%. Вони працюють при швидкості газу 2 м/с і щільності зрошування 30-50 м³/(м²·год). Концентрація отриманої кислоти досягає 25-30% H₂SiF₆ при продуктивності установок за газом 25 або 36 тис. м³/год. Ступінь вилучення фтору перевищує 99%, а концентрація його у відхідному газі складає 30 мг/м³.

Розроблений процес очищення фторвмісних газів виробництва екстракційної фосфорної кислоти в багатостадійному протиточному горизонтальному абсорбері.

Газ після розкладання сировини із вмістом фтору 3,5 г/м³ подають в абсорбер, куди через форсунки вбризкують воду. Він проходить через ряд секцій, в яких відбувається абсорбція. У п'яту секцію подають гази після процесу фільтрації, що містять 0,212 г/м³ сполук фтору. У останню секцію, в якій є спеціальна насадка, зрошувана водою, вводять вентиляційні гази, що містять 0,017 г/м³ F. Після очищення концентрація фтору у відхідному газі складає 0,013 г/м³, тобто в абсорбері досягається високий ступінь очищення. Основний недолік процесу полягає в неможливості отримання концентрованої кремнійфтористоводневої кислоти.

При абсорбції фтористих газів вапняним молоком виходить забруднений фтористий кальцій. Була зроблена спроба здійснити уловлювання фтористого водню 2-3%-м содовим розчином. При цьому в абсорбері утворюється осад фториду натрію. Через інтен­сивне забивання апаратури спосіб не знайшов промислового застосування.

 

Рисунок 3.9 – Схеми установок очищення газів від фторо­вмісних сполук

А – двохступінчаста: 1, 2 – абсорбери; 3- бризковловлювач; б – розчином амонійних солей: 1, 2 – абсорбери; 3 – сепаратор; 4,5 відстійники; 6, 10 – вакуум-фільтри; 7,8 – збірники; 9 – осад­жу­вальні баки; 11 – реактор; 12 – сушарка.

 

 

На практиці здійснений процес уловлювання фтористих газів розчином, що містить амонійні солі (карбонат, гідрокарбонат і фторид амонію). В процесі абсорбції протікають наступні реакції:

 

2 HF + (NH₄)₂CO₃ → 2 NH₄F + CO₂ + H₂O, (3.117)

HF + NH₄HCO₃ →NH₄F + CO₂ + H₂O, (3.118)

HF + NH₃ →NH₄F, (3.119)

SiF₄ + 2 NaF →Na₂SiF₆. (3.120)

 

Схема процесу показана на рис. 3.9, б. Газ, що містить фтористі сполуки і частки пилу, надходить в абсорбер, де його обробляють циркулюючим амонійним розчином, який містить розчинений фторид натрію (<3,5% NaF), карбонат і гідрокарбонат амонію, аміак і фторид амонію. Основна кількість газу абсорбується в першому абсорбері, в другому відбувається доочищення. Очищений газ проходить сепаратор і викидається в атмосферу. Адсорбційний розчин після першого абсорбера надходить в збірник, а потім в осаджувальні баки, де виділяється нерозчинний фосфатний пил. Після вакуум-фільтра фільтрат надходить в реактор з мішалкою, куди подають соду. При цьому протікають реакції:

 

2 NH₄F + Na₂CO₃ →(NH₄)₂CO₃ + 2 NaF, (3.121)

(NH₄)₂CO₃ + H₂O→2 NH₄OH + CO₂, (3.122)

NH₄OH →H₂O + NH₃. (3.123)

 

Фторид натрію відстоюють, фільтрують і сушать. Для абсорбції фтористих газів можна використовувати розчин поташу, насичений фторидом натрію (карбонатно-калійний спосіб):

 

2 HF + K₂CO₃ →2KF + CO₂ + H₂O, (3.124)

2 KF + Na₂CO₃ →2 NaF + K₂CO₃. (3.125)

 

Після відокремлення осад NaF є товарним продуктом, а маточний розчин повертають на абсорбцію фтористих газів. У фторалюмінатному процесі фторид водню уловлюють водним розчином, що містить від 0,5 до 6,0% фториду алюмінію. При цьому відбувається утворення комплексної сполуки змінного складу – фторалюмінієвої кислоти:

 

mHF + AlF₃ →H_mAlF_m+3, (3.126)

 

де m змінюється від 0 до 20.

З розбавлених газів отримують фторалюмінієву кислоту, що містить 3-7% загального фтору. Частину цієї кислоти нейтралізують гідроксидом алюмінію з отриманням фториду алюмінію, який повертають на абсорбцію фтористих газів. Другу частину пере­робляють на кріоліт.

Якщо у відхідних газах присутній елементний фтор, то використовують 5-10%-й розчин гідроксиду натрію при 38-65°С. Слід уникати застосування розчинів концентрацією менше 2%, оскільки при цьому утворюється надзвичайно отруйний оксид фтору (F₂О). Ця сполука утворюється у випадку, якщо час контакту газу з лугом складає біля 1 с, тому рекомендується тривалість контакту близько 1 хвилини, протягом якого фтор реагує з лугом з утворенням фториду натрію:

 

F₂ + 2NaOH →1/2 O₂ + 2NaF + H₂O. (3.127)

 

Фторид натрію обмежено розчиняється в лужних розчинах. Його присутність призводить до утворення пробок в трубопроводах і ерозії устаткування, крім того, він токсичний і не може бути виведений із системи без подальшої обробки. Виходячи з цього, розчин обробляють вапном (з регенерацією лугу, що утворився):

 

2NaF + CaO + H₂O→CaF₂ + 2 NaOH. (3.128)

 

Інший метод видалення елементного фтору з відхідних газів - спалювання його з вуглеводнями або з воднем для отримання фториду водню, який потім абсорбують водою.

Кремнійфтористоводневу кислоту, що утворюється в процесі водної абсорбції, переробляють в кремнійфториди і фториди, включаючи плавикову кислоту. Основними домішками H₂SiF₆ є гель SiО₂, Р₂О₅, сполуки заліза і SО₃, які ускладнюють переробку.

Найбільш важливими продуктами переробки кремнійфтористо-водневої кислоти є фторид алюмінію, кріоліт, кремнійфториди, синтетичний фторид кальцію. Отримання фториду алюмінію відбувається за реакцією:

 

H₂SiF₆ + 2Al(OH)₃ →2 AlF₃ + SiO₂ + 4 H₂O. (3.129)

 

Кремнегель, що утворюється, відокремлюють фільтруванням, а розчин AlF₃ кристалізують і кристали A1F₃·3H₂О прожарюють при 550-600ºС.

Виробництво кріоліту можливе шляхом взаємодії фторидів алюмінію і натрію, а також при використанні алюмінату натрію і фториду амонію.

У першому випадку процес полягає в нейтралізації гідроксидом алюмінію і содою за реакціями:

 

H₂SiF₆ + 2 Al(OH)₃ →2 AlF₃ + SiO₂ + H₂O, (3.130)

H₂SiF₆ + 3 Na₂CO₃→6 NaF + SiO₂ + 3 CO₂ + H₂O, (3.131)

AlF₃ + 3 NaF →Na₃AlF₆. (3.132)

 

Відходами виробництва є кремнегель вологістю 70%, а також стічні води.

Другий метод отримання кріоліту полягає в проведенні наступних стадій: відділення SiО₂ і осадження; отримання алюмінату натрію; взаємодія алюмінату натрію з фторидом амонію:

 

H₂SiF₆ + 6 NH₃ + 2 H₂O→6 NH₄F + SiO₂, (3.133)

NaOH + Al(OH)₃ →NaAlO₂ + 2 H₂O, (3.134)

NaAlO₂ + 2NaOH + 6NH₄F →Na₃AlF₆ + 6NH₃ + H₂O. (3.135)

 

Отримання фториду кальцію проводять за реакціями:

 

H₂SiF₆ + 3 CaCO₃ →3 CaF₂ + SiO₂ + 3 CO₂ + H₂O, (3.136)

H₂SiF₆ + 6NH₃ + 2 H₂O→NH₄F + SiO₂, (3.137)

6NH₄F + 3Ca(OH)₂ + 3H₂O → 3CaF₂ + 9H₂O+ 6NH₃. (3.138)

 

Фторид кальцію відокремлюють на фільтрі і сушать при 150°С. При розкладанні CaF₂ сірчаною кислотою отримують фторо­водородневу (плавикову) кислоту або безводий HF, які мають різноманітне застосування.

Інший спосіб отримання HF з Н₂SiF₆ – через фторид амонію і біфторид натрію – має декілька стадій: I стадія – отримання NH₄F; на II стадії розчин NH₄F взаємодіє з рециркулючим розчином KF при 125°С:

 

NH₄F + KF → KHF₂ + NH₃. (3.139)

 

Аміак, що виділяється, направляють на I стадію (нейтралізацію), а розчин KHF₂ – на кристалізацію. Відокремлені кристали взаємо­діють з суспензією NaF:

 

KHF₂ + NaF → KF + NaHF₂. (3.140)

 

Розчин KF відокремлюють від кристалів NaHF₂. Кристали сушать і розкладають в барабанній печі при 300°С:

 

NaHF₂ → NaF + HF. (3.141)

 

HF, що виділяється, охолоджують, очищають від пилу, конденсують і після ректифікації направляють на склад. Є і інші способи отримання HF з H₂SiF₆.

При очищенні фторвмісних газів складну проблему представ­ляє вибір конструкційних матеріалів для абсорберів. Зазвичай їх виготовляють або з дерева з дерев'яним обрешетуванням, або з листів пластмаси. Можна також використовувати графіт або нікель і його сплави. Плівка фториду нікелю, що утворюється, захищає метал від подальшої корозії.

Очищення від хлору і його сполук. Утворення промислових газів, і вентиляційних викидів, які містять хлор, хлорид водню і хлорорганічні речовини, характерне для багатьох виробництв. Це отримання хлору і лугів методом електролізу кухонної солі, отримання металевого магнію методом електролізу хлориду, пере­робка кольорових металів методом хлоруючого випалення, отри­мання соляної кислоти і хлорвмісних неорганічних і органічних речовин. Останнім часом джерелами виділення НСl стали установки спалювання хлорвмних відходів.

Для абсорбції хлору і хлормістких речовин використовують воду, водні розчини лугів і органічних речовин, водні суспензії і органічні розчинники.

Взаємодія хлору з розчинами лугів характеризується реакціями:

 

2 NaOH + Cl₂ → NaCl + NaOCl + H₂O, (3.142)

Cl₂ + 2 Ca(OH)₂ →CaCl₂ + Ca(OCl)₂ + 2 H₂O, (3.143)

Na₂CO₃ + H₂O + Cl₂ → NaCl + NaOCl + CO₂ + H₂O. (3.144)

Найбільше практичне значення мають розчин NaOH (100-150 г/дм³) і водна суспензія Са(ОН)₂ (100-110 г/дм³). При абсорбції хлору гідроксидом кальцію (вапняним молоком) при 80-95°С в основному утворюються хлорид і хлорат кальцію:

 

6 Ca(OH)₂ + 6 Cl₂ →5 CaCl₂ + Ca(ClO₃)₂ + 6 H₂O. (3.145)

Хлорати (гіпохлорити), що утворюються в процесі очищення, можуть бути використані для знезараження стічних вод або піддаватися термокаталітичному розкладанню під дією гострої пари: Са(СlO)₂→СаСl₂+O₂.

Процес можна проводити в абсорберах будь-якої конструкції. Ступінь очищення газів досягає 70-90%.

Вапняний метод має ряд переваг: невелика вартість і доступ­ність реагенту, не вимагається ретельного захисту устаткування від корозії, оскільки середовище лужне. Недоліками способу є неви­сокий ступінь очищення, недостатній ступінь використання абсор­бенту, оскільки частина його витрачається на підтримку необхідної лужності розчину. При використанні розчинів NaOH і Na₂CО₃ ефективність очищення підвищується до 90-98%.

Ефективними абсорбентами хлору є тетрахлориди вуглецю (ССl₄) і титану (TiCl₄), хлориди сірки. При використанні СС1₄ процес очищення проводять таким чином: абсорбційні гази, що містять 0,5-5,0% хлору, розбавляють повітрям і подають в абсорбційну колону, що працює під тиском (1,5-2,0)∙10⁵ Па. Перед абсорбцією гази охолоджують розсолом. Абсорбція відбувається охолодженим до (-15)-(-20)°С тетрахлоридом вуглецю. Очищений газ викидають в атмосферу або направляють на доочищення, а відпрацьований поглинальний розчин поступає на регенерацію.

Запропонований спосіб поглинання хлору водними розчинами лігносульфонату концентрацією від 6 до 25%. Досягається така ж ефективність, як і при поглинанні вапняним молоком. Відпра­цьований розчин переробляють в іонообмінний сорбент. Недолік процесу – вища агресивність розчину в порівнянні з абсорбцією вапняним молоком.

На деяких підприємствах кольорової металургії для очищення газів від хлору використовують розчин хлориду заліза, який отримують розчиненням залізної стружки в соляній кислоті. При абсорбції хлору FeCl₂ переходить в FeCl₃, який є товарним продуктом.

Хлорид водню дуже добре поглинається водою, тому її часто використовують як абсорбент, наприклад, у виробництві соляної кислоти. Для очищення відхідних газів від НС1 застосовують воду і лужні розчини.

Очищення газів водою проводять в абсорберах різної конструкції: у скруберах Вентурі, розпилюючих, насадкових абсорберах і в тарілчатих колонах. Вибір апарату залежить від об'єму і складу газів, їх температури, концентрації домішок, ефективності апаратів, а також напряму подальшого використання одержаних сорбатів.

Ефективність очищення для насадкових абсорберів залежить від щільності зрошування. Наприклад, при концентрації хлоро­водню в газі 4 г/м³ при щільності зрошування 2,5 м³/(м²·год) в абсорбері діаметром 5 м з насадкою заввишки 12,7 м ефективність очищення була 72%, а при щільності зрошування 5,1 м³/(м²·год) - 88%. Подальше збільшення щільності зрошування не підвищує ефективність очищення, але утворюються стоки з низькою концентрацією (0,3–0,4%) соляної кислоти. При здійсненні рециркуляції абсорбенту можливе отримання соляної кислоти 9-10%-ї концентрації. У тарілчатих колонах ефективність очищення досягає 90–99%. Наприклад, ефективність колони з клапанними тарілками при витраті 0,5 кг/м³ складає 97,8%.

Основним недоліком процесу очищення водою є утворення туману соляної кислоти, уловлювання якого за інших рівних умов відбувається менш інтенсивно.

Застосування водних розчинів NaOH, Ca(OH)₂ або Na₂CО₃ для абсорбції хлориду водню дозволяє підвищити ефективність очищення і одночасно нейтралізувати стоки, що утворюються. Цей спосіб дозволяє рекуперувати хлорид водню з отриманням хлоридів деяких металів: СаС1₂, FeCl₃, ZnCl₂, BaCl₂, NaCl. Найдешевшим з цих абсорбентів є гідроксид кальцію (вапняне молоко). Після абсорбції розчин хлориду кальцію упарюють. Для зневод­нення розчину можна використовувати розпилювальну сушарку або пальник погружного типу.

Очищення від брому і його сполук. Бром і його сполуки виділяються в атмосферу при їх видобуванні з морської води, а також у виробництві бромпохідних продуктів.

Абсорбційні методи вилучення брому з відхідних газів засновані на утворенні полібромідів (Br+Br₂ →Br₃) при вико­ристанні розчинів бромідів, соди, вапняного молока. Абсорбцію розчинами бромідів проводять в насадковому абсорбері, який зрошують охолодженим до -18°С розчином броміду натрію
(350 г/дм³). Насичений бромом розчин регенерують гострою парою. Бром після віддувки конденсують в холодильнику і виводять на подальшу переробку. Регенерований розчин NaBr повертають в абсорбер. Ефективність очищення газів від брому розчинами карбонату натрію і гідроксиду кальцію (содою і вапняним молоком) вище, ніж розчинами броміду натрію.

У загальному вигляді поглинання брому лужними розчинами характеризується реакціями:

 

2 OH^- + Br₂ →Br^- + BrO^- + H₂O, (3.146)

2 CO₃^2- + Br₂ + H₂O → Br^- + BrO^- + 2 HCO₃^-, (3.147)

2 HCO₃^- + Br₂ + BrO^- + 2 CO₂ + H₂O + Br^-. (3.148)

 

Абсорбцію проводять до накопичення в рідкій фазі
150–200 г/дм³ брому (у вигляді бромідів, гіпобромідів і броматів), після чого розчин виводять з абсорберу і обробляють кислотою і гострою парою (для віддувки брому):

 

BrO₃^- + 5 Br^- + 6 H⁺ →3 Br₂ + 3 H₂O, (3.149)

Br^- + BrO^- + 2 H⁺→Br₂ + H₂O. (3.150)

 

Недоліком способу є утворення стоків, які потрібно очищати.

Висока ефективність очищення газів від брому досягається при використанні розчину бромистого заліза:

 

Br₂ + 2 FeBr₂ →2 FeBr₃. (3.151)

 

Процес проводять в насадковому абсорбері з рециркуляцією розчину до тих пір, поки 80-90% Fe²⁺ не окиснюється до Fe³⁺. Потім розчин замінюють новим. Залізо, що знаходиться у відпрацьованому розчині, відновлюють до Fe²⁺ залізними стружками, після чого розчин упарюють і при охолодженні кристалізують з отриманням плаву броміду заліза. Перевагою методу є повна рекуперація продуктів газоочищення, відсутність стічних вод. Недолік – значна витрата тепла на упарювання розчину і витрата залізних стружок. При поглинанні брому оксидом сірки (IV) йде реакція:

 

Br₂+ SO₂ + 2 H₂O → 2 HBr + H₂SO₄. (3.152)

 

Суміш НВг і H₂SО₄, що утворюється, уловлюють у вигляді крапель в бризковловлювачах або абсорберах.

 

3.5 Очищення газів від оксиду вуглецю (II)

 

Оксид вуглецю є високотоксичним газом. Гранично допустимі концентрації його: у робочій зоні – 20 мг/м³, в атмосфері (мак­симально разова) – 3 мг/м³, середньодобова, – 1мг/м³.

Оксид вуглецю утворюється при неповному згоранні речовин, що містять вуглець. Він входить до складу газів, що виділяються в процесах виплавки і переробки чорних і кольорових металів, вихлопних газів двигунів внутрішнього згорання, газів, що утворюються при вибухових роботах, і так далі.

Для очищення газів від оксиду вуглецю (II) використовують абсорбцію або промивку газу рідким азотом. Абсорбцію проводять також водно-аміачними розчинами закисних солей ацетату, форміату або карбонату міді.

Мідно-аміачне очищення. У разі застосування мідно-аміачних розчинів утворюються комплексні мідно-аміачні сполуки оксиду вуглецю:

 

[Cu(NH₃)_m(H₂O)_n]⁺ + xNH₃ + y CO →[Cu(NH₃)_m+x(CO)(H₂O)_n]⁺ + Q.

 

Найвірогіднішою формою існування одновалентної міді є іон [Cu(NH₃)_2-2H₂О]⁺, який утворює із СО іон [Cu(NH₃)2COH₂О]⁺ з виділенням одного моля води.

Розчин має слаболужний характер, тому одночасно поглинається і оксид вуглецю (ІV):

 

2 NH₄OH +CO₂ →(NH₄)₂CO₃ + H₂O, (3.154)

(NH₄)₂CO₃ + CO₂ + H₂O→2 NH₄HCO₃. (3.155)

 

Абсорбційна здатність розчину збільшується з підвищенням концентрації одновалентної міді, тиску СО і зменшенням температури абсорбції. Співвідношення вільного аміаку і оксиду вуглецю (IV) в розчині також впливає на поглинальну здатність розчину.

Для забезпечення глибокого очищення абсорбцію проводять при тиску 11,8-31,4 МПа і температурі розчину 0-20°С. Схема установки представлена на рис. 3.10, а. Регенерацію розчину про­водять нагріваючи його парою до температури 80°С. Регенерований розчин повертається в абсорбер, а гази на переробку.

Додавання до розчину метанолу, етанолу, етиленгліколю або гліцерину збільшує його абсорбційну здатність, знижує парціальний тиск оксидів вуглецю над розчином, що дозволяє вести процес очищення під меншим тиском.

Рисунок 3.10 – Схеми установок очищення газів від оксиду вуглецю (II)

а – мідно-аміачним розчином: 1 – абсорбер; 2 – насос; 3,4 –хо­ло­дильник; 5 – ємність; 6 – десорбер; б – мідь-алюмінієво-хлорид­ним розчином: 1 – блок осушення газів; 2 – абсорбер; 3, 8 – блоки виділення парів толуолу; 4 – проміжний десорбер; 5 – вакуум-насос; 6 – регенератор; 7, 11 – холодильник; 12, 14 – насоси; 13 – ємність для розчину; 15 – вузол приготування розчину.

Абсорбція оксиду вуглецю (ІІ) мідь-алюміній-хлоридними розчинами. Цей метод застосовують за наявності в газі кисню і великих кількостей оксиду вуглецю (IV). Процес заснований на хімічній абсорбції оксиду вуглецю розчином змішаної солі тетрахлориду міді і алюмінію в різних ароматичних вуглеводнях з утворенням комплексу з оксидом вуглецю (ІІ). Рекомендується розчин, що містить 20-50% СuА1С1₄ і 80-50% толуолу.

Процес абсорбції можна представити таким чином. Спочатку йде утворення комплексу, який потім абсорбує CO:

 

CuCl + AlCl₃ + 2 C₆H₅CH₃ →(CuAlCl₄)(C₆H₅CH₃)₂, (3.156)

(CuAlCl₄)(C₆H₅CH₃)₂ + 2 CO → (CuAlCl₄)·2CO + 2 C₆H₅CH₃.

 

Інші гази – СО₂, О₂, N₂, H₂, CO - не реагують з комплексом, проте вода руйнує комплекс з виділенням НС1:

 

2 CuAlCl₄ + H₂O→ HCl + CuCl + CuAlCl₄·AlOCl (3.158)

 

тому перед абсорбцією газ повинен бути осушений, що є недоліком процесу.

Заздалегідь осушений газ подають в абсорбер, який зрошується регенерованим розчином. Насичений оксидом вуглецю розчин, що виходить з абсорбера, підігрівають до 100°С і направляють в проміжний десорбер, де підтримують тиск 0,25 МПа. Десорбер зрошують регенерованим розчином для поглинання СО, що виділяється при десорбції. Частково регенерований розчин після теплообмінника надходить в регенератор, де регенерується при 135-180°С. Потім розчин охолоджують і подають у відстійник, з якого направляють в абсорбер і десорбер. Виділений з газових потоків розчинник (толуол) повертають в систему приготування розчину.

Очищення промивкою рідким азотом. Цей процес є фізичною абсорбцією. В ньому разом з оксидом вуглецю (ІІ) одночасно поглинаються і інші компоненти газової суміші. Процес очищення, що застосовується в азотній промисловості, складається з трьох стадій: попереднього охолодження і сушки початкового газу; глибокого охолодження газу і часткової конденсації компонентів; відмивання газів від оксиду вуглецю (ІІ), кисню, метану і ін.

Абсорбцію оксиду вуглецю (ІІ) зазвичай ведуть в колонах тарілчатого типу. Холод, необхідний для створення в установці низьких температур, забезпечується холодильними машинами. Витрата рідкого азоту на абсорбцію оксиду вуглецю (ІІ) за інших рівних умов залежить не тільки від концентрації СО в газі, але і від вмісту домішок інших газів, а також від температури і тиску. Збільшення концентрації оксиду вуглецю в початковому газі (при постійному тиску) трохи підвищує витрату рідкого азоту, оскільки розчинність СО зростає майже пропорційно парціальному тиску. Із збільшенням тиску витрата рідкого азоту зменшується, особливо різко при тиску вище 1 МПа. Підвищення температури приводить до значного збільшення витрати рідкого азоту на промивку.

 

 

Питання для самоконтролю

 

1. Основи абсорбційних методів очищення газів.

2. Очищення газів від оксиду сірки (IV).

3. Видалення оксидів сірки аміачними розчинами.

4. Очищення газів від оксиду сірки (IV) розчинами вапна.

5. Магнезитовий метод очищення газів від оксиду сірки (IV).

6. Цинковий метод очищення газів від оксиду сірки (IV).

7. Абсорбція оксиду сірки (IV) хемосорбентами на основі натрію.

8. Аміачні методи очищення газів від оксиду сірки (IV).

9. Вакуум-карбонатні методи очищення газів від сірководню.

10. Арсеново-лужні методи очищення газів від сірководню.

11. Залізо-содовий метод очищення газів від сірководню.

12. Лужно-гідрохіноновий метод очищення газів від сірководню.

13. Абсорбція сірководню етаноламінами.

14. Очищення газів від сірководню та меркаптанів.

15. Абсорбція оксидів азоту водою.

16. Лужні методи очищення газів від оксидів азоту.

17. Очищення газів від оксидів азоту за допомогою селективних абсорбентів.

18. Метод одночасного очищення газів від оксидів сірки та оксидів азоту.

19. Очищення газів від оксидів азоту їх окисненням у рідкій фазі.

20. Абсорбція фторидів водню та кремнію водою.

21. Абсорбція фторидів розчинами амонійних солей.

22. Абсорбція хлору лужними поглиначами.

23. Абсорбційні методи видалення брому з газових потоків.

24. Очищення газів від хлористого водню.

25. Водне очищення газів від оксиду вуглецю (IV).

26. Очищення газів від оксиду вуглецю (IV) розчинами етаноламінів.

27. Очищення газів від оксиду вуглецю (IV) аміачними розчинами.

28. Очищення газів від оксиду вуглецю (IV) розчинами лугів.

29. Очищення газів від оксиду вуглецю (IV) розчинами поташу.

30. Мідноаміачне очищення газів від оксиду вуглецю (II).

31. Очищення газів від оксиду вуглецю (II) промивкою рідким азотом.