Аміак, витяг з газів
Гази, що містять оксиди азоту, можуть бути умовно розділені на чотири групи. До першої групи можна віднести концентровані гази, одержувані при окисленні аміаку або при окисленні органічних сполук азотною кислотою. Вони містять від 2 до 30% (об.) І вище оксидів азоту [1-3] і служать сировиною для виробництва азотної кислоти. Технологія вилучення з них оксидів азоту описана в спеціальній літературі [4]. [. ]
Під час вилучення аміаку з газів або розчинів найбільш простим рішенням може бути отримання чистого аміаку або концентрованої аміачної води. В оптимальному варіанті такий аміак може бути повернутий в технологічний процес. Можливі й сольові системи утилізації аміаку, коли він поглинається розчинами кислот, а товарним продуктом надається відповідна сіль - найчастіше сульфат або фосфат амонію. Забезпечуючи високу ступінь вилучення аміаку з газів (в більшості випадків - практично 100% -ве), сольові схеми в той же час пов'язані зі значними додатковими капітальньші і енергетичними затратами. Оскільки мова може йти про порівняно невеликих масштабах виробництва відповідних солей в порівнянні з отриманням їх на централізованих і спеціалізованих установках, отже, для таких сольових схем характерні менша продуктивність праці, високі питомі витрати і велика вартість переділу в порівнянні з великими цехами та підприємствами. Все це виправдовує застосування сольових схем утилізації отбросного аміаку насамперед при комбінуванні виробництва солей з основним виробництвом, що можливо при використанні відпрацьованих кислот основного виробництва, а також прп переробці розчинів одержуваних солей спільно з основним продуктом даного підприємства. [. ]
Для вилучення з повітря шкідливих речовин застосовують також аерозольні фільтри, просочені хімічними реагентами, які одночасно вловлюють гази, пари, аерозолі і тверді частинки. Цим способом можна відібрати представницьку пробу пестицидів (фільтр і сітка, просочена в.о.-ліетіленгліколем), діоксиду сірки і сульфатів, оксидів азоту і нітратів, аміаку і солей амонію. [. ]
Ступінь вилучення діоксиду сірки становила 99% при початковій концентрації SO2 до 6100 ppm. Кристали одержуваного (N £ [4) 2804 мають в середньому розмір 300 мікрон. Були випробувані кошикові та безперервна центрифуги. Чистота осаду становила 99,6%. Осад сульфату амонію з центрифуги може бути висушений і використаний як добриво. Однак для отримання комплексного добрива (NPK) сульфат амонію змішують з іншими добривами такими, як поташ, фосфати і карбамід. Для цього потрібно гранулювання (NH4) 2S04. [. ]
Абсорбція аміаку з газів - найбільш раціональний спосіб вилучення великих кількостей речовини. При цьому представляється можливим повністю утилізувати аміак і підстави. Однак досить часто виникає необхідність отримувати від газів порівняно невеликі кількості речовин. Особливо це відноситься до замкнутим системам вентиляції побутових і виробничих приміщень. [. ]
Кількість аміаку та інших азотовмісних сполук в промислових газових і рідинних потоках велике. З технологічних причин дуже важливо майже повне вилучення перерахованих речовин з газів і рідин. Розглянемо це на прикладі коксохімічного виробництва. [. ]
Найбільш повно аміак може бути витягнутий з газів розчинами сильних кислот з отриманням сольових товарних продуктів. При цьому в якості абсорбентів використовують кислоти, що утворюють слабо гидролизующиеся або НЕ гідролізують солі (наприклад, сірчану, азотну, в меншій мірі фосфорну кислоти). Ми не будемо розглядати процес поглинання аміаку азотною кислотою, який є складовим елементом виробництва одного з найбільш масових азотних добрив - нітрату амонію. Нейтралізацію при цьому ведуть, як правило, чистим аміаком. Азотна ж кислота для абсорбції аміаку з газів використовується вкрай рідко, якщо не брати до уваги процеси виробництва карбаміду по відкритій схемі. [. ]
Промислові методи добування аміаку і піридинових основ з коксового газу відносяться до абсорбційної-хімічним. У них розчинення аміаку супроводжується його хімічним взаємодією з розчинником. [. ]
Абсолютні кількості аміаку в коксовому газі складають у вітчизняній промисловості близько 350 тис. Т / рік. Все це кількість не перевищує річний продуктивності сучасного великого агрегату по синтезу аміаку [18, с. 24], і важливість отримання аміаку з коксового газу визначається аж ніяк не його цінністю. Аміак необхідно витягувати з газу по чисто технологічних причин. [. ]
Хороша розчинність аміаку у воді, його основні властивості дозволяють використовувати для вилучення аміаку з газів воду і водні розчини кислот. Можлива і адсорбція аміаку з газів твердими сорбентами з кислотними властивостями. [. ]
Використання димових газів в якості сировини для вироблення корисних продуктів відповідає екологічному обміну речовин в природі. Що ж стосується економічності процесів, то цей фактор змінюється з часом в залежності від масштабів виробництва і скорочення видобутку корисних копалин, зокрема, від масштабів видобутку енергетичних палив. У ряді країн (Японія, США, ФРН та ін.) Вже побудовані установки з вилучення з димових газів діоксиду сірки з перетворенням його в товарну сірку або сірчану кислоту. Агенство з охорони навколишнього середовища США уклало контракт з фірмою UOP на проектування, спорудження та експлуатацію демонстраційної установки по зниженню токсичних викидів з димових газів за рахунок їх переробки з конвертацією діоксиду сірки в сірку, оксидів азоту в азот і виробленням водяної пари. Фірма Kansei Oil споруджує установку для десульфуризації і денітрації димових газів котельні НПЗ, що працює на важкому котельному паливі. Видалення діоксиду азоту з димових газів пов'язане із застосуванням аміаку в якості агента відновлення, а також спеціального каталізатора. Товарними продуктами установки будуть сірка і азотні добрива [17]. [. ]
Роботи по селективного вилучення кислих газів з аміачної води проводилися в післявоєнний період в зв'язку з масовим використанням за кордоном установок аміачної сіркоочистки коксового газу [23, 31-33]. Цей метод очищення газу застосуємо на будь-яких підприємствах, де утворюються гази, що містять сірководень і аміак. Хоча за умовами рівноваги аміачні розчини повинні були б переважно поглинати вуглекислий газ, однак мала швидкість дифузії карбонат- і бікарбонат-іонів, а також мала швидкість гідратації діоксиду вуглецю дозволяють вести селективне поглинання сірководню. Оскільки швидкість абсорбції діоксиду вуглецю виявляється в 17-85 разів менше, ніж швидкість абсорбції сірководню, використання абсорберов, що забезпечують мале час контакту фаз (тарілчасті [33], форсункові [32]), і дозволяє домогтися переважного поглинання сірководню. Витяг його з циркулюючої аміачної води здійснюють у диссоциатор (сірководневої колоні) як при атмосферному, так і при підвищеному тиску. Одержуваний сірководневий газ (85-90% сірководню) можна використовувати для виробництва елементарної сірки і Н2504 [34]. [. ]
Охолоджений насичений газ виходить з пред скруббер а, проходить через каплеотбой-ник і направляється в абсорбер. У абсорбере SO2 видаляють при контакті противотоком газу з розпиляним розведеним розчином сульфату амонію, який надходить з бака повернення, останній грає роль реактора-окислення. Повітря барботируют в бак окислення з тим, щоб окислити абсорбований SO2. Через повітряний барботер також подають безводний аміак для підтримки pH абсорбційної рідини. Чистий газ проходить через туманоуловітелі (демістер) для вилучення крапель перед викидом в атмосферу. При необхідності газ може бути повторно нагрітий. Всю свіжу воду подають в абсорбер, тому абсорбційна рідина завжди розбавлена і легко окислюваність. Точне розбавлення абсорбційної рідини залежить від температури газу і кількості діоксиду сірки, поглиненого і перетвореного в сульфат амонію. Мал. 2.5 демонструє ці залежності. [. ]
Сольова схема уловлювання аміаку можлива в двох варіантах. Перший з них передбачає поглинання основної маси аміаку водою і використання кислоти тільки для доулавліванія залишків аміаку. Таке рішення дозволяє повністю витягувати аміак з газу і частково залишати його в воді, що циркулює в системі на стадії регенерації. При цьому витрата кислоти незначний, а одержуваний розчин солі повинен використовуватися на даному підприємстві або прилеглих промислових і сільськогосподарських підприємствах. Так, наприклад, при доулавліва-ванні аміаку розчином сірчаної кислоти з викидів виробництва карбаміду одержуваний розчин сульфату амонію може бути доданий в плав карбаміду для збільшення міцності гранул [52]. Розчин фосфатів амонію, одержуваний при очищенні від аміаку газів, що відходять виробництва складних добрив, додають в апарат для грануляції. Розчин фосфатів амонію, одержуваний при добуванні аміаку з вихлопних газів на великому хімічному підприємстві, може бути використаний і в якості рідкого добрива на прилеглих сільськогосподарських підприємствах і в тепличних господарствах. [. ]
При сучасних схемах очищення синтез-газу (промивання рідким азотом) отримують досить чисту азотоводородной суміш, причому немає необхідності в отдувкой інертних газів і вилученні з них аміаку. [. ]
В даний час цей метод широко використовують за кордоном для вилучення аміаку з газів термічної переробки твердих палив. Найбільш перспективним є варіант отримання безводного аміаку при регенерації під тиском [44, 46]. [. ]
Основними етапами коксохімічного виробництва є: підготовка (промивка) вугілля, випал і гасіння коксу, переробка коксового газу з витягом з нього смоли, аміаку, бензолу та інших продуктів розгону. [. ]
Ефективність природної десорбції через 5-6 доби становить 50-60%. Як правило, для очищення стічних вод природна десорбція не застосовується через забруднення атмосферного повітря токсичними сполуками, Десорбцію здійснюють в апаратах різного типу в струмі інертного газу і пари при звичайних умовах або при підвищеній температурі, під тиском або у вакуумі. Витрата газу або пари на отдувкой домішок залежить від виду десорбіруемих з'єднань, складу води і умов ведення процесу. Для видалення ССЬ зі стічної води витрачається 15-20 м3 повітря на 1 м3 води при щільності зрошення в насадок колоні 60 м3 / (м2-год) для кілець Рашига і 40 м3 / (М2Х X ч) Для хордовою насадки. При отдувкой СБГ і Н23 оптимальний витрата повітря 10 м3 / м3 стоку при щільності зрошення 12 м3 / (М2Х хч). При десорбції в вакуумі витрата повітря може бути знижений до 3 м3 / м3 стоку зі збільшенням щільності зрошення до 60 м3 / (м2-год). Витрата повітря зменшується також з підвищенням температури стоку, що піддається очищенню. Для десорбції аміаку витрата повітря при 95% витяганні склав 3000 м3 / (м2-год). Самостійне застосування методу, як правило, не забезпечує вимог санітарних норм. [. ]
Вирішальною умовою вибору абсорбенту є розчинність в ньому витягується компонента і її залежність від температури і тиску. Зокрема, газ вважають добре розчинним, якщо при 20 ° С і парціальному тиску, рівному 101,3 кПа, його розчинність становить сотні грамів на 1 кг розчинника. У ряді випадків застосовують водні розчини, наприклад сірчаної кислоти (для уловлювання водяної пари), в'язкі масла (для добування ароматичних углеводорюдов з коксового газу) н ін. [. ]