• 5

4.7. ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ ГАЛОГЕНОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ

Очистка от соединений фтора. Концентрация фтористых соеди­нений в отходящих газах промышленных предприятий колеб­лется в широких пределах. Например, в производстве удобрений она составляет 30—200 мг/м3, а при получении алюминия может достигать «200 г/м;|. Абсорбционные приемы очистки позволяют- снижать концентрацию соединений фтора в отходящих газах в лучшем случае до 10—50 мг/м3. Конкурентную и более глубо­кую очистку могут обеспечивать хемосорбционные и ионообмен­ные методы.

Наиболее доступными твердыми хемосорбентами фторида водорода являются известняк, алюмогели, нефелиновые сиениты, фторид натрия. Аппаратурное оформление процессов хемо- сорбционной очистки отходящих газов от фтористых соединений характеризуется относительной простотой (рис. 1-43).

Результатом реакции, осуществляемой при повышенных температурах. (>350 С) и времени контакта 7,6 с, является образов!..те на поверхности кусков известняка (6—40 мм) фторида кальция в виде рыхлой оболочки. Насыщенный поглотитель подвергают грохочению на сите с размером отвер­стий 3,3 мм. Бедный ио фториду кальция иадрешетиый продукт грохочения. (20—40% CaF2) вновь используют для извлечения из газа HF, богатый под-

Рис. 1-43. Схема установки для хемосорб- цин фторида водорода известняком: 1 — бункер; 2 — корпус контактного аппарата; S — газораспределительное устройство; 4 — пневмати­ческий эжектор

решетный продукт (80—95% Сар2) пред­ставляет собой товарный флюорит. Обра­ботка газа с концентрацией HF 0,58% (об.) в указанных условиях обеспечивает 95%-ю эффективность его удаления: оста­точное содержание HF составляет 0,028% (об.).

Использование ряда ионообмен­ных материалов обеспечивает бо­лее тонкую очистку. В частности, опытно-промышленные испытания фильтра, заполненного анионитом АВ-17Х8, показали возможность достижения в очищаемых газах остаточных концентраций фтора 0,5— 1,3 мг/м3 при высоте слоя ионита 130—150 мм и линейной скорости газа, содержащего 32 мг/м3 фтора, 0,32 м/с. Сорбцион- ная способность ионообменных волокнистых материалов по HF может достигать 12 мг-экв на 1 г сухого сорбента. Регенерация иони-ов производится щелочными растворами (NaOH, NH4OH)„ Для поглощения тетрафторид а кремния используют бифторид натрия.

Очистка от хлора и хлорида водорода. Газообразный хлор хорошо поглощается такими твердыми органическими соедине­ниями, как лигнин и лигносульфонат кальция, представляющи­ми крупнотоннажные отходы процессов химической переработки древесины и другого растительного сырья. Однако более эф­фективным является использование этих поглотителей в виде водных растворов и пульп.

В качестве твердых поглотителей хлорида водорода из отхо­дящих газов промышленности могут быть использованы хло- роксид железа и хлорид закисной меди в смеси с оксидом маг­ния, сульфаты и фосфаты меди, свинца, кадмия, образующие комплексы с двумя молекулами НС1, а также некоторые орга­нические полимерные материалы, цеолиты и ряд промышленных отходов. Подавляющее большинство этих поглотителей может быть использовано для обработки низкоконцентрированных по НС1 газов [до 1% (об.) ] в широком интервале их температур.

Из промышленных отходов могут быть использованы разнообразные твердые вещества щелочной природы, в том числе доменные и сталеплавиль­ные шлаки, продукты щелочной обработки бокситов, золы от сжигания го­родского мусора, оксид алюминия, некоторые глины. Процессы очистки с

Сматый воздух

Очищенныйf №

 

Отработанный! хемосорбенм '

использованием таких хемоеорбентов могут быть проведены в иитернале температур 200—500 °С в реакторах кипящего слоя или путем инжектиро­вания в подлежащий очистке газовый поток перечисленных агентов в виде частиц от 1 до 2000 мкм. Доза поглотителя составляет 20—40 г/м3, время контакта —0,2—5,0 с при скорости газа — 2—30 м/с.

Поглотительная масса для очистки отходящих газов от ИС1 и других кислых компонентов может быть приготовлена на основе улавливаемых в производствах чугуна и стали и содержащих оксид железа (FeP03) и оксиды щелочных и щелочио-земельных металлов пылей, к которым добавляют га­шеную или негашеную известь, лимонит и соли тяжелых металлов. Пере­численные компоненты смешивают и используют в виде гранул, размещая их в реакторе на слое древесных опилок или зернистого материала в виде обожженной глины или увлажненного раствором гндроксида натрия вспучен­ного перлита.

Для удаления НС1 из отходящих газов возможно использовать также порошок негашеной извести. Контакт ее с газами осуществляют и реакторе кипящего слоя или непосредственно в газоходе. Отделенный от гаа<) поглоти­тель после регенерации можно возвращать в процесс. Наряду с негашеной известью в подобных процессах могут быть использованы карбонат кальция или оксид магния.

Из отходящих газов сжигания хлорсодержащих органических отходов в присутствии кислорода НС1 эффективно извлекается при 25—300 °С гранули­рованным поглотителем, содержащим оксид магния и хлорид закисиой меди. В процессе сорбции происходит перевод СиС! в СиС12. Путем обработки на­сыщенного поглотителя при 100—500 °С кислородом, метаном, алифатиче­скими углеводородами, парами бензола, этиленом, некоторыми хлорорганн- ческими соединениями, а также сырьевыми материалами н промежуточными продуктами для синтеза последних из него может быть восстановлен хлор.

Одновременное селективное извлечение НО и SOg из отходящих газов можно обеспечить путем их контактирования иод давлением при температу­рах от —10 до 100 °С с полимером глицедилпииеразином. Насыщенны!! по­глотитель можно регенерировать простым снижением давления в реакторе.

Дешевыми, доступными и эффективными поглотителями содержащегося в отходящих газах НС1 являются некоторые природные цеолиты. Они, в ча­стности клниоптилолитсодержащие породы, могут быть использованы непо­средственно в виде зерен определенных размеров или после предваритель­ной обработки, например путем аммоиизации (для удаления из цеолита всех обменных ионов металлов и увеличения поглотительной емкости) и дейст­вия кислотой (для улучшения кислотостойкое™ путем увеличения отношения Si02/Al203). С целью получения гранулированных поглотителей порошкооб­разные материалы после такой обработки целесообразно смешивать с 3— 8% алюмосиликатной керамической связки (глины) с последующим формова­нием получаемой массы. Следует отметить, что сухой HQ инертен по отно­шению к цеолитам, а полная десорбция поглощенного НС1 происходит лишь при температурах около 350°С.

Определенной поглотительной способностью по ИС1 обладают активные угли, силикагели, аниокиты. Однако многие традиционные адсорбенты, на­пример активные угли, характеризуются низкой активностью но НО при его малых содержаниях в подлежащих очистке газах. Кроме того, микропори­стые поглотители имеют плохую селективность по НО в процессах обезвре­живания сложных по составу реальных отходящих газов.

Основным преимуществом перечисленных сухих приемов са­нитарной очистки отходящих газов от НС1 является возможность реализации соответствующих процессов при повышенных тем­пературах (>100°С). Вместе с тем существенные затраты на регенерацию насыщенных поглотителей, высокая стоимость и

10—822

145

дефицитность некоторых из них и ряд других факторов препят­ствуют практической реализации твердофазных приемов газо­очистки.

Очистка от иода и иодида водорода. Для поглощения иода из газов может быть использован влажный активный уголь КАД, поглотительная способность которого при температурах до 45 °С в зависимости от концентрации иода в очищаемых газах может достигать 120 г иода на 1 л адсорбента. Насыщенный поглоти­тель регенерируют путем десорбции из него иода. Возможным, но более дорогим приемом улавливания иода из газов является использование ионообменных материалов, в частности анионита АВ-17.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я