Спосіб виділення монооксиду вуглецю із викидних газів

Изобретение относится к технологии выделения СО^из выбросных газов, применяемой в производстве карбида кальция и позволяющей повысить степень очистки выбросных газов от РНз за счет увеличения его растворимости в метаноле. Выбросной газ производства карбида кремния, содержащий СО, CO2l РНз, Н 2 . N 2 , О2, С2. Н2. H2S. SO2, HCN, NOx, CS2, COS, при давлении 3,5-4,0 МПа подают на промывку метанолом, охлажденным до температуры от-30 до -45°С и содержащим растворенный СОг в количестве (1,126-11,421) • 10~2 мол.долей, преимущественно (5,077-11,421) -10~2 мол.долей. Затем выбросные газы очищают от паров НгО и метанола в слое адсорбента, содержащего цеолит типа NaX и подают на низкотемпературную фракционную дистилляцию. Полученный газ содержит 99,6 об.% СО,низкокипящие примеси (N2, Ог, Нг) до 0,4%, высококипящие 5-10 р.р.м. Степень очистки газов от РНз 99,99%, растворимость РНз в охлажденном метаноле (13,86-14,56) • 10 мол.долей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл. Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу получения оксида углерода из многокомпонентных газовых смесей, содержащих низко- и высококипящие примеси, например, из выбросных газов производства карбида кальция. Цель изобретения - повышение степени очистки выбросных газов от фосфина за счет увеличения его растворимости в метаноле. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого способа выделения оксида углерода. Выбросной газ производства карбида кальция, содержащий об.%: СО 67; Нг 4; N2 15; О 2 1 ; СО210; СгНгОД- мг/м 3 : H 2 S40; SO2 80; РНз 35; HCN 30; NOx 0,001; CS2 20; COS 40, поступающий по линии І.компремируют до 3,5-4,0 МПа в компрессоре 2 и по линии 3 направляют в колонну 4 захолаживания, где газовую смесь при прямом контакте с 60% захоложенным от-35 до-40°С водным раствором метилового спирта, подаваемого по линии 5, охлаждают, удаляют влагу и по линии 6 подают в абсорбер 1-й ступени 7, где охлажденный до -30 —35°С метанол, подаваемый по линии 8, насыщается диоксидом углерода до концентрации 5 - Ю 2 мол. доли из газовой фазы и снимает основную часть высококипящих примесей, их содержание в выходящей газовой смеси снижается на порядок. По линии 9 газовую смесь подают в абсорбер 2-й ступени 10, где посредством прямого контакта с охлажденным до (-35Н~45)ОС метанолом, подаваемым по линии 11, отмывается оставшаяся IS ел 1701353 часть высококипящих примесей до 5-20 р р м Затем по линии 12 газовую смесь подают в двухступенчатый адсорбер 13 с цеолитом типа NaX, где происходит ее осушка от паров метанола и доочистка от микропримесей высококипящих газов. Оставшуюся четырехкомпонентную (Нг; СО; N2O2) газовую смесь по линии 14 подают на низкотемпературную фракционную разгонку 15, где за счет использования дроссельэффекта с 3,5 до 0,06 МПа и рекуперации холода встречных потоков без использования стороннего холода происходит разделение четырехкомпонентной смеси с получением оксида углерода заданной чистоты и необходимого для дальнейшей переработки давления, который по линии 16 направляют на синтез муравьиной кислоты. Предлагаемый способ получения оксида углерода опробован на опытной установке, состоящей из колонны захолаживания в виде барботажного устройства Д = 160 мм, Н = 8 м; абсорбера 1-й ступени - колонны насадочного типа с кольцами Рашига 25x25x3, уложенными в пять ярусов по 1,6 м каждый. Абсорбер 2-й ступени - колонна Д= = 160 мм, Н - 11 мм с 23-мя колпачковыми тарелками с расстоянием между тарелками 400 мм и двухступенчатый адсорбер - двухсекционная колонна Д = 200 мм и Н = 600 мм, заполненная силикагелем и цеолитом NaX. Очистку газа проводили по описанной схеме при -40°С и давлении 3,5-4,0 МПа метанолом при плотности орошения 8-16 м /м2-ч. Опыты проводились на модельных газовых смесях. Приведенные технологические условия (температура и давление) позволяют поддерживать концентрацию диоксида углерода в метаноле иа уровне 5х хЮ мол доли и более. В табл 1 приведена зависимость растворимости РНз в захоложенном метаноле 5 от концентрации растворенного СОг при 40°С и давлении РНз 3.24.10"5 бар. Степень удаления высококипящих примесей проверяют на модельных газовых смесях с составом, ззхоложенным метано10 лом с предварительно растворенным в нем диоксидом углерода и плотностью орошения 12 м /м .ч. Результаты приведены в табл.2. Полученный газ содержит 99,6 об.% СО, 15 низкокипящие примеси N2; Ог; Нг до 0,4%, высококипящие примеси 5-10 р.р.м. Предлагаемый способ позволяет повысить степень очистки газов от РНз до 99,99 % за счет повышения растворимости РНз в 20 метаноле до (13,86-14.56)х107 против 9499% в известном способе. Формула изобретения 1. Способ выделения монооксида углерода из выбросных газов, содержащих ди25 оксид углерода и другие примеси, включающий низкотемпературную промывку газов при повышенном давлении метанолом, содержащим растворенный диоксид углерода, и последующую низкотемпера30 турную дистилляцию, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки выбросных газов от фосфина за счет его увеличения растворимости в метаноле, процесс промывки ведут при концентрации ди35 оксида углерода в метаноле, равной (5,077-11,421)хЮ 2 мольных долей. 2. Способ по п . 1 , о т л и ч а ю щ и й с я тем, что после низкотемпературной промывки выбросные газы пропускают через 40 слой цеолитов типа NaX. Таблица 1 Концентрация СОг '10 . мол. доля Равновесная концентрация рНз *Ю7, мол.доля 1,126 5.343 3,217 5.077 7,621 9,328 11,421 6,896 8,412 13,861 14,426 14.518 14.561 1701353 Таблица 2 Состав примесей H2S С2Н2 РНз No x SO2 COS CS2 Степень очистки, об. %, при концентрации СОг мол.доля 5,077 0 1,126 3,217 99.99 99,993 99,993 99,99 100 100 91,826 94,368100 100 100 100 100 100 100 100' 100 98,973 100 100 100 100 100 99,99 100 100 100 100 в абсорбенте Хсо 3 * 10 , 7,621 99,989 100 99,991 99,999 100 100 100 9,328 99,988 99,989 99,993 99.993 99,997 100 100 ІЗ to Редактор М.Недолуженко 15 Составитель Г. Винокурова Техред М.Моргентал Корректор И.Муска Заказ 4493 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101