Процес здійснення хемосорбції в масообмінному апараті

1. Процес здійснення хемосорбції в масообмінному апараті, що включає попереднє очищення фенолятів натрію від домішок у вигляді нейтральних олій і азотних основ, подачу в масообмінний апарат, що карбонізує, об’ємної витрати очищених від домішок рідких фенолятів, які переробляють при температурі 50-70°С, і відповідної об’ємної витрати вуглекислого газу вибраної концентрації, організацію контакту газової і рідкої фаз в об’ємі масообмінного апарата з отриманням на виході з апарата сирих фенолів і водного розчину з вмістом 9,5-10,5 % карбонату натрію і 1,5-2 % бікарбонату натрію, відведення з масообмінного апарата сирих фенолів і вказаного водного розчину соди для розділення і подальшої подачі відповідно на доочистку та регенерацію соди, який відрізняється тим, що хемосорбцію вуглекислого газу здійснюють в режимі прямотечійної абсорбції при перемішуванні в горизонтально розміщених трубах безнасадкового масообмінного апарата, для чого газову і рідку фази змішують в близькому до стехі U 2 21512 1 3 21512 4 кислого газу по характеристиках газів і газорідинтаються.[БСЕ, т.1, Москва, ізд. Радянська них систем. енциклопедія, 1970]. На явищі абсорбції засновані найважливіші У разі прямртечної абсорбції потоки газу і рідпромислові процеси: кого абсорбенту переміщаються паралельно один 1) виробництво азотної, соляної і сірчаної кисодному, при цьому на вході газ з більшою конценлот (поглинання водою газоподібного двоокису трацією розподілюваної речовини, наприклад, азоту, хлористого водню, сірчаного ангідриду); СО2, приводиться в контакт з рідиною, яка має 2) виробництво соди (абсорбція вуглекислого меншу концентрацію розподілюваної речовини. газу); Відомі також прямотечі насадові масообмінні 3) очищення від шкідливих домішок (сірководпристрої з горизонтальним перебігом фаз, які моня з коксівного газу карбонатним розчином, сірчисжуть застосовуватися в хімічній промисловості, того ангідриду, окислу вуглецю, вуглекислого газу і техніці очищення газів для проведення процесів ін.), витягання вуглеводневих газів і домішок, а абсорбції, десорбції, охолоджування газів. Напритакож виділення індивідуальних вуглеводнів). Абклад, [по патенту РФ №2009702, В01Д53/18, сорбція газів поліпшується з підвищенням тиску і B01J19/32] заявлений діспергатор - розподільник пониженням температури. рідини для прямотечних насадових масообмінних В хімічній техніці використовуються наступні колон, що працюють при швидкості газу 10-25м/с. принципові схеми процесів абсорбції: прямотою, [По патенту РФ №2022627, В01Д53/18] заявпротивотокі, одноступінчаті і багатоступінчаті з лений високопродуктивний горизонтальний абсоррециркуляцією. бер для очищення газів із затопленою насадкою, в Апаратурне оформлення процесу абсорбції якому контакт газу і рідини організований в прямограє важливу роль. (Плановский А.Н., Николаев течі, переважно, для очищення природного газу П.И. Процеси і апарати хімічної і нафтохімічної від сірководню, вуглекислого газу і пари води петехнології. Москва, Хімія. 1981, с.258-265, 292ред подачею в магістральні газопроводи. 318) [1] Розв’язується задача удосконалення умов Відомо, що процес абсорбції базується на взаємодії газу і абсорбенту, що очищається, заявищі розчинності газів в рідинах. Процес абсорббезпечення високої продуктивності із зменшенням ції є виборчим і оборотним, що дає можливість кількості віднесення абсорбенту з потоком газу, що застосовувати його як для отримання розчинів очищається, при максимальних навантаженнях по газів в рідинах, так і для розділення газових або продуктивності. Для цього запобігають поперечній парових сумішей. нерівномірності розподілу потоків газу і рідини по Після абсорбції проводять десорбцію і регенедовжині секціонованої на касети контактної камерований абсорбент знов повертається в процес ри, забезпечують протиток в межах кожної касети. (круговий процес). Для зниження подовжньої нерівномірності розпоУ вертикальних колонних апаратах із змочеділу вказаних потоків використовують ряд вертиною насадкою поверхнею фазового контакту є кальних поперечних перегородок із змінною по поверхня рідини, що розтікається по спеціальній перетину висотою, а також використовують цілий насадці, яка формує розвинуту поверхню зіткнення ряд інших поперечних сегментних перегородок. газу і рідини. Як правило, в абсорберах викорисІнших відомих те хнічних рішень, що стосуютьтовується противотока схема, коли газовий потік в ся проведення абсорбції і хемосорбції в безнасаколоні рухається знизу-вгору. дових горизонтальних абсорберах із застосуванЯк і у всі х випадках руху газу по каналах, газ ням прямотечну газової і рідкої фаз в результаті має максимальну швидкість в центрі. Рідкий абсопроведених авторами патентно-інформаційних рбент звичайно подають з верху колони, тому при досліджень виявлено не було. контакті з газом рідина розтікається до периферії На коксохімічних підприємствах феноли екстнасадки. рагуються з фракцій переробки кам’яновугільної Для виключення вказаного і небажаного явисмоли водним розчином їдкого натрію з отриманща і для забезпечення більш рівномірного зрошуням водного розчину фенолятів натрію, як правивання між насадовими секціями формують, збило, із вмістом фенолів не більше 25%. раючи рідину перегородки, встановлюють конуси Процес виділення фенолів з фракцій включає між секціями для течії рідини до центру. Це істотно наступні стадії: екстрагування фенолів у вигляді ускладнює апаратурне оформлення, хоча протифенолятів натрію; очищення фенолятів натрію, вотечний контакт фаз забезпечує якнайповніше розкладання фенолятів натрію з отриманням сирозчинення компонентів, що поглинаються, з газорих фенолів; розділення сирих фенолів з отривої суміші. манням цільових фенолових продуктів. Застосовуються складніші абсорбери з метаРозкладання фенолятів є одним з найважлилевими тарілками, а також різні патрубки, переливіших процесів в технології отримання вні трубки, ковпачки із зубчатими краями, утворюкам’яновугільних фенолів, а можливість очищення ючі багато пухирців. Суміш газів переміщається фенолятів від домішок є однією з важливих перезнизу-вгору, барботируя через шар рідини. В проваг лужних методів витягання фенолів з фенолвцесах, де газ добре розчиняється в абсорбенті, місних олій. часто застосовуються абсорбери-туріли, в яких газ Найбільше розповсюдження на практиці отрипроходить над поверхнею рідини з контактом цих мав процес розкладання фенолятів дією вуглекисдвох фаз в тонкій поверхневій плівці, що утворюлого газу, який називають ще як зв’язане повітря. ється, або рідина розпилялась в газі на дрібні краЗвичайно централізоване підприємство по пеплі форсунками, дисками або турбінами, що оберреробці фенолятів включає також установку для 5 21512 6 випалення вапняку з метою приготування оксиду розчином фенолятів. (Georgius A., Riedel G., кальцію і вуглекислого газу, а також установку для Sctumdube До. Chem. Technik, 1966, Bd18 №1, переробки розчину соди, отриманого при розклаS.31). [5] данні фенолятів, шляхом обробки його оксидом В роботі Маркус Г.А. і ін. «Кокс і хімія», 1982. кальцію з отриманням розчину NaOH. №3, с.36-39 [6], вказано ще одне посилання на Для абсорбції вуглекислого газу рідкими ферозроблений спосіб виділення сирих фенолів з нолятами натрію застосовують противотокі вертилужних фенолятів, по якому через розчин, що міскальні колони, заповнені твердою насадкою. (Дітить феноляти натрію, пропускають СO2 і роздіріхс А., Кубічка Р. Феноли і підстави з вугілля [2]; ляють що утворюються при цьому органічну і водГостехиздат, Москва, 1958; (Харлампович Г.Д., ну фази. Чуркин Ю.В. Феноли, Москва, Хімія, 1974; [3]. Органічну фаз у обробляють одним з наступВідомо, що при використанні 90% вуглекислоних розчинників: бензолом, циклогексаном, перего газу розкладання фенолятів проводять під атважно діизопропиловим ефіром. мосферним тиском і в одній башті, заповненій кіОтриманий екстракт промивають водою. Прольцями. (Харлампович Г.Д., А.А. Кауфман Г.Д. мивну воду, яка містить Na2CO3, феноляти наТехнология коксохімічного виробництва, Москва. трію, NaHCO3 змішують з водною фазою першої Металургія, 1995, стор.258-285, 350-351.) [4] Башобробки, а сирі феноли піддають подальшій перета для переробки 7м3/час фенолятів має діаметр робці. 1,2м, висоту 19м, діаметр кілець насадки 35мм. Сирі феноли мають наступний склад % (по Аналогічною є і башта, в якій з сирих фенолів пісмасі): феноли 75-80, води 16-18, смолянисті речоля надбавки води віддаляється луг, що залишиввини 5-7, нейтральні вуглеводні