ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Промышленные поглотители для извлечения некоторых газов из "Абсорбция газов" Одновременное удовлетворение первого и второго требований сильно ограничивает выбор возможного поглотителя. Поглотители, при применении которых абсорбция сопровождается необратимой реакцией в жидкой фазе, большей частью не удовлетворяют второму требованию. Наиболее предпочтительны поглотители, в присутствии которых абсорбция сопровождается обратимой реакцией в жидкой фазе, так что при низких температурах (абсорбция) давление компонента над раствором мало, а при повышенной температуре (десорбции)—велико. Применяют также поглотители, в которых компонент поглощается путем физической абсорбции. [c.676] Ниже рассматриваются поглотители, применяемые в промыш-леьности для извлечения некоторых газов. [c.676] Для извлечения углеводородов из газов прибегают обычно к физической абсорбции. В качестве поглотителей большей частью используют масла и некоторые органические соединения. Так, для поглощения бензольных углеводородов из коксового газа применяют каменноугольное масло, соляровое масло, газойль и тетралин (продукт 1идрирования нафталина). Два последних поглотителя имеют значительное давление пара, что ведет к большим их потерям поэтому данные поглотители употребляют редко. [c.677] Каменноугольное масло обладает высокой поглотительной способностью и легко доступно на коксохимических заводах, вследствие чего оно получило широкое распространение. Недостаток каменноугольного масла—его нестойкость по отношению к содержащимся в коксовом газе Н З, О2 и смоле. Под действием этих примесей масло полимеризуется и загустевает, утрачивая свою поглотительную способность. [c.677] Соляровое масло более стойко и поглотительная способность его почти не изменяется в процессе работы его летучесть, а вследствие этого и потери с газом меньше, чем у каменноугольного масла. Однако соляровое масло обладает меньшей поглотительной способностью (около 75% от поглотительной способности каменноугольного масла). Соляровое масло широко применяется в США, а также на ряде заводов СССР. [c.677] При извлечении бутадиена в производстве синтетического каучука по методу Лебедева требуются селективные поглотители. Применяемые поглотители абсорбируют наряду с бутадиеном также содержащиеся в газе псевдобутилен, ацетальдегид, спирт, пропилен, эфир и др. Из различных испытывавшихся поглотителей лучшие результаты дают (в порядке убывания поглотительной способности) тетралин, керосин, скипидар и этиловый спирт. Наилучшими из них следует считать тетралин и керосин, обладающие малым давлением пара. Однако при применении этих поглотителей десорбцию необходимо вести в вакууме, что усложняет установку. [c.677] Большое распространение в качестве поглотителя получил этанол, так как отработанный спирт может быть использован для разложения на бутадиен кроме того, в этом случае десорбцию можно вестн без применения вакуума. Недостатком спирта, помимо его сравнительно невысокой поглотительной способности, является большое давление пара кроме того, спирт в процессе абсорбции разбавляется за счет содержащихся в газе водяных паров, теряя при этом поглотительную способность. [c.677] Абсорбцию двуокиси углерода применяют для очистки газов от СО3 (например, в производстве синтетического аммиака или при разделении глубоким охлаждением воздуха и углеводородных газов) или для получения высококонцентрированной СОз (например, в производстве сухого льда). Абсорбцию СОз аммиачным раствором Na l проводят в производстве соды. [c.678] Методы поглощения СО3 посредством физической абсорбции не дают высокой степени извлечения и используют при высоком содержании двуокиси углерода в газовой смеси в качестве поглотителей применяют воду, метанол и ацетон. Вода обладает низкой поглотительной способностью и поэтому употребляется лишь в случае проведения абсорбции под давлением (12—30 бар), преимущественно для очистки азотоводородной смеси в производстве синтетического аммиака (см. схему на стр. 666). Недостатки водного метода—большой расход энергии на перекачку значительных количеств воды и низкий коэффициент массопередачи при поглощении СОз водой. [c.678] Метанол (процесс ректизол , см. схему на стр. 670сл.) целесообразно применять в случае проведения абсорбции при низких температурах под давлением (свыше 10 бар). Несмотря на использование искусственного холода, расход энергии в процессе ректизол ниже, чем при водном методе. По этому методу получают очищенный газ с очень малым содержанием водяного пара и его целесообразно применять для одновременного удаления вместе с СО3 и других примесей (H3S, высшие углеводороды). Недостатки процесса—сложность схемы, дороговизна установки и большие потери поглотителя вследствие значительного давления пара даже при низких температурах. [c.678] Водные растворы этаноламинов в настоящее время одни из самых распространенных поглотителей 0 (см. схему на стр. 668). Наиболее часто применяют 15—20%-ные растворы моноэтаноламина (МЭА). Растворы МЭА обладают высокой поглотительной способностью и устойчивостью, причем загрязненные растворы легко регенерируются коррозия аппаратуры незначительна. Растворы МЭА употребляют при средних и высоких концентрациях СО2 в газе как при работе под давлением, так и без давления. При низких давлениях (если парциальное давление Oj в поступающем газе ниже 1,4 бар) абсорбция раствором МЭА экономичнее, чем горячими растворами К- СОд. Растворы МЭА наряду с СО, поглощают из газа и H2S. Недостатки МЭА—относительно высокое давление пара (для поглощения паров МЭА уходящий газ промывают водой) и взаимодействие МЭА с OS, S2 и Oj (при наличии этих примесей в газе МЭА неприменим). Использование других этаноламинов рассмотрено ниже. [c.680] Абсорбцию сероводорода производят для очистки различных газов (природный газ, газы нефтеперерабатывающих заводов, коксовый газ и т. д.), идущих на химические синтезы, металлургические нужды, сжигание и бытовые цели. Содержание H2S в таких газах составляет 1—25 г/м и более. Кроме сероводорода, в газах иногда содержатся органические соединения серы (С 2, а также в небольших количествах OS, тиофен и др.). После регенерации поглотительных растворов получают газ с содержанием 10—25% H2S, используемый обычно для сжигания с целью переработки в серную кислоту или элементарную серу. При извлечении сероводорода одновременно поглощается Oj в ряде случаев (если извлечение Oj не требуется) производят селективную абсорбцию H,S для того, чтобы количество одновременно извлеченной двуокиси углерода было минимальным. [c.680] Из поглотителей первой группы применение нашли карбонаты натрия и калия, фосфаты калия, фенолят натрия и калиевые соли аминокислот (алкациды), из поглотителей второй группы—растворы аммиака и этаноламинов. [c.681] В настоящее время поглощение HoS растворами карбонатов производится при десорбции паром, причем процесс ведут в вакууме (вакуум-карбонатный метод), так как при атмосферном давлении требуется большой расход пара [61. Вакуум-карбонатный метод пригоден при наличии в газах различных примесей ( OS, О2, H N и др.) и получил большое распространение главным образом для очистки коксового газа коррозия аппаратуры незначительна. Недостатки метода—невысокая степень очистки (около 90%) и накопление вредных сточных вод, содержащих сернистые, роданистые и цианистые соли. Применение К2СО3 (вместо Naj Og) имеет некоторые преимущества, так как вследствие более высокой растворимости карбоната калия можно использовать более концентрированные растворы (примерно 20% К2СО3), обладающие большей поглотительной способностью. [c.681] Растворы трикалийфосфата (К3РО4) ввиду нелетучести поглотителя могут применяться при высоких температурах газа (до 90 °С) и обеспечивают хорошую степень очистки (около 99,5%). Поглотитель не пригоден для обработки газов, содержащих Oj и особенно H N, так как их удаление при десорбции затруднительно. [c.681] Трикалийфосфатный метод имеет некоторое применение при очистке от H2S природного и нефтяного газов, но в настоящее время почти полностью вытеснен этаноламиновым методом. [c.681] Присутствии СО2, а алкацид М—для одновременной абсорбции HjS и СОа- Вследствие высокой стоимости поглотителя и его разрушающего воздействия на аппаратуру, а также невысокой степени очистки, алкацидный метод мало перспективен. Единственной областью его применения можно считать селективную абсорбцию HaS в присутствии большого количества СОа. [c.682] Вернуться к основной статье