Очистка воздуха от аммиака. Введение в большинстве газов, получаемых процессами коксования или пиролиза, содержатся азотистые соединения, в которых преобладает аммиак
Скачать 1.12 Mb.
|
ВведениеВ большинстве газов, получаемыхпроцессами коксования или пиролиза,содержатся азотистые соединения,в которых преобладает аммиак.Материальный баланс коксования (в %) одного из видов углейСмесь паро- и газообразных продуктов коксования, выходящих из коксовых камер в газосборники, образует так называемый прямой коксовый газ. Он содержит следующие количества химических продуктов, г/м3:Пары воды(пирогенетической и влаги шихты) 250–450 Пары смолы 80–150 Бензольные углеводороды 30–40 Аммиак 8–13 Нафталин до 10 Сероводород 6–40 Цианистый водород 0,5–2,5Выход отдельных химических продуктов высокотемпературного коксования из 1 т сухой шихты колеблется в пределах, %:
Из-за токсичности иИз-за токсичности иагрессивного характераэтих соединений,необходимо проводитьочистку газов, с цельюдальнейшего ихиспользования.Кроме того, извлечение аммиака в качестве побочногопродукта очистки может иметь важное экономическоезначение.Аммиак (NH3)Аммиак представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом "нашатырного спирта". В молекуле аммиака три химических связи, образованных по ковалентному полярному механизму: Аммиак (NH3)
NH3 + H2O → NH4+ + OH−
Аммиак сильно раздражает слизистые оболочки ужепри 0,5%-ном содержании его в воздухе.Острое отравление аммиаком вызывает поражения глази дыхательных путей, одышку и воспаление лёгких.Средствами первой помощи служат
Хроническое отравление аммиакомвызывает расстройство пищеварения,катары верхних дыхательных путейи ослабление слуха.Для извлечения аммиака из каменноугольных газов впромышленности широко применяют три метода:косвенный (непрямой), прямой и полупрямой.Косвенный методгаммы продуктов, относительная независимостьотдельных стадий процесса и достигаемая полнотаудаления смолы.Его недостатком является необходимостьциркуляции больших объемов жидкости, чтосвязано с большим расходом водяного пара и,следовательно, высокими эксплуатационнымизатратами.Прямой методГорячие газы, выходящие из коксовых печей, притемпературе, превышающей точку конденсацииводяных паров, непосредственно пропускаются черезконцентрированную серную кислоту. Одновременно сабсорбцией аммиака из газа удаляется значительнаячасть смолы.В процессе может образоваться сильная коррозияоборудования. Поэтому, рассматриваемый методиспользован лишь на немногочисленных установках.Полупрямой методс прямым является уменьшение более чем вдвоеследовательно, расход водяного пара на перегонкуснижаются.Кроме того, при процессе достигается высокая гибкостьэксплуатации, так как часть аммиака можноперерабатывать на другие продукты, а не только нааммонийные соли сильных кислот. Вместе с тем размерыкапиталовложений и требуемые габариты установкименьше, чем при косвенном методе.Абсорбция водойИз прочих методов, предложенных для выделенияаммиака из газов коксования и газификации,следует отметить метод абсорбции водой.В воде аммиак хорошо растворяется, образуяустойчивые гидраты:2NH3 + 2H2O NH3*H2O + NH4OHПроцесс поглощения проводят в многоступенчатых противоточных абсорберах. Регенерацию насыщенного аммиаком абсорбента проводят в тарельчатых десорберах, оборудованных дефлегматорами, нагревом раствора паром. используют для получения аммиачной воды,производства некоторых солей или концентрированноготоварного аммиака.аммиака раствором серной кислоты с получениемраствора сульфата аммония:2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4Этот процесс практически необратим и для егоосуществления используют простые одноступенчатыеаппараты с низким гидравлическим сопротивлением.Абсорбция аммиака в кислоте (обычно серной) проводится в аппарате, известном под названием сатуратора. 1-вход газа 2-выход газа 3-подача кислоты 4-подача кристаллов 5-удаление кристаллов сульфата аммония
|