Фталевый ангидрид - Гуревич Д.А.
Скачать (прямая ссылка):
Для очистки отходящих газов существует несколько способов, в том числе абсорбция растворителями в скрубберах различных систем и дожигание органических примесей в печах специальной конструкции. В промышленности применяются оба метода. При очистке в скрубберах можно извлекать лишь некоторые примеси, содержащиеся в контактных газах. Этим методом улавливают главным образом малеиновый ангидрид. Дожигание в печах применяют при относительно малом содержании ценных продуктов.
Интересен акустический способ очистки отходящих газов 389. Газы, содержащие фталевый ангидрид в количестве 1,5—3 г/м3, со скоростью 1000—2000 м3/ч поступали в колонну, в верхней части которой была установлена сирена. При включенной сирене частота звука равна 1200 гц. Возникающие упругие колебания среды способствовали агломерации взвешенных в газе частиц фталевого ангидрида и их оседанию. Температура газов на входе в колонну составляла 32—65 °С, а на выходе снижалась до 16—37 °С. В качестве рабочего газа использовали азот при давлении 2 ат. Соотношение азота и очищаемого газа от 1 : 7 до 1 : 8. Степень очистки газа в этих условиях составляла 90,5—98,5%, а без озвучивания, когда очистка происходила лишь за счет оседания взвешенных частиц фталевого ангидрида, степень очистки снижалась до 57—69%.
Из 1000 ms отходящих газов извлекали 3,5 кг продукта, содержащего 90% фталевого ангидрида. Предварительные расчеты показали 389 экономическую целесообразность метода, однако он нуждается в дальнейшем изучении.
АБСОРБЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ
390 только в горячей воде
в атмосферу
Абсорбционная очистка отходящих газов является наиболее распространенным методом. В качестве абсорбентов могут быть использованы вода, водные растворы щелочных агентов, органические растворители.
Вода является самым доступным и самым дешевым растворителем. Но существенным недостатком водной промывки является химическая агрессивность водных растворов фталевой и малеино-вой кислот, образующихся при гидратации фталевого и малеинового ангидридов.
Малеиновая кислота хорошо растворима в воде (768 г/л при 25 °С и 3926 г/л при 97,5 °С). В противоположность ей, фталевая кислота относительно хорошо растворима """ (220 г/л при 95° С) и трудно — в холодной (1,7 г/л при 25° С). 1,4-Нафтохинои также малорастворим" в воде.
Промывку газов водой осуществляют в скрубберах различных конструкций: на-садочных, полых, пенного типа. Аппаратуру и трубопроводы абсорбционных агрегатов в большинстве случаев изготавливают из кислотостойкой стали
1Х18Н10Т. Может применяться также аппаратура, защищенная графитовой плиткой (на замазке арза-мит), поливинилхлоридом, полиизобутиленом, диабазовой или метлахской плиткой. Против агрессивного действия растворов фталевой и малеиновой кислот устойчивы также керамика, стекло, полиэтилен, фторопласты, текстолит.
Насадочные скрубберы (рис. 55) представляют собой стальные колонны /,обычно выложенные изнутри диабазовой плиткой или полиизобутиленовой пленкой. В качестве насадки применяют керамические кольца размером 50x50 мм. Газы поступают в скруббер при разрежении, создаваемом вентилятором 2. Раствор
0<л/щае-,
Рис. 55. Схема промывки газов водой в насадочных скрубберах:
-насадочный скруббер; 2 — вентилятор; 3 — сборник для раствора кислот; -/ — центробежный насос.
10 Зак. 1084
145
фталевой и малеиновой кислот стекает в футерованный сборник 3, откуда центробежным насосом 4 возвращается на орошение скруббера. Как показал опыт, насадка периодически забивается смесью фталевой кислоты и 1,4-нафтохинона. Минимально приемлемые условия работы удается создать только при орошении скрубберов большим количеством воды, обеспечивающим почти полное растворение образующейся фталевой кислоты. Полученный разбавленный раствор фталевой и малеиновой кислот, содержащий примеси 1, 4-нафтохинона, сбрасывают в канализацию, хотя это приводит к потере извлекаемых продуктов. ,Сточные воды имеют желто-зеленую окраску и резкий запах (практически образуется до 30 м3 воды на 1 т фталевого ангидрида). Перед сбросом в водоемы они должны быть обезврежены. Скрубберы периодически приходится останавливать для очистки от фталевой кислоты и 1,4-нафтохинона. Таким образом, в насадочных скрубберах практически нет возможности реализовать принципиальные преимущества метода водной очистки отработанных газов.
При использовании полых скрубберов (рис. 56) их орошают циркулирующим раствором с доведением концентрации малеиновой кислоты до 15—20%. В качестве полого скруббера используют колонну из стали 1Х18Н10Т диаметром 1200 мм и высотой 8000 мм. Через форсунки /, расположенные на разном уровне по всей высоте колонны, в скруббер подают орошающий раствор, циркулирующий в системе. В верхней части скруббера расположен слой насадки 2, в котором газы отделяются от брызг орошающего раствора.
Износ стали 1Х18Н10Т характеризуется391 скоростью коррозии 0,1—0,3 мм/год. Большему разрушению подвергаются вентилятор для отходящих газов и центробежный насос для циркулирующей жидкости, скорость коррозии материала которых достигает 0,6—1,0 мм/год. Длительность срока службы полых скрубберов весьма существенно зависит от качества сварных швов.
