способ очистки газов от стирола

Формула изобретения

Способ очистки газов от стирола путем адсборции 80 90%-ным водным раствором серной кислоты, отличающийся тем, что используют кислоту с температурой 110 130^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к очистке отходящих газов от органических веществ, в частности от стирола и может быть использовано в газовой, металлургической и химической промышленности, промышленности по переработке пластмасс, легкой промышленности.

Известен способ очистки отходящих газов от стирола адсорбцией органическим поглотителем диэтилбензолом [1]

Основной недостаток этого способа необходимость создания низких температур (ниже минус 15^оС) и возможность применения способа только в конкретном производстве анионитов, не требующем последующего разделения стирола и диэтилбензола.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, заключающийся в том, что очистку отходящих газов от стирола проводят методом абсорбции, используя в качестве абсорбента 80-90%-ный водный раствор cерной кислоты [2]

Недостатком прототипа является то, что вследствие гигроскопичности серной кислоты ее концентрация с течением времени снижается и при этом резко ухудшается степень очистки газа. Поэтому указанный способ может применяться только для очистки сухих газов. Для обеспечения требуемой концентрации раствора кислоты необходимо удаление некоторого количества разбавленного из-за поглощения водяных паров раствора с одновременной подпиткой концентрированной товарной кислоты (93%) или олеума. Удаляемые разбавленная кислота и кислота, содержащаяся в осадке, подлежат обезжириванию путем химической нейтрализации. В результате имеет место повышенный расход вспомогательных реагентов и загрязнение окружающей среды продуктами реакции.

Сущность изобретения состоит в том, что стиролсодержащие газы очищают абсорбцией, используя в качестве абсорбента водный раствор серной кислотой с температурой 110-130^оС.

Задачей изобретения является создание экологически чистого процесса и снижение удельного расхода серной кислоты при достижении степени очистки газов 100%

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что процесс ведут при температуре серной кислоты 110-130^оС.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает достижение технического результата, может быть реализовано при очистке стиролсодержащих газов и обеспечивает возможность его многократного воспроизведения.

Технология способа состоит в следующем.

Отходящие стиролсодержащие газы с концентрацией до 800 мг/м³ стирола с влажностью 0-100% направляют в абсорбционную колонну, предпочтительно с псевдоожиженной шаровой насадкой, заполненной водным раствором серной кислоты с температурой 110-130^оС. Требуемая температура слоя может обеспечиваться как путем нагрева подаваемого раствора кислоты, так и путем нагрева продуваемого воздуха. Стирол полимеризуется в плавающий на поверхности осадок. Осадок периодически или непрерывно удаляется из колонны, отмывается от кислоты водой и направляется на утилизацию. Промывные воды, содержащие разбавленную Н₂SO₄, возвращаются в колонну.

П р и м е р 1. Загрязненный воздух комнатой температуры с концентрацией стирола 40 мг/м³ пропускают через 100-миллиметровый слой нагретого до 110^оС водного раствора серной кислоты. Требуемую температуру слоя поддерживают путем подачи в слой горячего раствора с температурой 140^оС. Степень очистки газа от стирола составляет 100%

П р и м е р 2. В условиях, аналогичных примеру 1, при концентрации стирола 10 мг/м³, температура слоя 110^оС достигается путем предварительного нагрева воздуха до 120^оС. Степень очистки газа составляет 100%

П р и м е р 3. В условиях, аналогичных примеру 2, концентрация стирола 200 мг/м³, абсорбция осуществляется при различных температурах слоя. Полученные результаты приведены в таблице. Чтобы не происходило снижение активности системы, потери кислоты компенсируются ее подпиткой. Количество подпитываемой кислоты в пересчете на 93% Н₂SO₄ тоже приведено в таблице.

П р и м е р 4. В условиях, аналогичных примеру 1, при концентрации стирола 200 мг/м³.

П р и м е р ы 5-6. В условиях, аналогичных примеру 1, при температуре кислоты, выходящей за предлагаемые пределы.

П р и м е р 7 (по прототипу). Как следует из таблицы, предлагаемый способ в сравнении с прототипом требует значительно меньшего количества кислоты для 100% очистки стиролсодержащих газов. Создан экологически чистый процесс за счет возврата отработанной кислоты в процессе.

Если температура серной кислоты ниже 110^оС, снижается степень очистки стиролсодержащих газов, а если температура выше 130^оС, то возрастают затраты на нагрев и увеличиваются потери кислоты.