Основным аппаратом установки является полая равнопроточная распылительная башня 9 с объемным центробежным распылителем, приводимым во вращение электродвигателем 12.

Рис. 18. Очистка газа от сероводорода в полой башне.

Газ на очистку поступал из газохода 3 через вентиль 2 в баш­ню 9. Расход газа контролировался диафрагмой /. Поглотитель­ный раствор поступал в башню из банка 4 через вентиль 6 и рота­метр 5. Температура и давление в башне контролировалось термо­метром 11 и манометром 10. Очищенный газ отводился через газо­ход 13 в смеситель 16, куда поступал также и воздух; далее газо­вая смесь поступала в печь 17. Отработанный раствор из башни 9 поступал в сборник 8 и насосом 7 подавался на рециркуляцию.

Поглощение сероводорода из газов раствором цианамида каль­ция с получением тиомочевины. Донецким институтом ИРЕА сов­местно с Днепропетровским химико-технологическим институтом проведены исследования по очистке газов от сероводорода раство­ром СаСN2 с получением тиомочевины.

Абсорбция газов раствором цианамида кальция протекает с боль­шой скоростью. Степень поглощения сероводорода из коксового газа в механическом абсорбере достигала 98—99%.

При этом в растворе образовывалась тиомочевина, которая от­делялась от Са(Н8)г на фильтре и после кристаллизации представ­ляла собой стандартный продукт.

Очистка газов от сероводорода с получением сульфида аммония. Водный раствор аммиака является хорошим поглотителем серово­дорода. Взаимодействие NНз и Н2S протекает по уравнениям

NН3 + Н2S = NH4HS;

2 NН3 ­+ Н2S = (NН4)2S.

Однако этот метод до сих пор не нашел практического примене­ния вследствие сложности и дороговизны регенерации сульфидных соединений аммония с возвратом аммиака в процесс.

Устранение дорогостоящей и сложной операции (регенерации раствора с возвратом аммиака в процесс) делает этот метод эконо­мически рентабельным.

Указанный метод обеспечивает полную очистку газа от серово­дорода с одновременным получением сульфида аммония.

Очистка коксового газа от сероводорода и других примесей торфоаммиачным поглотителем. Основными недостатками сущест­вующих методов очистки коксового газа является многостадийность процесса, громоздкость аппаратуры, большие капитальные и эксплуатационные затраты. С целью устранения этих недостат­ков исследован процесс очистки коксового газа с помощью торфощелочного сорбента в непрерывно действующем аппарате с кипя­щим слоем. Отличительной особенностью этого метода является его непрерывность, одностадийность, компактность и попутное получение дешевых органоминеральных удобрений.

ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ СО2

В настоящее время в промышленной практике применяются в основном три метода очистки газа от СО2: водная, щелочная (NаОН или Nа2СОз) и моноэтаноламиновая.

Очистка газа водой осуществляется под давлением 12—30 атм и при этом степень очистки не превышает 80%. Метод требует боль­ших расходов электроэнергии. Очистка газа щелочью является дорогостоящей операцией и поэтому применяется лишь для погло­щения малых концентраций СО2. Наиболее совершенной является моноэтаноламиновая очистка, которая находит все более широкое применение.

Исследовали следующие методы: поглощение СО2 водноаммиачным раствором с одновременным полученим углеаммонийных солей; поглощение СО2 суспензией СаSO4 в аммиачной воде с одновременным получением сульфата аммония; поглощение СО2 раствором гидросульфида кальция с выделением в газовую фазу сероводорода; интенсификация процесса очистки газа от СО2 раст­вором моноэтаноламина в ротационных аппаратах, совместное по­глощение СO2, Н2 и других кислых компонентов из коксового газа торфоаммиачным поглотителем в аппаратах с кипящим слоем. В первых двух случаях продукты очистки — углеаммонийные соли и сульфат аммония — являются удобрениями для сельского хозяй­ства. Третий метод является одной из стадий процесса синтеза тиомочевины. В последнем методе получается комбинированное органоминеральное удобрение.

Комбинирование процесса очистки газов от СО2 с получением углеаммонийных солей.

В настоящее время назрела необходимость в рационализации метода очистки синтез-газа от СО2. Сущность предлагаемого мето­да заключается в комбинировании процессов очистки азотоводо­родной смеси от СО2 с получением углеаммонийных солей. В этом случае поглощение СO2 из газа осуществляется водным раствором аммиака (или совместное поглощение NНз и СО2 водой) до ком­прессии газа.

По этому методу около 50% аммиака, производимого в системе, связывается с углекислотой, образуя углеаммонийные соли, а оставшиеся 50% NНз используются в качестве жидкого удобрения (в виде чистого аммиака или его водного раствора). Таким образом, получается короткая схема производства связанного азота. Еще более рационально совместить процесс синтеза аммиака с очисткой газа от СО2 и с производством мочевины. В этом случае вся продукция может быть получена в виде мочевино-углеаммонийных удобрений.

Поглощение СО2 водноаммиачной суспензией гипса с получе­нием сульфата аммония. Одним из рациональных методов очистки азотоводородной смеси от СО2 является совмещение этого процес­са с конверсией СаSO4 в сульфат аммония. Перспективность этого метода в том, что наряду с улавливанием СО2 из газа вырабаты­вается ценное удобрение без затрат на него дефицитной серной кислоты.

Так как конверсия гипса и абсорбция СО2 в обычных условиях протекает медленно, то для интенсификации этих процессов приме­нены горизонтальные аппараты ротационного типа, в которых обес­печивалось интенсивное перемешивание газовой и жидкой фаз. По своей конструкции эти аппараты аналогичны механическим абсорберам с большим числом оборотов.

При осуществлении этого процесса в условиях высокотурбулентного режима при 30—35° С и атмосферном давлении можно осуществить практически полное поглощение СO2 из газа.

Абсорбция СО2 раствором гидросульфида кальция в условиях высокотурбулентного режима. В некоторых производствах (синтез тиомочевины и др.) в качестве побочного продукта (или отхода производства) получается гидросульфид кальция, который может быть использован, как эффективный поглотитель углекислого газа с одновременным выделением в газовую фазу сероводорода

Са (НS)2 + СО2 + Н2О = СаСОз + 2Н2S.

Полученный таким образом сероводород может быть исполь­зован для получения тиомочевины, серной кислоты, элементарной серы и других ценных продуктов.

Интенсификация абсорбции СО2 раствором моноэтаноламина в механических абсорберах. Поглощение СО2 из газов моноэтаноламином нашло широкое применение в технике. Этим путем осу­ществляется получение чистого СО2, или очистка технологических газов от СO2, или сочетание того и другого.

С целью интенсификации процесса абсорбции СО2 раствором моноэтаноламина насадочные аппараты заменялись горизонталь­ными механическими абсорберами с большим числом оборотов.

В условиях высокотурбулентного режима, создаваемого в меха­нических абсорберах, скорость абсорбции CO2 раствором моно­этаноламина резко возрастает.