Стриппинг-процесс
Cтраница 2
В основу процесса положены следующие новейшие разработки специалистов фирмы [7, 20]: выделение NH3 из продукционной газовой смеси после реактора синтеза NH3 водной абсорбцией; обезвоживание влажного рециркулируемого в контуре синтеза NH3 газа впрыском жидкого NH3; стриппинг-процесс производства карбамида. [16]
Для получения 1 т чистого хлористого водорода в зависимости от концентрации НС1 в исходной кислоте ( 30 - 35 % НС1) необходимо пропустить через ректификационную колонну от 8 до 4 5 т кислоты. Практически все легколетучие примеси из этой кислоты перейдут в состав получаемого хлористого водорода. Таким образом, в стриппинг-процессе не происходит очистки хлористого водорода от летучих примесей, а, наоборот, возможно загрязнение ими, до 5 - 10 раз большее по сравнению с исходной соляной кислотой. [17]
Поэтому для достижения максимальной производительности стриппинг-установки по чистому хлористому водороду и минимальных удельных затрат энергетических ресурсов на производство целесообразно для получения возможно более концентрированной соляной кислоты донасыщать азеотропную кислоту путем изотермической абсорбции. Однако, как уже было сказано, при этом получается соляная кислота с большим количеством загрязнений. Необходимо учитывать, что в стриппинг-процессе вместе с хлористым водородом будут практически полностью отгоняться все легколетучие примеси, содержащиеся в соляной кислоте, которая поступает на ректификацию. Этому способствует образование низкокипящих азеотропных смесей кислоты со слабо растворимыми в воде органическими примесями. [18]
Следует отметить, что во всех вариантах схемы с жидкостным рециклом узел конденсации-абсорбции газов дистилляции по существу представляет собой форреактор. Безусловно, перспективны схемы [76, 79, 88], которые включают конденсацию-абсорбцию газов дистилляции ( а также части свежих NH3 и СО2) при повышенном давлении ( вплоть до давления синтеза карбамида); в этом случае возможна утилизация теплоты конденсации на высоком температурном уровне. В обсуждаемую группу способов входят и стриппинг-процессы. [19]
 |
Растворимость хлора в четыреххлористом углероде45. [20] |
Однако возможности сбыта синтетической соляной кислоты крайне ограничены, что связано главным образом с большим развитием производств хлорорганических продуктов, в которых побочно получаются отходы соляной кислоты. Непосредственное использование абгазов для синтеза хлористого водорода и последующего гидрохлорирования затруднительно, поскольку низкая концентрация получаемого при этом газа обусловливает неустойчивость процесса гидрохлорирования и увеличение потерь целевых продуктов. Во избежание этого для концентрирования газа приходится применять стриппинг-процесс, что усложняет схему производства. Использование абгазов производства жидкого хлора для получения бертолетовой соли и хлората натрия химическим методом ограничено малыми масштабами этих производств. [21]
В составе исходных реагентов, поступающих в колонну синтеза, неизбежно присутствуют газы, инертные по отношению к реакции образования карбамида. Поэтому некоторое количество NH3 ( иногда совместно с СО2) в смеси с инертными веществами остается в газообразном состоянии в течение всего периода пребывания в реакторе. Наиболее экономичный способ переработки этой части сырья заключается в том, чтобы, не снижая давления, отделить NH8 и СО2 ( например, абсорбцией) от примеси инертных газов и вновь возвратить в реактор. Такой прием используется в стриппинг-процессах, для которых характерна особенно высокая доля газовой фазы в реакторе синтеза. В частности, в схеме Стамикарбон [11] исходные реагенты вводят в нижнюю часть колонны, газовый поток удаляют сверху, а продукционный плав отводят из реактора по переливной трубе снизу. [22]
Как показывает анализ структуры себестоимости карбамида, среди эксплуатационных затрат наиболее значительны затраты сырья и энергетических средств. Поэтому наиболее перспективно изыскание средств снижения энергетических затрат. Естественно, что с момента появления замкнутых ( по материальным потокам) технологических схем одной из основных тенденций развития технологии производства карбамида было и остается стремление к замыканию энергетических потоков внутри производственного цикла, снижению на этой основе общего расхода энергии и, как следствие, удешевлению получаемого продукта. В результате создан ряд энерготехнологических схем производства карбамида. Прежде всего к ним относятся стриппинг-процессы Стамикарбон и Снам Проджетти, термопроцесс Хемико, схемы глубокого кооперирования производств карбамида и аммиака. [23]
Стриппинг-процесс основан на способности СПАВ концентрироваться на границе раздела фаз вода-воздух. Воздух ( или азот) после очистки в поглотителе, заполненном этилацетатом, барботи-руется через слой испытуемого раствора с небольшой скоростью. За время прохождения через воду на поверхности пузырьков формируется пленка СПАВ; добавка поваренной соли улучшает сепарацию. Далее пленка СПАВ растворяется в этилацетате при прохождении пузырьков через органический слой. Стриппинг-концентриро-вание СПАВ одновременно сопровождается отделением от значительных количеств мешающих компонентов-неорганических ионов ( сульфаты, хлориды и др.) и органических веществ, не обладающих поверхностно-активными свойствами. Однако, полного отделения мешающих компонентов не происходит, так как они сами способны концентрироваться в приповерхностной пленке СПАВ. Такие компоненты природных и сточных вод. как сульфиды и сероводород, не устраняются в ходе стриппинг-процесса из-за их отдувки с воздухом ( азотом) в слой этилацетата. [24]
Страницы: 1 2