專利名稱：含氰化氫尾氣的深度凈化方法及脫氰劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于深度脫除尾氣中氰化氫的方法。
在液體氰化鈉生產(chǎn)過(guò)程中，其工藝尾氣中含氫氣達(dá)50～70%，極需加以回收利用。但由于尾氣中含有微量的氫化氫，不但污染環(huán)境、危害身體健康，也對(duì)氫的回收和化工利用帶來(lái)困難。采用特種含銅活性炭?jī)艋椒?，由于吸附容量太?0.1%左右)，成本高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用;采用液堿吸收法，由于吸收過(guò)程的動(dòng)態(tài)平衡和傳質(zhì)阻力等限制，很難達(dá)到深度凈化(幾個(gè)PPM以下)的要求。本發(fā)明的目的在于使含氰化氫工藝尾氣連續(xù)通過(guò)DCB脫氰劑固定床，出口尾氣中HCN含量可降低至1PPM以下。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于使含氰化氫尾氣連續(xù)通過(guò)裝有DCB脫氰劑的固定床，其出口尾氣氰化氫含量低于1PPM。當(dāng)床層達(dá)到穿透時(shí)，用清水或堿液淋洗再生。可采用清水或稀堿液、或先清水后堿液淋洗的方法。淋洗液用量與脫氰劑重量之比可以為2～10∶1，最好為4～6∶1。淋洗時(shí)，淋洗液可以直接通過(guò)，或多次間歇淋洗，或循環(huán)淋洗。尾氣中氰化氫含量濃度范圍可以為幾十到幾千PPM，最佳濃度范圍為5～50PPM。高濃度的含氰化氫尾氣可以采用堿吸收預(yù)處理后，再連續(xù)通過(guò)裝有DCB脫氰劑的固定床。尾氣的壓力可大于50KPa(表)，可以采用水環(huán)式壓縮機(jī)增壓至50～200KPa(表)，其目的在于克服床層阻力。尾氣中含水量至少可為0.05～1%，可采用預(yù)堿洗和水環(huán)泵增濕。這樣有利于提高凈化深度和增加凈化容量。
DCB脫氰劑的制備方法是將無(wú)機(jī)骨架原料研磨至60～200目，混和均勻后，加入活性組分拌勻陳化，然后采用擠條法，或燒結(jié)破碎法成型，在150～250℃下焙干1～4h，包裝防潮。無(wú)機(jī)骨架由堿土金屬氧化物和硅鋁酸鹽組成，不溶于水，水中不溶脹，抗壓強(qiáng)度高。骨架部分可采用硅藻土、膨潤(rùn)土、海泡石或凹凸棒土及添加部分氫氧化鈣、碳酸鈣、白云石或氧化鈣、氧化鎂及其混合物。在DCB脫氰劑中活性組分可占30～15%，骨架部分可占70～85%?；钚越M分最好是NaOH，骨架原料最好是Ca(OH)2和膨潤(rùn)土。
在水溶性堿金屬化合物存在下，無(wú)機(jī)骨架原料在較低溫度下熔融，形成具有良好孔結(jié)構(gòu)，不溶于水，強(qiáng)度好的骨架?？刂扑苄詨A金屬化合物的含量，無(wú)機(jī)原料的配比及燒結(jié)溫度，可調(diào)節(jié)DCB脫氰劑的孔結(jié)構(gòu)及可溶性堿的溶出速率，使脫氰劑能有效地脫除工藝尾氣中微量的HCN。DCB脫氰劑粒度大小對(duì)堿的溶出速率和床層阻力也有影響。
本發(fā)明的DCB脫氰劑的優(yōu)點(diǎn)是1.DCB脫氰劑具有吸附容量大，凈化深度高，脫氰效率高。DCB-Ⅱ脫氰劑在HCN進(jìn)口濃度為660～850PPM時(shí)，尾氣HCN＜0.9PPM時(shí)穿透吸附容量為4.7%，脫除效率大于99.9%。
2.DCB脫氰劑對(duì)HCN吸附速度快。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，進(jìn)口HCN濃度從25～1160PPM，空塔線速度為0.053m/s，空塔停留時(shí)間為1.5s時(shí)，對(duì)凈化深度無(wú)影響。
3.工藝尾氣中含有水汽對(duì)HCN的脫除有促進(jìn)作用，原料氣的增濕有利于提高脫氰劑的吸附容量和凈化深度。
4.凈化劑吸附穿透后，用水淋洗的再生液可回收利用，堿利用率不低于40%。骨架最后排放時(shí)，用水淋洗，骨架內(nèi)基本上不含活性組分及氰根，凈化劑再生率可達(dá)95%以上，二次污染少。
5.DCB脫氰劑其原料易得，價(jià)廉，制備工藝簡(jiǎn)便，成本低。除用于含氰化氫工藝尾氣深度凈化外，還可用于極毒酸性氣體的治理和勞動(dòng)防護(hù)，對(duì)有害酸性氣體的治理也適用。
實(shí)例1凈化管(φ30×186mm)裝脫氰劑DCB-I70g，用鋼瓶從液氰工段取爐氣，用氮?dú)庀♂屌錃?，原料氣中HCN濃度為25～3143PPM，當(dāng)流量為0.36～1.67l/min，空塔線速0.80～14.00cm/s時(shí)，吸附容量為1.6%時(shí)，尾氣痕量HCN累計(jì)吸收后，用AgNO3滴定法測(cè)定，HCN未檢出(比色法對(duì)照分析為0.032PPM。至出口穿透HCN濃度為183PPM時(shí)，吸附容量為3.4%。
實(shí)例2鋼瓶原料氣HCN濃度為660～850PPM，凈化管(φ14×77mm)裝脫氰劑DCB-Ⅱ8.5g，通氣流量為0.25～0.5l/min，空塔線速為2.7～5.30cm/s，出口尾氣HCN含量為0.86PPM，吸附容量為4.7%，出口尾氣穿透濃度為24PPM時(shí)，吸附容量為5.4%。用50ml水淋洗2次，洗出液CN-總量為0.47g，按原料氣CN-濃度計(jì)算DCB-Ⅱ脫氰劑吸附CN-的總量為0.49g，兩者十分接近。淋洗CN-的再生率大于95%，堿利用率大于40%。
實(shí)例3以DCC脫氰劑(含銅特種活性炭)為對(duì)照例。凈化管(φ45×160)裝DCC脫氰劑45g，原料氣中HCN濃度為3300PPM，進(jìn)氣流量為0.063l/min，空塔線速為0.85cm/s，出口尾氣含HCN為14.7PPM時(shí)，穿透吸附容量為0.56%。
實(shí)例4以DGM脫氰劑(堿石棉)為對(duì)照例。凈化管(φ20×75)，裝DGM脫氰劑15g，原料氣中HCN濃度為700PPM，進(jìn)氣流量0.29l/min，空塔線速為2.13cm/s時(shí)，出口尾氣中HCN為0.86PPM時(shí)，吸附容量為0.57%。HCN穿透濃度為25PPM時(shí)，吸附容量為0.80%。
實(shí)例5DCB-1脫氰劑的制備過(guò)程。按NaOH∶Ca(OH)2∶膨潤(rùn)土+30∶20∶50重量配比，Ca(OH)2(＞60目)和膨潤(rùn)土(＞180目)干法混勻，把NaOH調(diào)成60%濃度，加入骨架原料混合物中，攪拌調(diào)成糊狀物。放入鎳盤中200℃烘干4小時(shí)。取出冷卻后破碎成8～16目粒子，包裝防潮即得DCB-Ⅰ脫氰劑，其中含NaOH為18.6%。
權(quán)利要求
1.一種含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法，其特征在于使含氰化氫尾氣連續(xù)通過(guò)裝有DCB脫氰劑的固定床，其出口尾氣氰化氫含量低于1PPM，當(dāng)床層達(dá)到吸附穿透時(shí)，用清水或堿液淋洗再生。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法，其特征在于尾氣中氰化氫濃度范圍為幾十到幾個(gè)PPM，最佳濃度范圍為5～50PPM，高濃度的氰化氫尾氣采用堿吸收法預(yù)處理后再連續(xù)通過(guò)裝有DCB脫氰劑的固定床。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法，其特征在于尾氣壓力大于50KPa(表)，采用水環(huán)式壓縮機(jī)增壓至50～200KPa(表)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法，其特征在于尾氣中含水量至少為0.05～1%，采用預(yù)堿洗和水環(huán)式壓縮機(jī)增濕。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法，其特征在于當(dāng)床層達(dá)到吸附穿透時(shí)，DCB脫氰劑采用清水或稀堿液，或先清水后堿液淋洗再生。淋洗液用量與脫氫劑重量之比為2～10∶1，最佳為4～6∶1。淋洗時(shí)，淋洗液可一次直接通過(guò)，或多次間歇淋洗或循環(huán)淋洗。
6.一種用于含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法的脫氰劑的制備方法，其特征在于將無(wú)機(jī)骨架原料研磨至60～200目，混合均勻后加入活性組分拌勻陳化，然后采用擠條法或燒結(jié)破碎法成型;在150～250℃焙干1～4h，包裝防潮，無(wú)機(jī)骨架由堿土金屬氧化物和硅鋁酸鹽組成，最好是Ca(OH)2和膨潤(rùn)土，活性組分主要是水溶性堿金屬氫氧化物，最好是NaOH。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種用于含氰化氫尾氣(H2＞50%)深度凈化方法的脫氰劑的制備方法，其特征在于脫氰劑中活性組分占15～30%，骨架部分占85～70%。
全文摘要
含氰化氫尾氣的深度凈化方法及脫氰劑的制備方法。其特征是使含氰化氫尾氣連續(xù)通過(guò)裝有DCB脫氰劑的固定床，其出口尾氣氰化氫含量低于1PPM。DCB脫氰劑是由15～30％的活性組分和85～70％的無(wú)機(jī)骨架組成。
文檔編號(hào)B01D53/34GK1035958SQ88101618
公開(kāi)日1989年10月4日 申請(qǐng)日期1988年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月22日
發(fā)明者楊能渭, 洪朝锽 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)