197271. lajstromszámú szabadalom • Eljárás technológiai véggázok sósav tartalmának kinyerésére
2 197271 3 A találmány tárgya eljárás (—15)—(+5) °C hőmérsékletű 60-90 mól% sósavat tartalmazó technológiai véggázok sósav tartalmának adiabatikus abszorpcióval történő kinyerésére oly módon, hogy a gázelegyet először elóabszorberbe vezetjük, ahol 0,2-2 l/(nm3 véggáz) mennyiségű abszorbens vízzel találkozik és az oldáshőtől felmelegszik. Az előabszorberből távozó gáz-folyadék elegyet elválasztjuk, az abszorbeálatlan sósav tartalmú gázt az adiabatikus abszorber 26-35 töraeg%, célszerűen 30-32 tömegX sósavat tartalmazó részébe, az abszorbeált sósavat tartalmazó vizet pedig az abszorber 5-25 tömeg%, célszerűen 10-20 tömeg* sósavat tartalmazó részébe vezetjük és 1-3 l/(nm3 véggáz) mennyiségű vízben ismert módon elnyeletjük. Az abszorberekbe beadagolt víz hőmérséklete 30-70 °C. A sósav abszorpciója nagy hőfejlódéssel járó folyamat. A felszabadult oldáshó (H = = 73,15 KJ/mól) elvezetési módjától függően három, lényegében eltérő megoldást ismertet a szakirodalom a sósav elnyeletésére. a. ) A tisztán izoterm abszorpciós eljárást, melynél az oldáshöt hőátadó felületeken vezetik el (pl. hűtik az abszorpciós készüléket). b. ) Részben izoterm abszorpciós eljárást, ennél az oldáshöt érzékelhető hő alakjában a folyadékban tárolják és az abszorpciós készüléken kívül a sav hűtése útján vezetik el. 30 tömeg%-nál nagyobb sósav koncentráció esetében a sav hőkapacitása nem elegendő a teljes oldáshó felvételéhez, ilyen esetekben az abszorpciót lépcsőzetesen, közbenső hűtés alkalmazásával hajtják végre. c. ) Adiabatikus abszorpciós eljárás, ahol az oldáshőt az abszorpciós készüléken belül, a víznek a folyadékból történő elgózölögtetése útján, külső hőcsere nélkül vezetik el. Az adiabatikus abszorpciós eljárás a legelőnyösebb, mivel egyetlen egyszerű, kevéssé érzékeny felépítésű abszorpciós készülékre van szükség, nem kell hozzá külső hőcserélő felület, jobban tud alkalmazkodni a változó terhelésekhez, mint az izoterm vagy részben izoterm eljárás, ugyanakkor tisztább, kevesebb szerves szennyeződést tartalmazó sósav állítható elő vele, mert a szerves szenynyeződések egy része vízgőz desztillálóval eltávozik a folyadékfázisból. A felsorolt előnyök miatt az adiabatikus abszorpciós eljárás lényegesen gazdaságosabb, mint az izoterm vagy részben izoterm eljárás. Tapasztalataink szerint elöabszorber alkalmazása nélkül a technológiai véggázok sósav tartalma egyetlen adiabatikus abszorberrel kinyerhető, 27-35 tömeg%-os sósav is előállítható vele, de az ily módon gyártott sósav szerves anyag tartalma az esetek többségében nem csökkenthető 300 mg/1 alá, azaz vagy szennyvízként jelentkezik a magas szervesanyag tartalom miatt vagy nagy energia igényű utótisztitási műveletnek kell alávetni (desztillálás, rektifikálás). Célunk legfeljebb 50 mg/1 szervesanyag-tartalmú, 28-32 tömegX-os sósav előállítása volt, mely külön tisztítás nélkül felhasználható vegyipari technológiáknál. Kísérleteink során azt észleltük, hogy a 2 főabszorber fenékhőmérséklete, az abszorbens víz hőmérséklete és a termék sósav szervesanyag tartalma között összefüggés van. 50 °C alatti fenékhómérséklet esetén, csökkentve a hőmérsékletet rohamosan nő a kinyert sav szervesanyag tartalma, mig emelve a hőmérsékletet csökken és egy meghatározott értéken stabilizálódik. Ugyancsak csökken a termék sav szervesanyag tartalma az abszorbens víz hőmérsékletének emelkedésével, de egyben nő az elpárologtatott víz mennyisége és a sósav veszteség is. Azt találtuk, hogy a 2 főabszorber fenék és fejhőmérséklete, a termék sav minősége stabilizálódik és javul, ha a (-15)-(+5) °C hőmérsékletű technológiai véggázokat először 1 előabszorberbe vezetjük, ahol az abszorbens viz egy részével találkoznak, az oldáshőtől felmelegedett gázok a gáz-folyadékelegy elválasztása után kerülnek a 2 főabszorber 26-35 tömegX, célszerűen 30- -32 tömegX sósavat tartalmazó részébe bevezetésre, míg a folyadékbázist az abszorber 5-25 tömegX, célszerűen 10-20 tömegX sósavat tartalmazó részébe vezetjük. Az adiabatikus abszorpciós torony működésének tovább javítása céljából a technológiai véggázokat 30-70 °C-os vízben nyeletjük el. A találmányunk szerint úgy járunk el, hogy a technológiai rendszerből távozó (—15)—(+5) °C hőmérsékletű véggázokat a 3 vezetéken és 0,2- -2 l/fnm1 véggáz) mennyiségű abszorbens vizet a 7 előmelegítőn és 4,5 vezetékeken keresztül az 1 előabszorberbe vezetjük, ahol a gázok egy része beoldódik a vízbe, a felszabadult oidáshő következtében a gáz-folyadék elegy felmelegszik. Ezután a 8 gáz-folyadék elválasztóban a gáz- és folyadékfázist elválasztjuk, majd az abszorbeálatlan sósavtartalmú gázt a 9 vezetéken a 2 főabszorber 26-35 tömegX, célszerűen 30-32 tömegX sósavat tartalmazó részébe, a folyadékfázist (sósav vizes oldata) a 10 vezetéken keresztül a 2 főabszorber 5-25 tömegX, célszerűen 10- -20 tömegX sósavat tartalmazó részébe vezetjük, ezzel párhuzamosan a 2 főabszorber tetején bt adagolunk a 4.6 vezetékeken és 7 előmelegítőn keresztül 1-3 l/(nm3 véggáz) mennyiségű abszorbens vizet. A 2 főabszorber alsó gázbelépési pontjának hőmérséklete 25-80 °C, előnyösen 55-75 °C, ez egyúttal a 2 főabszorber leghidegebb pontja, melyet a megfelelő véggáz és abszorbens viz 1 előabszorberbe való adagolási arányának és az abszorbens víz hőmérsékletének megfelelő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
