Раствор для очистки оксида углерода фосфорного производства

(73) Институт органического катализа И электрохимии иМ.Д.В. Сокольского Министерства науки - Академии наук Республики Казахстан(54) РАСТВОР ДЛЯ ОЧИСТКИ ОКСИДА УГЛЕРОДА ФОСФОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА(57) Изобретение относится к растворам для очистки оксида углерода от примесей РНЗ, Н 2 З, Р 4, обеспечивающим очистку за счет окисления этих примесей до соединений с низкой упругостью пара и хорошо растворимых в воде.Изобретение обеспечивает дополнительную очистку от фосфора и повышение сорбционной емкости за счет включения в состав раствора, содержаЩего сульфат меди (П), фосфорную кислоту, дополнительно аммиака.Предлагаемый раствор для очистки оксида уг лерода фосфорного производства содержит, мас.Изобретение относится в способам очистки газа от примесей РНЗ, Н 2, И Р 4, обеспечивающим очистку за счет окисления этих примесей от соединений с низкой упругостью пара И хорошо растворимых в воде.Известен водный раствор для очистки газов от фосфина И сульфана, содержащий воду, гипохлорит кальция И гидроокись натрия при следующем соотношении компонентов (в вес.) Са(С 1 О)2 - 0,02 0,03 11 аОН-0,04 Н 2 О - остальное до 100 (И.И. Стри-жевский.-Технологические основы и безопасность газообразного и растворенного ацетилена.Используя 1 м 3 этого раствора, можно очистить 26 м 3 газа (-Л. Химия, 1968, с.40) с объемной скоростью 258 час 1 . Сорбционная емкость по фосфину составляет 0,039 кг на 1 м 3 раствора.Недостатком известного раствора для очистки газа является наличие индукционного периода (30-50 мин), низкая объемная скорость и сорбЦионная емкость, невысокая степень очистки (87) И невозможность регенерации.Предполагаемое изобретение исключение индукционного периода, повышение объемной скорости, сорбционной емкости И степени очистки, возможность регенерации очистительного раствора.Это достигается предлагаемым составом раствора для очистки оксида углерода фосфорного производства от фосфина И сероводорода, содержащим соль меди (11), фосфорную кислоту и воду, отличительной особенностью которого является то, что раствор дополнительно содержит аммиак, в качестве соли меди (П) - сульфат меди (11) при следующем соотношении компонентов, мас, сульфат меди (П) - 14,0 - 19,4 фосфорная кислота - 0,8 - 1,1 аммиак - 4,6 - 6,5 вода - остальноеПредлагаемый раствор можно использовать при очистке оксида углерода фосфорного производства от примесей фосфина, сероводорода, фосфора. Степень очистки составляет 100 при скорости 5000 7000 час. Предлагаемый раствор для очистки газа можно использовать многократно (12 циклов) без снижения активности И сорбционной емкости. Вь 1 щеописанные преимущества предлагаемого раствора для очистки по сравнению с Известным позволяют проводить эффективную очистку газа И удалять, кроме РНЗ И Н 2 , примеси фосфора. Следующие примеры иллюстрируют предлагаемое Изобретение.Приготовленный таким образом раствор в количестве 10 мл помещают во встряхиваемый реактор И пропускают 50 л оксида углерода фосфорного производства, содержащего 0,1 об. фосфина, 0,1 об.сероводорода, 0,1 об. фосфора И 97 об. оксида углерода со скоростью 7000 час. Степень очистки составляет 100, очищенный газ на 100 состоит из оксида углерода. Газ, поступающий на очистку, анализируют иодометрическим методом и также с помощью капельной реакции с азотнокислым серебром,позволяющей обнаруживать 104 об. фосфина в газе. После очистки 50 л оксида углерода окислительновосстановительный потенциал падает до м (-0,300 В) И степень очистки уменьшается. Регенерацию раствора проводят воздухом. С этой целью реактор продувают инертным газом (аргоном Или азотом), затем подсоединяют к Источнику воздуха И встряхивают 60 мин соответственно. О конце регенерации судят по возрастанию окИслительно-восстановительного потенциала до м (0,200 В) И прекращению поглощения воздуха. Затем снова проводят очистку 50 л оксида углерода. Раствор выдерживает 12 циклов очистки с регенерацией без уменьшения активности. Сорбционная емкость за один цикл составляет 7,6 кг фосфина, 7,6 кг фосфора на 1 м 3 раствора.- 77,51 готовят растворением 2,0 г сульфата меди (11),0,68 г аммиака, 0,12 г фосфорной кислоты в 9,65 г воды. Приготовленный таким образом раствор в количестве 10 мл помещают во встряхиваемый реактор И пропускают 40 л оксида углерода фосфорного производства со скоростью 6000 час. Анализ оксида углерода на содержание примесей проводят аналогично примеру 1. После очистки 40 л оксида углерода фосфорного производства окИслительно-восстановительный потенциал падает до (- 0,300 В) И степень очистки уменьшается. Отработанный раствор подвергают регенерации аналогично примеру 1. Затем снова проводят очистку 40 л оксида углерода. Раствор выдерживает 12 циклов очистки с регенерацией без уменьшения активности И производительности. Сорбционная емкость за один цикл составляет 6,07 кг фосфина, 6,07 кг фосфора на 1 м 3 раствора.- 80,6 готовят растворением 1,69 г сульфата меди (11),0,56 г аммиака, 0,09 г фосфорной кислоты в 9,71 г воды. Приготовленный таким образом раствор в количестве 10 мл помещают во встряхиваемый реактор И пропускают 45 л оксида углерода фосфорного производства со скоростью 5000 ч. Анализ оксида углерода на содержание примесей проводят аналогично примеру 1. После очистки 45 л оксида углерода фосфорного производства потенциал падает до (-0,300 В) И степень очистки уменьшается. Отработанный раствор подвергают регенерации аналогично примеру 1. Затем снова проводят очистку 45 л оксида углерода. Раствор выдерживает 12 циклов очистки с регенерацией без уменьшения активности и производительности. Сорбционная емкость за 1 цикл составляет 6,8 г фосфина, 6,8 кг фосфора на 1 м 3 раствора.При уменьшении концентрации сульфата меди(П) ниже 14,0 мас. аммиака - ниже 4,6 мас., фосфорной кислоты - ниже 0,8 мас. снижается скорость процесса очистки, Сорбционная емкость за один цикл,количество очищенного оксида углерода, что иллюстрируется в примере 4.- 83,4 готовят растворением 1,0 г сульфата меди (11),0,34 г аммиака, 0,04 г фосфорной кислоты в 9,85 г воды. Приготовленный таким образом раствор в количестве 10 мл помещают во встряхивающий реактор и пропускают 27 л оксида углерода фосфорного производства со скоростью 4000 час. Анализ оксида углерода на содержание примесей проводят аналогично примеру 1. После очистки 27 л оксида углерода потенциал падает до (-0,300 В) и степень очистки уменьшается. Отработанный раствор подвергают регенерации аналогично примеру 1. Затем снова проводят очистку 27 л оксида углерода. Раствор вь 1 держивает 7 циклов очистки с регенерацией без уменьшения активности и производительности. Сорбционная емкость за 1 цикл составляет 4,1 кг фосфина, 4,1 кг фосфора на 1 м 3 раствора. Увеличение концентрации сульфата меди (П) выше 19,4 мас., аммиака выше 6,5 мас., фосфорной кислоты выше 1,1 мас. не приводит к увеличению объемной скорости очистки, количества очищенного оксида углерода и сорбционной емкости (пример 5).(11), 1,52 г аммиака, 0,47 г фосфорной кислоты в О,10 г воды. Приготовленный таким образом раствор в количестве 10 мл помещают во встряхиваемый реактор и пропускают 35 л оксида углерода фосфорного производства со скоростью 4500 час. Анализ оксида углерода на содержание примесей проводят аналогично примеру 1. После очистки 35 л оксида углерода потенциал падает до (-0,300 В) и степень очистки уменьшается. Отработанный раствор подвергают регенерации аналогично примеру 1. Затем снова проводят очистку 35 л оксида углерода. Раствор вь 1 держивает 9 циклов без уменьшения активности и производительности. Сорбционная емкость за 1 цикл составляет 5,3 кг фосфина, 5,3 кг фосфора на 1 м 3 раствора.Как видно из таблицы, предлагаемый раствор для очистки оксида углерода фосфорного производства обеспечивает очистку не только от фосфина и сероводорода,но и от фосфора, позволяет повысить сорбционную емкость до 7,6 кг фосфина в каждом цикле и до 91,0 кг фосфина за 12 циклов.Раствор для очистки оксида углерода фосфорного производства от фосфина и сероводорода, содержащий растворимую соль, щелочь и воду, отличающийся тем, что раствор дополнительно содержит фосфорную кислоту, в качестве растворимой соли он содержит сульфат меди (П), а в качестве щелочи гидроксид аммония при следующем соотношении компонентов, мас.Верстка Казпатент, исполнитель Л.Н.АниЩенко Корректор А.Б.Вь 1 шкварко Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова