Абсорбция водой.

При абсорбции диоксида азота водой в газовую фазу выделяется часть оксида азота, скорость окисления которого при низких концентрациях мала:

Для утилизации оксидов можно использовать разбавленные растворы пероксида водорода с получением азотной кислоты:

Основным фактором, определяющим экономику процесса, является расход пероксида водорода. Он приблизительно равен 6 кг на 1 т кислоты в сутки.

Разработан процесс очистки газов водой и циркулирующей HN03. Физическая абсорбция оксидов азота в азотной кислоте увеличивается с ростом концентрации кислоты и парциального давления NOx. Увеличение поверхности контакта способствует протеканию процесса, так как на границе раздела фаз идет реакция окисления N0 в N02. Для интенсификации процесса используют катализатор. Степень очистки может достигать 97 %.

Абсорбция щелочами.

Для очистки газов применяют различные растворы щелочей и солей. Хемосорбция диоксида азота раствором соды протекает по уравнению:

Уравнения для хемосорбции N203 различными щелочными растворами или суспензиями представлены ниже:

При абсорбции N203 активность щелочных растворов убывает в такой последовательности:

Цифры под каждым из щелочных растворов показывают их активность относительно раствора КОН, активность которого условно принята за единицу. Данные приведены для начальной концентрации растворов 100 г/л и времени проскока газа 10 мин. Активность щелочных растворов определяется начальным pH раствора. Активность тем выше, чем выше этот показатель.

При абсорбции растворами аммиака образуются соединения с низкой температурой разложения. Например, образующийся нитрит аммония NH4N02 при 56 °С полностью распадается:

Селективные абсорбенты. Для очистки газов от N0 при отсутствии в газовой фазе кислорода могут быть использованы растворы FeS04, FeCl2, Na2S203, NaHC03. Для первых растворов протекают реакции с образованием комплексов:

При нагреве до 95—100°С комплекс Fe(NO)S04 распадается и N0 выделяется в чистом виде, а восстановленный раствор вновь возвращают в производство. Аналогично разлагается и комплекс Fe(NO)Cl2.

Раствор FeS04 является наиболее доступным и эффективным поглотителем. В качестве абсорбента могут быть использованы и травильные растворы, содержащие FeS04. Поглотительная способность раствора зависит от концентрации FeS04 в растворе, температуры и концентрации N0 в газе. При температурах 20—25 °С раствор может поглощать N0 даже при небольших концентрациях. Предел растворимости оксида азота соответствует соотношению NO/Fe2+ =1/1. Присутствие в растворе серной и азотной кислот, солей и органических веществ снижает его поглотительную способность. Однако наличие в растворе 0,5—1,5 % (об.) серной кислоты предохраняет FeS04 от окисления кислородом воздуха до Fe2(S04)3.

Использование растворов Na2S203, NaHS04, (NH2)2CO приводит к дефиксации азота:

Таким же образом N0 взаимодействует и с растворами ZnCl2, СН20,

С2Н204.

При температуре выше 200 °С N0 взаимодействует с аммиаком по реакции

Серная кислота используется для поглощения N02 и N203 с образованием нитрозилсерной кислоты:

При нагревании нитрозилсерной кислоты или при разбавлении ее водой происходит выделение оксидов азота:

Взаимодействие оксидов азота с жидкими сорбентами наиболее эффективно протекает при 20—40 °С.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >