专利名称：含氰化氢尾气的深度净化方法及脱氰剂的制备方法
技术领域：
本发明属于深度脱除尾气中氰化氢的方法。
在液体氰化钠生产过程中，其工艺尾气中含氢气达50～70%，极需加以回收利用。但由于尾气中含有微量的氢化氢，不但污染环境、危害身体健康，也对氢的回收和化工利用带来困难。采用特种含铜活性炭净化方法，由于吸附容量太低(0.1%左右)，成本高，难以实现工业化应用;采用液碱吸收法，由于吸收过程的动态平衡和传质阻力等限制，很难达到深度净化(几个PPM以下)的要求。本发明的目的在于使含氰化氢工艺尾气连续通过DCB脱氰剂固定床，出口尾气中HCN含量可降低至1PPM以下。
本发明的要点在于使含氰化氢尾气连续通过装有DCB脱氰剂的固定床，其出口尾气氰化氢含量低于1PPM。当床层达到穿透时，用清水或碱液淋洗再生。可采用清水或稀碱液、或先清水后碱液淋洗的方法。淋洗液用量与脱氰剂重量之比可以为2～10∶1，最好为4～6∶1。淋洗时，淋洗液可以直接通过，或多次间歇淋洗，或循环淋洗。尾气中氰化氢含量浓度范围可以为几十到几千PPM，最佳浓度范围为5～50PPM。高浓度的含氰化氢尾气可以采用碱吸收预处理后，再连续通过装有DCB脱氰剂的固定床。尾气的压力可大于50KPa(表)，可以采用水环式压缩机增压至50～200KPa(表)，其目的在于克服床层阻力。尾气中含水量至少可为0.05～1%，可采用预碱洗和水环泵增湿。这样有利于提高净化深度和增加净化容量。
DCB脱氰剂的制备方法是将无机骨架原料研磨至60～200目，混和均匀后，加入活性组分拌匀陈化，然后采用挤条法，或烧结破碎法成型，在150～250℃下焙干1～4h，包装防潮。无机骨架由碱土金属氧化物和硅铝酸盐组成，不溶于水，水中不溶胀，抗压强度高。骨架部分可采用硅藻土、膨润土、海泡石或凹凸棒土及添加部分氢氧化钙、碳酸钙、白云石或氧化钙、氧化镁及其混合物。在DCB脱氰剂中活性组分可占30～15%，骨架部分可占70～85%。活性组分最好是NaOH，骨架原料最好是Ca(OH)2和膨润土。
在水溶性碱金属化合物存在下，无机骨架原料在较低温度下熔融，形成具有良好孔结构，不溶于水，强度好的骨架。控制水溶性碱金属化合物的含量，无机原料的配比及烧结温度，可调节DCB脱氰剂的孔结构及可溶性碱的溶出速率，使脱氰剂能有效地脱除工艺尾气中微量的HCN。DCB脱氰剂粒度大小对碱的溶出速率和床层阻力也有影响。
本发明的DCB脱氰剂的优点是1.DCB脱氰剂具有吸附容量大，净化深度高，脱氰效率高。DCB-Ⅱ脱氰剂在HCN进口浓度为660～850PPM时，尾气HCN＜0.9PPM时穿透吸附容量为4.7%，脱除效率大于99.9%。
2.DCB脱氰剂对HCN吸附速度快。在试验范围内，进口HCN浓度从25～1160PPM，空塔线速度为0.053m/s，空塔停留时间为1.5s时，对净化深度无影响。
3.工艺尾气中含有水汽对HCN的脱除有促进作用，原料气的增湿有利于提高脱氰剂的吸附容量和净化深度。
4.净化剂吸附穿透后，用水淋洗的再生液可回收利用，碱利用率不低于40%。骨架最后排放时，用水淋洗，骨架内基本上不含活性组分及氰根，净化剂再生率可达95%以上，二次污染少。
5.DCB脱氰剂其原料易得，价廉，制备工艺简便，成本低。除用于含氰化氢工艺尾气深度净化外，还可用于极毒酸性气体的治理和劳动防护，对有害酸性气体的治理也适用。
实例1净化管(φ30×186mm)装脱氰剂DCB-I70g，用钢瓶从液氰工段取炉气，用氮气稀释配气，原料气中HCN浓度为25～3143PPM，当流量为0.36～1.67l/min，空塔线速0.80～14.00cm/s时，吸附容量为1.6%时，尾气痕量HCN累计吸收后，用AgNO3滴定法测定，HCN未检出(比色法对照分析为0.032PPM。至出口穿透HCN浓度为183PPM时，吸附容量为3.4%。
实例2钢瓶原料气HCN浓度为660～850PPM，净化管(φ14×77mm)装脱氰剂DCB-Ⅱ8.5g，通气流量为0.25～0.5l/min，空塔线速为2.7～5.30cm/s，出口尾气HCN含量为0.86PPM，吸附容量为4.7%，出口尾气穿透浓度为24PPM时，吸附容量为5.4%。用50ml水淋洗2次，洗出液CN-总量为0.47g，按原料气CN-浓度计算DCB-Ⅱ脱氰剂吸附CN-的总量为0.49g，两者十分接近。淋洗CN-的再生率大于95%，碱利用率大于40%。
实例3以DCC脱氰剂(含铜特种活性炭)为对照例。净化管(φ45×160)装DCC脱氰剂45g，原料气中HCN浓度为3300PPM，进气流量为0.063l/min，空塔线速为0.85cm/s，出口尾气含HCN为14.7PPM时，穿透吸附容量为0.56%。
实例4以DGM脱氰剂(碱石棉)为对照例。净化管(φ20×75)，装DGM脱氰剂15g，原料气中HCN浓度为700PPM，进气流量0.29l/min，空塔线速为2.13cm/s时，出口尾气中HCN为0.86PPM时，吸附容量为0.57%。HCN穿透浓度为25PPM时，吸附容量为0.80%。
实例5DCB-1脱氰剂的制备过程。按NaOH∶Ca(OH)2∶膨润土+30∶20∶50重量配比，Ca(OH)2(＞60目)和膨润土(＞180目)干法混匀，把NaOH调成60%浓度，加入骨架原料混合物中，搅拌调成糊状物。放入镍盘中200℃烘干4小时。取出冷却后破碎成8～16目粒子，包装防潮即得DCB-Ⅰ脱氰剂，其中含NaOH为18.6%。
权利要求
1.一种含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法，其特征在于使含氰化氢尾气连续通过装有DCB脱氰剂的固定床，其出口尾气氰化氢含量低于1PPM，当床层达到吸附穿透时，用清水或碱液淋洗再生。
2.按照权利要求1所述的一种含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法，其特征在于尾气中氰化氢浓度范围为几十到几个PPM，最佳浓度范围为5～50PPM，高浓度的氰化氢尾气采用碱吸收法预处理后再连续通过装有DCB脱氰剂的固定床。
3.按照权利要求1所述的一种含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法，其特征在于尾气压力大于50KPa(表)，采用水环式压缩机增压至50～200KPa(表)。
4.按照权利要求1所述的一种含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法，其特征在于尾气中含水量至少为0.05～1%，采用预碱洗和水环式压缩机增湿。
5.按照权利要求1所述的一种含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法，其特征在于当床层达到吸附穿透时，DCB脱氰剂采用清水或稀碱液，或先清水后碱液淋洗再生。淋洗液用量与脱氢剂重量之比为2～10∶1，最佳为4～6∶1。淋洗时，淋洗液可一次直接通过，或多次间歇淋洗或循环淋洗。
6.一种用于含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法的脱氰剂的制备方法，其特征在于将无机骨架原料研磨至60～200目，混合均匀后加入活性组分拌匀陈化，然后采用挤条法或烧结破碎法成型;在150～250℃焙干1～4h，包装防潮，无机骨架由碱土金属氧化物和硅铝酸盐组成，最好是Ca(OH)2和膨润土，活性组分主要是水溶性碱金属氢氧化物，最好是NaOH。
7.按照权利要求6所述的一种用于含氰化氢尾气(H2＞50%)深度净化方法的脱氰剂的制备方法，其特征在于脱氰剂中活性组分占15～30%，骨架部分占85～70%。
全文摘要
含氰化氢尾气的深度净化方法及脱氰剂的制备方法。其特征是使含氰化氢尾气连续通过装有DCB脱氰剂的固定床，其出口尾气氰化氢含量低于1PPM。DCB脱氰剂是由15～30％的活性组分和85～70％的无机骨架组成。
文档编号B01D53/34GK1035958SQ88101618
公开日1989年10月4日 申请日期1988年3月22日 优先权日1988年3月22日
发明者杨能渭, 洪朝锽 申请人:浙江大学