Способ очистки газов от аммиака

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ АММИАКА(57) Способ очистки газов от аммиака путем сорбции последнего фосфорсодержащим сорбентом, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего сорбента используют дигидрат кислого монофосфата алюминия. Изобретение относится к способам очистки от аммиака смесей паров и газов и может быть использовано для очистки воздуха, для концентрирования примеси аммиака, защиты катализаторов, отравляемых аммиаком, удаления аммиака из гермообъемов и т.д. Известен способ извлечения аммиака путем поглощения последнего дигидратом кислого трифосфата алюминия состава 23102 Н 2 (ТФА -1) 1. Дигидротрифосфат алюминия селективно поглощает аммиак и другие газы основного характера и не взаимодействуют с газами кислотного характера и инертными газами. ТФА - 1 характеризуется высокой сорбционной емкостью (до 20-21 вес.) и коэрцитивной силой(т.е. аммиак прочно удерживается сорбентом), что позволяет извлекать аммиак даже при его минимальном парциальном давлении. Однако, несмотря на высокие значения сорбционной емкости, дигидрат кислого трифосфата алюминия не используется в качестве сорбента аммиака. Одна из причин заключается в том, что трифосфаты - весьма дорогостоящие продукты. Производимый, например, в Японии кислый трифосфат алюминия имеет стоимость 80-100 долл. США за 1 кг. В СНГ кислый трифосфат алюминия не выпускается. Высокая стоимость трифосфата алюминия обусловлена, в основном, высокой температурой синтеза - 220-240 С, выдержка 1 сутки. Недостатком ТФА-1, как сорбента аммиака, является невозможность его повторного использования, т.к. вследствие глубокой деструкции ТФА-1 в процессе сорбции аммиака он не подлежит регенерации. Из более дешевых и доступных сорбентов аммиака предложено использовать двойной суперфосфат - промышленный продукт, производимый в больших количествах 2, примерный состав которого - 80 Са(Н 2 Р 4)22 Н 2 О 204. Сорбционная емкость двойного суперфосфата по аммиаку при 20 С составляет 12-14 вес В результате аммонизации монофосфата кальция - основного компонента двойного суперфосфата - образуется смесь соединений СаНР 4(4)24, которую было предложено использовать как минеральное удобрение. Однако СаНР 4 - труднорастворимое соединение, а суперфосфат содержит еще 204, и такое удобрение является вы 4530 1 сокобаластным, что сдержало использование суперфосфата как сорбента аммиака. Продукт сорбции аммиака двойным суперфосфатом не подлежит регенерации, т.к. аммонизированная часть - (4)24 - растворимое соединение. Задача изобретения - повышение эффективности процесса поглощения аммиака при использовании более доступного дешевого сорбента, не требующего регенерации, при высокой сорбционной емкости. Поставленная задача достигается тем, что в качестве сорбента аммиака предложено использовать дигидрат кислого монофосфата алюминия - А(2 Р 4)32 Н 2 О (МФА). Процесс поглощения аммиака проводится при комнатной температуре при внесении МФА в атмосферу паров аммиака. Монофосфат алюминия способен прочно удерживать аммиак, десорбция которого при комнатной температуре не наблюдается. В результате сорбции аммиака монофосфатом алюминия получается продукт, который содержит 203, растворимый в воде. Т.о. продукт, получаемый в результате сорбции аммиака МФА, является комплексным минеральным удобрением, содержащий фосфор в растворимой форме и азот в аммонийной форме, и может быть использован в сельском хозяйстве, а значит, нет необходимости в утилизации и регенерации сорбента. Кроме того, МФА в отличие от ТФА-1, синтезируемого при 220-240 С, получается при температуре 60-90 С, что существенно влияет на снижение его стоимости. Сорбционные свойства МФА изучены по следующей методике образцы МФА массой 1,5-2,0 г экспонировались в парах 25 -го раствора аммиака при комнатной температуре. Через заданные промежутки времени образцы поглотителя извлекались, выдерживались на воздухе до постоянной массы, затем в них определяли количество сорбированного аммиака по методу Кьельдаля. Для сравнения аналогичный эксперимент проводили с двойным суперфосфатом. Пример 1. 2,00 г МФА экспонировали в парах аммиака. Через 6 ч образец извлекли, выдержали на воздухе до постоянной массы. По данным химического анализа образец сорбировал 14,6 вес. аммиака. Пример 2. 2,00 г МФА экспонировали в парах аммиака в течение 24 ч. Содержание 3 составило 17,7 вес Остальные примеры, характеризующие сорбцию аммиака на МФА в сравнении с двойным суперфосфатом, приведены в таблице. Использование МФА в качестве сорбента паров аммиака имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом по сорбционной емкости МФА по аммиаку превосходит двойной суперфосфат и не уступает ТФА,имеющему высокую сорбционную емкость 20-21 вес. стоимость МФА выше стоимости двойного суперфосфата, но ниже стоимости лучшего по сорбционной емкости аналога - ТФА-1 продукт сорбции может быть использован в качестве комплексного минерального удобрения, поэтому сорбент не требует утилизации и регенерации. Источники информации 1.55111840 , 1980. 2. Ваггаман В. Фосфорная кислота, фосфаты и фосфорные удобрения.- М. Госуд. научно-технич. из-во химич. лит-ры, 1957. - С. 359-366. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.