Назад в библиотеку

Об очистке коксового газа от цианистого водорода

К. т. н. Кагасов В. М.

Кокс и химия. 2003. № 4. С. 34 – 35

Проблемы, связанные с цианистым водородом, всегда привлекали внимание специалистов коксохимической промышленности. Надо приветствовать намерение авторов опубликованной статьи: рассмотреть в комплексе и технологические, и экологические последствия, связанные с присутствием в коксовом газе цианистого водорода и загрязнением воздушного и водного бассейнов самим цианистым водородом и продуктами его взаимодействия с другими веществами. В этой связи нелишне напомнить следующие известные обстоятельства.
1.Существуют благоприятные условия для взаимодействия цианид- и сульфид-ионов с образованием роданидов - почти на всех участках улавливания химических продуктов коксования (особенно в цикле конечного охлаждения газа, при сероочистке коксового газа и даже в фенолсодержащих сточных водах за время их сбора и транспортирования по фенольной канализации).
2. При всех способах сероочистки коксового газа образуется огромное количество так называемых балластных солей, в том числе роданидов, ферроцианидов. Даже при наличии на них спроса и выделении этих солей в качестве товарных продуктов (способы же эти достаточно громоздки и затратны) сохраняется проблема очистки сильно загрязненных стоков. Существующие биохимические установки не в состоянии принять эти стоки, и на всех заводах, имеющих цеха сероочистки газа, сточные воды этих цехов вынуждены добавлять к очищенной фенолсодержащей сточной воде - на тушение кокса.
3. Цианистый водород, а особенно его производные, - достаточно специфические вещества коксохимического производства и соответственно загрязнители любого промышленного узла, в состав которого входит коксохимическое производство. При современном уровне аналитики не представляет трудности установить основной источник загрязнения среды этими соединениями
Поднятые авторами обсуждаемой статьи вопросы актуальны сейчас в основном из-за закрытия цикла конечного охлаждения коксового газа. Это вызывает необходимость рассмотрения и сопоставления любых технологических предложений только при комплексном (технология, экология, экономика) подходе. Примером противоположного подхода представляется, на наш взгляд, предложение ряда специалистов УХИНа, выдвинутое еще в середине 80-х годов прошлого века: компенсировать десорбцию цианистого водорода на градирне открытого цикла конечного охлаждения (КОГ) отдувкой цианистого водорода из оборотной воды закрытого цикла КОГ в обратный коксовый газ. Отметим сразу же, что, даже не имея информации о расчетах и экспериментах, послуживших основой этого предложения, можно с уверенностью сказать, что чисто технологически это практически невыполнимый способ.
Первое. Как известно, на градирне открытого цикла КОГ в атмосферу десорбируется 40 - 50 % от ресурсов HCN в газе. Но этому способствуют температурные условия (охлаждение воды от ~50 до 25 - 30 °С) и большое количество воздуха, которым продувается вода на градирне (удельный расход воздуха до 1000 м3 на 1 м3 воды). Фактически маловероятно получить сопоставимые результаты снижения содержания цианид-ионов в оборотной воде цикла КОГ при отдувке воздухом на градирне в открытом цикле и газом в закрытом цикле КОГ (даже при использовании всего количества обратного газа).
Второе. На всех коксохимических предприятиях избыточное давление обратного коксового газа не имеет резерва для его транспортирования после сероочистки в отделение КОГ цеха улавливания и обратно. Однако основное возражение вызывают следующие очевидные последствия такого решения:
- в обратный коксовый газ будет десорбировано из оборотной воды значительное количество не только HCN (в расчете на газ - до 1 - 1,5 г/м3), но и других веществ (сероводорода, нафталина); такое качество газа неприемлемо для обогрева коксовых печей (особенно с нижним подводом газа) и других потребителей коксового газа;
- обратный газ будет пересыщен водяными парами, а следовательно, появится сильно загрязненный сток (конденсат из газа).
Авторы обсуждаемой статьи положительно оценили альтернативный вариант - формальдегидную цианоочистку коксового газа (процесс «Формэкс - циан»), справедливо считая, что, размещая этот процесс непосредственно перед сероочисткой газа (после бензольного отделения цеха улавливания), можно избежать объективных и субъективных осложнений ведения этого процесса непосредственно в цикле КОГ. Поэтому, по нашему мнению, целесообразно представить следующую краткую дополнительную информацию. Процесс «Формэкс-циан» был предложен группой спе-циалистов ВУХИНа, коксохимического производства Череповецкого металлургического комбината и Гипрококса (а. с. СССР 977480, 1982 г.) и в последующие 10 лет детально исследован и проверен в полупромышленных и промышленных условиях (см. «Кокс и химия». 1989, №. 9, с.23-27; 1989, № 10, с.30-33; 1990, № 9, с. 16-19).
Мы считаем, что промышленные испытания собственно технологии формальдегидной цианоочистки на Запорожском коксохимическом заводе выполнены в достаточном объеме. При этом, кстати, была показана и возможность биохимического обесфеноливания сточных вод в присутствии гликонитрила. В настоящее время авторы этой технологии могут предложить новые, достаточно простые технические решения по аппаратурному оформлению процесса перед сероочисткой газа, позволяющие дополнительно осуществить глубокую очистку коксового газа от диспергированных в нем частиц нафталина и масел.
Возможность квалифицированного использования гликонитрила (в виде сконцентрированного водного раствора, который при размещении процесса «Формэкс-циан» перед сероочисткой можно получить без дополнительного упаривания) была детально исследована научными учреждениями Казахстана. Часть полученных при этом технических продуктов на основе гуминовых веществ из бурых углей и реальных водных растворов гликонитрила успешно испытана в качестве структурообразователей почв и ростоускоряющих веществ в сельском хозяйстве. К сожалению, после известных событий 90-х годов прошлого века эти исследования оборвались. Однако научная информация сохранилась и может быть использована, особенно на Украине, имеющей крупные запасы бурых углей и опыт извлечения из них гуминовых веществ. Напомним также, что добавка гликонитрила к угольной шихте для коксования - простой способ утилизации продукта реакции цианид-иона с формальдегидом, с превращением основного количества гликонитрила в аммиак и органические основания.