Способ выделения соединений рения и сопутствующих элементов из вулканических газов
METHOD FOR SEPARATING RHENIUM COMPOUNDS AND RELATED ELEMENTS FROM VOLCANIC GASES

Изобретение может быть использовано для охлаждения сильно обводненных природных вулканических газов перед выделением из них рассеянных, благородных, редких элементов.
7
Известен способ извлечения рения и сопутствующих элементов из вулканических газов [Патент РФ №2222626, МПК С22В 61/00, 7/02], заключающийся в сборе вулканических газов в сборнике, их охлаждении за счет испарения воды, подаваемой в распыленном виде в газоход перед электрофильтром, до температуры 300-400°С с конденсацией в результате охлаждения газа соединений рения и других элементов и улавливании полученных твердых соединений в электрофильтре или системе электрофильтров при поддержании температуры газа на выходе из последнего электрофильтра на уровне 200-250°С.
Основные недостатки такого способа охлаждения вулканических газов, содержащих в среднем 95% паров воды, заключаются в значительном безвозвратном расходе воды (около 65 кг воды при охлаждении 1 т паров воды на каждые 100°С) и потерях тепла вулканических газов, которое целесообразно использовать для получения энергетического пара и, соответственно, электроэнергии.
2
Наиболее близок к предлагаемому изобретению по технической сущности хорошо известный способ охлаждения газов водой через стенку в противоточном холодильнике [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971]. Однако в данном случае процесс сильно осложняется высоким содержанием в вулканических газах паров воды (~95%), вследствие чего их необходимо охлаждать в основном за счет испарения охлаждающей воды. Это и присутствие в вулканических газах кислотообразующих газов (HCl, HF, SO) создает возможность местной конденсации на стенке холодильника, контактирующей с охлаждающей водой, смеси разбавленных кислот и, как следствие, ее коррозии.
Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, - предотвращение конденсации указанной смеси кислот (и, как следствие, коррозии) и повышение комплексности использования вулканических газов за счет утилизации тепла с получением энергетического пара для производства электроэнергии.
Технический результат достигается за счет улавливания и сбора вулканических газов с температурой до 600°С в сборнике, после чего газы охлаждают, используя в качестве охлаждающего агента водоорганический раствор с температурой кипения выше 100°С. Способ осуществляется следующим образом.
Вулканические газы, собранные в сборнике и имеющие температуру до 600°С, охлаждаются в противоточном холодильнике в основном за счет испарения воды с использованием в качестве охлаждающего агента в виде водоорганического раствора с температурой кипения выше 100°С, нагретого выше 100°С, но ниже температуры его кипения (например тосола с температурой >100 - <110°С), что предотвращает конденсацию указанной смеси кислот.
Пары охлаждающего агента охлаждаются во втором холодильнике водой с получением жидкого охлаждающего агента с температурой выше 100°С и энергетического пара, направляемого на производство электроэнергии. Охлажденный охлаждающий агент направляется в расходную емкость и далее на охлаждение вулканических газов в первый холодильник, а отработанный энергетический пар - в градирню с получением конденсата для охлаждения охлаждающего агента.
Вулканические газы, охлажденные до заданной температуры, направляются на улавливание коллективного концентрата в системе тонкой газоочистки.
Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в том, что его использование обеспечивает возможность утилизации тепла вулканических газов для производства электроэнергии с предотвращением местной конденсации в холодильнике смеси кислот и, как следствие, его коррозии.