Патент ссср 376930

376930

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республим

Зависимый от патента №

М. Кл. С 01Ь 17/02

Заявлено 22, I.1971 (№ 1615416/26-26)

Приоритет 22.1.1970, № 4908, СШЛ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 05.IV.1973. Бюллетень ¹ 17

УДК 661.218(088.8) Дата опубликования описания ЗОХ.1973

Автор изобретения

Иностранец

Петер Урбан (Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма

«|Ониверсал Ойл Продактс Компани» (Соединенные Штаты Америки) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ ИЗ СУЛЬФИТСОДЕРЖАЩИХ

ВОДНЪ|Х РАСТВОРОВ

Известен способ получения серы из сульфитсодержащих водных растворов путем обработки их восстановителем при повьнпенной температуре с образованием тиосульфатов.

Недостатком известного способа является образование сульфата аммония, что затрудняет повторное использование сульфита в качестве сорбента. Накапливаясь в циркулирующем растворе, он выпадает в виде шлама, загрязняющего внутренние поверхности оборудования.

Кроме того, образование сульфата снижает выход серы и вызывает сильную коррозию оборудования.

С целью предотвращения образования сульфатов предлагается, полученные тиосульфаты восстанавливать до полисульфидов с последующим разложением их с образованием серы.

Восстановление тиосульфатов осуществляют при температуре 100 — 370 С и давлении, достаточном для поддержания раствора в укидкой фазе, а в качестве восстановителя применяют водорастворимый сульфид, например сероводород, кислый сернистый аммоний нли их смесь.

Восстановление сульфита ведут при температуре 20 — 150 С и давлении, достаточном для поддержания сульфитного раствора в жидкой фазе.

Разложение пол исульфидов осуществляют при температуре 100 — 200 С и давлении до

7 ати.

В случае применения серы в качестве восстановителя предлагают применять смачивающий реагент в количестве 0,01 до 1о от веса сульфита в составе реакционной среды для улучшения контакта серы с сульфитом.

В качестве смачивающих реагентов используют соли а рилалкилсульфонатов, сложные сульфированные эфиры жирных кислот, Сд — Сто алкилсульфаты и т. д.

На чертеже представлена схема получения серы.

15 Пример. Сточная вода, содержащая сернистокислый аммоний в количестве около

10 вес. о, непрерывно поступает по линии 1 и смешивается с водной струей, содержащей полисульфид аммония, в точке присоединения

20 линии 2 к лтшии 1. Получаемая смесь поступает в первую зону 8 реакции по линии (.

В начале работы линия 4 используется для впрыскивания полисульфида аммония в количестве, достаточном для начала работы зо25 ны т и зоны 5. Часть струи, уделяемой из зоны 5 после начала ее работы и содержащей полисульфид аммония, направляют по линии 2 в линию 1 для подачи необходимого количества полисульфпда. Независимо от источника

3 7693i0 полисульфидсодержащей струи, поступающей в зону 3, количество ее должно быть достаточным для реакции примерно 1 моль полис)льфида аммония с 6»loll t> сер >„и стоки сло го аммония, при условии, что полпсульфид аммония содержится в этой струе в виде (NH

В зоне 3 поддерживают температуру 100 С и давление около 21,4 атм. Скорости исходных струй, поступающих в зону 3, выбирают с таким расчетом, чтобы продолжительность контакта сульфитсодержащей струи с полисульфидной струей была равной 5,>а>и. Струя жидкости, вытекающей из зоны 3 поступает по линии 6 во вторую зону 5 реакции. Анализ этой струи показывает, что больше 90% поступившего сернистокислого аммония превратилось в тиосульфат аммония, а количество образовавшегося нежелательного серпокислого аммония меньше 3%. Таким образом, струя, вытекающая из зоны 3, содержит главным образом тиосульфат аммония, в небольших количествах непрореагпровавший серппстокислый аммоний, непрореагировавшпй полисульфид аммония, гидроокись аммония, а также сернокислый аммоний.

В точке пересечения 7 с линией 6 струя, вытекающая из зоны 3, смешивается с водной струей, содержащей сернистокислый аммоний.

Образующуюся смесь загружают в зону 5.

В начале работы сернистокислый аммоний поступает в зону 6 по линиям 8, 7 и 6 до тех пор, пока он не начнет выделяться из продуктов зоны 9. После этого часть сернистокислого аммония, необходимогс для реакции в зоне 5, поступает по линии 7 пз зоны 9.

После начала работы зоны 9 желательно конденсировать часть выделяющейся вверх струи до образования водного раствора, содержащего сернистокислый аммоний и гидроокпсь аммония. Этот раствор поступает по линии 7 к месту. ее присоединения к линии 8, где к этому раствору по линии 8 добавляют сероводород. Независимо от источника струи, содержащей сульфпд и загружаемой в зону 5, количество сульфида, содер>кащегося в ней, достаточно для достижения молярного соотношения между сернистокислым аммонием и тиосульфатом аммония в зоне 5, равного

7,5: 1. В зоне 5 поддерживают температуру

150 С и давление 48 ать. Скорость поступающих в эту зону потоков такова, что продолжительность пребывания в пей з»гружаемых ре» "cíòîa примерно 6 лаан. Из зоны 5 водный поток удаляют по линии 11, и анализ этого потока показывает, что 85, p загруженного в эту зону тпосульфата аммония превратилось г, голисульфпд аммония.

Количество тиосульфата аммония, преобразован ого в сернокпслый аммоний, меньш"

1%. Поэтому водная струя, удаляемая из „ сны 5, содержит большие количества полнсульфида аммония, гидроокпсп аммония п пепрореагировавшего кислого сернистого аммония, относительно небольшое количество пепроре»5

65 гировавшего тиосульфата =.»мония и следы сер н окисл о го а м м они я.

В месте соединения линии 11 с линией 2 первая порция водной струи из зоны 5 направляется по линиям 11, 2 и I в зону реак ции 8 для подачи в нее необходимого количества полисульфидиого восстановителя. Эта первая порция составляет примерно от 15 до

30% объема всей струи, удаляемой из зоны 5.

Остальную часть этой струи направляют в зону 9 разложения полисульфида. В этой зспе водная струя, содержащая полисульфид аммония, разлагается до образования МНз H S и элементарной серы. Зона 9 предпочтительно является зоной перегонки, в которой поддерживают температуру в пределах примерно от

100 до 200 Cи:давление от атмосферного до

6,1 атм, что обеспечивает образование вепхпей парообразной струи, содержащей NHç 11й и Н О, которые удаляются по линии 7, водной нижней струи, содержащей элементарную серу, небольшое количество тиосульфата аммония и следы сернокислого аммония, которые удаляются по линии 12.

Направляющиеся вверх пары удаляются из зоны 9 по линии 7. Они содержат по существу все количество а ммиака и сульфида, поданных в зону 9, а также примерно от 15 до 30 об, % загруженной в эту зону воды. Парообразная струя подвергается предпочтительно частичной конденсации, в результате чего образуется конденсат, содержащий Н О, NH4HS и

NH

7 и 10.

Бо всех случаях аммиак удаляется по линии 10. Конденсат,предпочтительно циркулирует по линии 7 в зону 5.

Когда тем пература на дне зоны разложения

9 ниже температуры плавления серы, последняя присутствует в удаляемой со дна водной струе в виде взвеси твердых частиц. Эта серусодержащая струя проходит затем по линии

12 в зону выделения серы 13, где подвергается обработке известным способом с целью удаления твердых веществ, например, фильтрованием, осаждением, центрифугированием и т. п.

Образующаяся струя элементарной серы удаляется из зоны 13 по линии 14. Обработанная водная струя с общим содержанием серы (серы, содерж»щейся в любой форме) менее 10% общего содержания серы в исходной водной струе, содержащей сульфит и псступившеи в систему по линии 1, удаляется по линии 15.

Эта обработаппа 1 водная струя содержит кроме того, следы нежелательного сернокислого аммония.

Когда температура в зоне разло>кения 9

»ыше темнсратуры плавления серы, струя, удаляемая со дпа зоны, состоит из смеси жидкой серы и обработанной водной струи. Эта смесь проходит по лишai 12 з зону выделения

coypu 13, где жидкая сера осаждается и образует отдельную жидкую серную фазу. 5Кид37693i0

Предмет изобретения

1а

Составитель Л. Темирова

Техред Т. Курилко

Корректоры: Л. Чуркина и H. Стельмах

Редактор Е, Левина

Заказ 1525/15 Изд. № 407 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 кая сера удаляется по линии 14, а обработанная водная струя по линии 15.

1. Способ получения серы из сульфитсодержащих водных растворов путем обработки их восстановителем при повышенной температуре с образованием тиосульфатов, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования сульфатов, полученные тиосульф",Tû восстанавливают до полисульфидов с последующим разложением их с образованием серы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс восстановления тиосульфатов осуществляют при 100 — 370 С и давлении, достаточном для поддержания раствора в жидкой фазе.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве восстановителя применяют водорастворимый сульфид, например сероводород, кислый сернистый аммоний, или их смесь.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что восстановление сульфита ведут при 20 — 150 С и давлении, достаточном для поддержаш1я сульфитного раствора в жидкой фазе.

5. Способ по и. 1, отличающийся тем, что разложение полисульфпдов осуществляют при 100 — 200 С» давлении до 7 ати.