Способ извлечения двуокиси серы из отходящих газов

 

615841 где образуются более крупные частицы серы. Основной жидкий поток вытекает снизу в Бюхнеровскую воронку, где он фильтруется в отсасывающей колбе и твердая сера собирается на фильтровальной бумаге. Чистый раствор проходит в поднятую емкость, пятилитровая круглодонная колба нагревается с помощью кожуха. Раствор затем подают насосом в верхнюю часть абсорбера. Абсорбер представляет собой двухдюймовую (внут- щ ренний диаметр) стеклянную колонку с теплоиэоляцией. Абсорбционная эона на высоту 18 дюймов заполнена 1/4-дюймовыми керамическими элементами насадки dHIQEOX. Затем обогащенный ВО раствор подают в реактор, где он вступает в реакцию с Н<5. Образующуюся серу выделяют из абсорбционного раст вора, который возвращают в абсорбер.

Условия процесса приведены ниже. 20 о

Температура, С 45

Скорость подачи, м /мин

W 0,47

ООя 0,07

Н 9 0,025 25

Время пребывания, мин 10

Скорость жидкого потока, чл/мин 340

Концентрация соли 1,5 мольИ(д1 моль

P0 .

30 осле пятикратного рецикла абсорбция

80 в абсорбере составляет 81%. Жидкость, покидающая абсорбер, содержит около 5,5 г/A&0 . После удаления серы из реактора с помощью Н G он содержит Зз менее, чем около 0,2 г на литр S02.

Концентрация тиосульфата в течение цикла держится H& уровне около 14 г/л и политионата около 1 г/л, Концентрация серы около 2 г/л. Сера имеет желтый цвет и 40 содержит незначительное количество фосфатов. П р и м. е р ы 3-6. Проводят серию испытаний с использованием системы, описанной в примере 2, причем температуру циркулирующей жидкости варьируют для того, чтобы изучить влияние этого параметра на эффективность абсорбции, концентрации тиосульфата и сульфата на качество серы. Реакционные условия идентичны условиям, примененным в предыдущих условиях, Результаты приведены в табл. 1. данные показывают, что процесс предполагает существенные изменения

s температуре подаваемого газа. Во всех примерах качество среды удовлетворительно.

Пример ы 7 и 8. В другой серии испытаний наблюдают влияние концентрации ионов натрия при постоянном отношении Яа: РО, равном 1,5:1,0 в растворе. Используют условия примера

2. Результаты приведены в табл. 2.

Эти результаты показывают, что процесс проходит с успехом в целой области концентрацйй фосфата натрия в растворе.

Понятно, что оптимальные условия температуры и концентраций будут исполь зоваться, чтобы достичь максимума абсорбяии,"при минимуме образования сульфата.

Пример 9. В этом примере условия одинаковы с примером 2, Однако используемый здесь фосфат — фторофосфат натрия, полученный из гидроокиси натрия и фосфорофтористоводородной кислоты.

Результаты подобны результатам примера 2

Пример 10. Условия, как в примере 2. Раствор в этом примере получен из гидроокиси калия и фосфорной кислоты с получением смеси 0,5 моль

KH РО, и 0,5 моль К НРО .

iI р и м е р ы 11-14; Серию испытаний проводят при условиях, идентичных условиям примера 6 для изучения влияния сульфата на эффективность абсорбции, Реэультачы показаны в табл, 3.

Из этого ясно, что в то время, как процесс все еще проходит при повышенных концентрациях сульфата, эффективность абсорбции S О уменьшается с образованием сульфата, Однако при увеличении высоты абсорбционной колонны или при увеличении отношения жидкого потока к газовому потоку эффективность абсорбции можно улучшить. Пример 14 повторен с использованием скорости жидкого потока 390 мл/мин. Эффективность абсорбшш увеличилась с 42до48%, Пример ы 15-17. Чтобы продемонстрировать лрименимость процесса к различным количествам входящего GO были проведены испытания, где изменя- лись концентрации QO< в подаваемом газе и эффективность абсорбции в колонне. Все условия были такие, как в примере 4. Результаты даны в табл. 4.

Данные указывают, что этот раствор фосфорнокислого натрия может абсорбировать G O в газе в широкой области концентраций, П р и и е р 18. В этом примере процесс проводят в следующем оборудовании.

Абсорбер представляет собой четырехдюймовую (внутренний диаметр) стеклянную колонну, заполненную 1/2-дюймовыми наполнителями Ве 0. Имеются три пере615841 Т а б л и ц а 1,, 74

6,4

"Это испытание подобно примеру 4, но с подачей газа, содержашег ""-., QQ

Таблица2

0,75

9 0,95

35 12

3,5

ТаблицаЗ ие в жидкости

0, г/л

63..3,4.

53

2,8

50

105

2,3 распределителя, расположенные с интервалом в 4 фута.

Реактор имеет полный объем в 6 галлонов; перемешивание обеспечивается двумя четырехдюймовыми шестилопастными турбинными мешалками, вращающимися со скоростью 1160 об/мин; предусмотрены отбойные перегородки. Реактор сделан иэ Hask е ИОу С с нержавеющей стальной мешалкой 316. Сероводород поступает через распределительную труб- ю ку. Кроме того, применяют центрифугу типа80р81 -Э-Cglrftet Бирда с шестидюймовой корзиной. Исходный гаэ представляет собой охлажденный после сжигания поток, отводимый иэ процесса Клауса, Л

Условии абсорбции приведены в табл. 5, Пример 20. Устройство, которое описано в примере 2, используют для определения эффективности абсорбционной композиции при осуществлении нового способа, Готовят раствор фосфата натрия и определяют величину соотношения натрий/фосфор„а также молярность. В эту систему добавляют 74 г/л сульфа.та натрия. Этот. раствор непрерывно циркулирует через абсорбер в контакте с газовым потоком, который содержит

1,22 о6.% сернистого ангидрида, при

60 С. Раствор, который отводят из абсорбера, вводят в контакт с сероводородом при 60 С, По истечении послео дующих 4 ч отбирают пробы иэ pacw вора, который подают в абсорбер, и раствора, который подают в реакционный аппарат, и далее подвергают их анализу. Результаты проведенных испытаний указаны в табл, 6.

61 5841

Продолжение табл. 5

Сумма аналитических данных

664

Общее время, ч

Уровень 90, г/и

4 03

GO<, гlл

Абсорбер на входе, г/л

М

1,5-17-27,5

2, 5-21

0-0,75

3-5, 5

Абсорбер на выходе, г/л рН. в абсорбере на входе

3,8-4,5

3,0-3, 5 в абсорбере на выходе

ЛУровень РО мlл: нормальный низкий I .ф

М ольное отношение Мй/Р04

П олитионаты

0,9-1,0

0,5-0,6

1,5

Абсорбер вход, Або орбер выход, г/л г/л

5306

4 д

Вд 0

0,33

0,44

0,18

O„19

1,25

0,21

Ф BO обычно обраауютси от 1,5 до 17. Сульфат натрии затем добавляют, чтобы достигнуть 27,6 г/л по мере того, как ÜÎ будет еще або орбироваться.

15 6158

Формула из обретения

1, Способ извлечения двуокиси серы из отходящих газов путем абсорбййи с последующим контактированием насыщенного абсорбента с сероводородом с образованием элементарной серы, о т л ич а ю m и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь серы, в качестве абсорбента используют водный раствор фосфата щелочного металла с соотношением щелочного металла к фосфату от

41 16

1:1 до 2,5-1 с концентрацией 0,5-2 моль/л о и абсорбцию ведут при 20-94 С и рН

2, 5-5.

2.Способ поп. 1, о тлич аюшийся тем, что на стадию контактирования абсорбента с сероводородом, последний подают с избытком 1-30% от с техн ометрическ ого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе!

1. Патент США % 2563437, кл. 23-1 6 5, 1 946.

1 (Составитель Л Темирова едактор Л. Новожилова Техред 3. Фанта Корректор И

Заказ 3791/47 Тираж 964 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП Патент",; . Ужгород, ул. Проектная, 4