Способ очистки газов от сероводорода

Способ очистки газов от сероводорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

М

РЕСПУБЛИН (21) 3230742/23-26 (2 2) 04.01.81 (46) 23.03.83. Бюл. 11 11 (72) Г.А. Фаддеенкова, Н,Н, Кундо, А.Д. Симонов и Г.И. Ляшенко (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов с опытным производством и Институт катализа Сибирского отделения АН СССР .. (53) 66.074 373(088 8) . (56) 1. Патент CIIIA N 4013779, кл. 423-573 (С 01 В 17/04), опублик.

1977.

2. Промышленная и санитарная очистка газов. Реф. сб., вып. 2, 1976, с. 2-3 (прототип).

„„SU„„1005850 Д

>ао В 01 О 53/14 //С О1 В 17/04 (54)(57) 1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ

СЕРОВОДОРОДА путем;абсорбции поглотительным раствором, содержащим щелочный агент и металлфталоцианин, с последующей регенерацией насыщенного поглотителя продувкой воздухом с образованием элементарной серы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с. целью увеличения скорости регенерации, абсорбцию ведут в присутствии растворимых солей двухвалентного марганца при рН среды 8,5-12.

2. Способ йо и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что сопи марганца вводят в раствор- в количестве

0,0 1-1 г/л в псресчете на марганец.

1 1005

Изобретение относится к области жидкофазных окислительных способов очистки газов от сероводорода.

Известен способ очистки газа от сероводорода путем контак пирования $ с раствором сульфита или сульфата марганца flj.

Недостатком этого способа является невозможность проведения. процесса при рН среды больше 8,5, так как 30 при этом элементарная сера не образуется и резко падает скорость окисления сероводорода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае- 15 мому результату является способ очистки газа от сероводорода путем абсорбции поглотительным раствором, "содержащим щелочной агент и. металл фталоцианин, в частности фталоциа" 2å нин кобальта, с последующей регенерацией насыщенного поглотителя продувкой воздухом с образованием эле" ментарной серы $ 21.

В качестве агента, окисляющего 25 уловленную сульфидную серу в этом процессе, используют молекулярный кислород и катализатор металлфталоцианин, например сульфофталоцианин кобальта. Быстрое окисление уловлен- р ной сульфидной серы при регенерации поглотительного раствора и высокий выход элементной .серы при этом (до .

804 и выше), являющейся ценным техническим продуктом, обеспечиваются в данном процессе лишь при использо-. вании слабощелочных поглотительных растворов. С повышениеМ величины рН поглотительного раствора до 8,5-9,0 уменьшается скорость регенерации поглотительного раствора, а выход образующейся элементарной серы резко падает. При дальнейшем увеличении рН раствора до 9- 10 и выше уловленная сульфидная сера на стадии регене-, рации поглотительного раствора окис- ляется еще медленнее с образованием тиосульфата, сульфита и сульфата.

Элементная сера при этом не образуется. Скорость регенерации составляет примерно 50 мин при рН среды 11.

Целью изобретения является повышение скорости регенерации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки газов от сероводорода путем абсорбции поглотительным раствором, содержащим щелочной агент и металлфталоцианин, 850 2 с последующей регенерацией насыщенного поглотителя продувкой воздухом с образованием элементарной серы, абсорбцию ведут в присутствии растворимых солей двухвалентного марганца при рН среды 8,5- 12.

При этом соли марганца вводят в раствор в количестве 0,01- 1 r/ë в пересчете на марганец.

Данный способ позволяет повысить скорость регенерации с 50 до 5-6 мин, т.е. в 10 раз.

Введение растворимых солей двухвалентного марганца в поглотительный раствор обеспечивает высокую, как и при рН 7,5-8,5, катвлитическую активность фталоцианинов металлов-," например сульфофталоцианинов кобальта, и их высокую селективность (80 и выше) в отношении выхода элементарной серы при окислении уловленной сульфидной серы молекулярным кислородом при рН 8,5-9,0.

В качестве добавок могут быть использованы формит или ацетат.или цитрат марганца, а также сульфат или хлорид марганца, или смеси последних с лимонной кислотой или ацетатом натрия, калия или аммония, или другие растворимые соли двухвалентного марганца, взятые из расчета от нескольких милиграммов до нескольких граммов на литр поглотительного раствора {e пересчете на марганец), Пример 1. Исходный коксовый газ с содержанием 0,3 об.4 Н S u

2,5 об.3 СО контактируют с йоглотительным раствором, содержащим соду при давлении 1 атм, с получением при этом сульфида натрия.

В герметичном реакторе с рабочим объемом 20 мл, установленном на качалке и соединенном с газовой бюреткой, заполненной кислородом, проводилось окисление водных растворов сульфида натрия, содержащих 2 г/л сульфида натрия и фосфатный буфер.

Величина рН растворов 11,3-11,5; температура 25 С. Время полного окисления раствора фиксировалось по отрицательной реакции растворов на содержание сульфидной серы и по прекращению поглощения кислорода растворами ° а) При введении в окисляемый раствор дисульфофталоцианина кобальта. при концентрации его в растворе

10 мг/л время полного окисления расрН поглотительного раствора

Выход серы, 3

Пример, И

Время окисления раствора, мин

Содержание в поглотительном растворе, г/л сульфида натPHR сульфата марганца фталоцианина кобальта

11,3-11,5

ДСФК

0,01

11 3 11,5

ТСФК

0,01

11 3 11,5

11,3-11,5

0 0,08

40

ТСФК . 0,08

0,01

5-6

l1 0

ТСФК 0,08 2

0,01

3 10 твора составило 50 мин. Объем поглощенного кислорода 21,8 мл. Сера не образовалась. б) При введении в окисляемый раствор тетрасульфофталоцианина кобальта из расчета 10 мг/л время полного окисления раствора составило 48 мин.

Объем поглощенного кислорода 19,6 мл.

Сера отсутствовала. в) При введении в окисляемый раствор сульфита марганца в количестве

80 мг/л время полного окисления раствора составило 34 мин. Объем поглощенного кислорода 22,2 мл. Сера отсутствовала. г) При введении в окисляемый раствор одновременно тетрасульфофталоцианина кобальта из расчета 10 мг/л и сульфата марганца 80 мг/л время полного окисления раствора составило l4 мин. Объем кислорода, расходуемого на окисление 20 мл данного раст вора, составил 16,4 мл, Выход серы

403.

Пример3 ° д) .При введении в окисляемый раствор одновременно тетрасульфофталоциа 1ина кобальта из расчета

10 мг/л и нитрата марганца 95 мг/л время полного окисления раствора составило 16 мин. Объем кислорода, пошедшего на окисление- 20 мл данного раствора, составил l7 мл. Выход серы 403.

05850 4

Пример 2. В описанном реакторе окислялся .раствор сульфида натрия (2 гlл) в присутствии фосфатного буфера (рН 11,0), тетрасульфофталоцианина кобальта (10 мг/л), сульфата марганца (80 мг/л) . После полно го окисления раствора в реактор вновь вводилось первоначальное количество сульфида натрия и раствор

iÎ вновь окислялся. Эта операция повторялась многократно. После девяти .загрузок сульфида натрия среднее время окисления раствора сульфида натрия составило 5-6 мин. Выход серы

is составил около 703. (Улучшение характеристик регенерации по сравнеwe с данными, приведенными в примере 1, здесь достигается за счет при.сутствия в окисляемом растворе серы, 20 образовавшейся в первом цикле окис ления).

Результаты опытов даны в таблице.

Пример4. е) При введении в окисляемый раствор одновременно тетрасульфофталоциа.нина кобальта из расчета 10 мг/л и ацетата марганца 107 мг/л время полного окисления раствора составило

l3 мин. Объем кислорода, пошедшего на окисление 20 мл данного раствора, составил 15 .мл. Выход серы 403.

Составитель Е. Корниенко

Техред T..Èàòî÷êà Корректор К. Ференц

Редактор И. Николайчук—

Подписное аказ 197 9 Тираж

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-.35 Раакшскаа наб

Филиал ПП "Патент", r. Ужгор

5 1005850 4

Предлагаемый способ позволит улуч- зультате очистки, преимущественно. шить экономические показатели щелоч- серы увеличивается сероемкость поглонЬ-фталоцианиновой очистки газов от тительного раствора за. счет увеличесероводорода, так как при высокой ния величины рН до 8,5-12 и, таким интенсивности процесса (высокой ско- s образом, снижается. удельный расход рости регенерации) и получении в ре- поглотительного раствора.