Способ очистки газов от сероводорода и диоксида серы
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к каталитическим процессам очистки газа от сернистых соединений. Целью изобретения является повьшение степени очистки. Очистку газа от сероводорода и двуокиси серы осуществляют контактированием с водным раствором, .содержащим катализатор - раствор окиси или гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте и буферный раствор - раствор фосфата аммония, или натрия, или калия в соотношении 2,5-3,5т2 в фосфорной кислоте . При этом буферный раствор предварительно смешивают с катали затором и полученную смесь вьщерживают при 0-20°С в течение 20-50 ч. Сорбционная емкость раствора 31-32 г серы/1 л-ч. 2 табл. (Л с U 1чЭ 00 со к
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
«»SU<»< цц 4 В 01 Р 53/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3895202/23-26 (22) 30.05.85 (46) 07.02.87. Бюл. Ф 5 (71) Волго-Уральский научно-исследовательский и проектный институт по добыче и переработке сероводородсодержащих газов (72) Н,Н.Кундо, 3.П.Пай, В.И.Латюк, Л.И.Долгих, В.И.Вакулин, В.Я.Климов, К.С.Рочев и Е.А.Афанасьева (53) 66.074.31(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
В 1038278А. кл. С 01 В 17/02, 1981. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДИОКСИДА СЕРЫ (57) Изобретение относится к каталитическим процессам очистки газа от сернистых соединений. Целью изобретения является повышение степени очистки. Очистку газа от сероводорода и двуокиси серы осуществляют контактированием с водным раствором, содержащим катализатор — раствор окиси или гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте и буферный раствор — раствор фосфата аммония, или натрия, или калия в соотношении 2,5-3,5-:2 в фосфорной кислоте. При этом буферный раствор предварительно смешивают с катализатором и полученную смесь выдерживают при
0-20 С в течение 20-50 ч. Сорбционная емкость раствора 31-32 г серы/ 1 л ч.
2 табл.
1 128
Изобретение относится к каталитическим способам очистки отходящих газов, содержащих соединения серы в частности отходящих газов установок Клауса, и может быть использовано в газовой, нефтехимической отраслях промышленности, а также для очистки выбросных газов металлургии и энергетических установок.
Целью изобретения является повышение степени очистки.
Пример 1. Способ очистки газов осуществляли на лабораторной установке, включающей стеклянный абсорбер, баллоны с газами, реометры, манометры, термометры.
В газе, поступающем в абсорбер на очистку от сероводорода и диоксида серы, содержалось мас.7:
НдS 1 — 3
ЯО 0,5-1, 5
N До 100
Лйпейная скорость газа в абсорбере поддерживалась на уровне 0,10,2 м/с. Процесс проводился при атмосферном давлении Р=0,1 ИПа и 2040 С.
Абсорбционный раствор для очистки газа от сероводорода и диоксида серы готовится следующим образом.
Приготовление катализатора.
Раствор катализатора готовится из окиси или гидроокиси алюминия или кремния путем растворения их во фтористоводородной кислоте аналогично методике известного способа и в той же концентрации.
Приготовление фосфатного буфера.
К 3 н. раствору фосфорной кислоты прибавляют 3 н, раствор фосфата аммония или натрия или калия и разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация фосфата и фосфорной кислоты составляла 1-35Х а соотношение этих компонентов 2,5-3,5/2.
Приготовленные растворы катализатора и буфера могут вводиться в абсорбер раздельно. Однако для дополнительного повьппения активности абсорбционного раствора их целесообразно смешивать по следующей методике.
В буферный раствор дозируют катализатор, перемешивают и полученную смесь выдерживают при
-10-30 С в течение 5,10,20,50 и
120 ч. Полученные растворы испытывают для очистки газа.
7925
2 . Различные режимы активации абсорбционных растворов методом их выдерживания представлены в табл.1.
Сорбционную емкость раствора определяли из материального баланса газа и по выходу серы.
Анализируя данные табл.1, можно сделать вывод, что активацию раство ра целесообразно проводить при
0-20 С в течение 20-50 ч (примеры
2 4 6), нри выходе эа эти пределы активность раствора снижается.
Сорбционная емкость абсорбционного раствора, т.е. его активность при выдерживании, повышалась на 30-407..
При температуре вьппе 20 С (пример 7) уменьшается максимальная сорбционная емкость (до 22 r серы/л ч) . При температуре ниже 0 С (пример 1) максимальная сорбционная емкость уменьшается до 20 г серы/1 л ч.
При увеличении времени выдержки раствора свыше 50 ч (пример 5) максимальная сорбционная емкость не повьппается. При уменьшении времени выдержки менее 20 ч (пример 3) максимальная сорбционная емкость уменьшается до 20 r серы/1 л ч.
Данные по проведению процесса по методике примера 1 представлены в табл,2.
При выходе за пределы предложенных концентраций в сторону уменьшения активность раствора снижается до уров ня известного (пример 10), при увеличении концентрации выше предложенной активность раствора существенно не меняется. Для буферных растворов,, содержащих фосфаты натрия и калия и фосфорную кислоту, изменение концент— раций аналогично.
При увеличении соотношения фосфата аммония и фосфорной кислоты в буферном растворе больше 3,5 активность раствора падает до 4 г серы/л ч (пример 5), а при уменьшении соотношения активность раствора остается на уровне нижнего предела. Для растворов, содержащих фасфаты Na, К и фосфорную кислоту, зависимость активности раствора от соотношения компонентов буферного раствора аналогична.
Формула изобретения
Способ очистки газов от сероводорода и диоксида серы с получением элементарной серы путем их абсорб3 128792 ции водой в присутствии катализатора — раствора окиси нли гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте и буферного раствора, отличающийся тем, что, 5 с целью повышения степени очистки, в качестве буферного раствора используют раствор фосфата аммония, или натрия, или калия в фосфорной кислоте, взятых в соотношении 12,5-3,5:2, который предварительно смешивают с катализатором и смесь выдерживают при 0-20"С в течение 20-50 ч.
Таблица 1
Примеры () Х Т
Режимы активации
1 2 6 J 7
Температура вьщерживания, С
10 10 20 30
-10 0 -10
Оптимальное время выдерживания, ч
20 60 50 120
50 25 5
Максимальная сорбционная емкость, г серы/ 1 л.ч
31 32 32 22
20 30 20
Т а б л и ц а 2
Активность
Содержание в абсорбционном растворе
3, 5/2
NH
А1,0, 3/2
2, 5/2
3, 5/2
NH„ г АТ,О, 10
3/2
2, 5/2
3, 5/2
NH
3 AI Оз
3/2
2, 5/2
3, S/2
23
4 А? Оз
3/2
12
2, 5/2
24 окиси/гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте, моль/л смеси фосфата аммония или натрия или калия или фосфорной кислоты, мас.7
Соотношение фосфата аммония или натрия или калия и фосфорной кислоты
l раствора (сорбционная емкость) после выдерживания прн
20 С, r серы/л р-ра. ч 1287925
Соотношение фосфата аммония или наСодержание в абсорбционном растворе
Активность
Пример трия или калия и фосфорной кислоты
4/2
5 AI <0>
3, 5/2
12
3/2
2, 5/2
2/1
3, 5/2
NH
3/2
12
2, 5/2
3, 5/2
7 А> Оэ
3/2
35
2, 5/2
3, 5/2
8 AIО
3/2
35
2, S/2
3, S/2
31
Оз
3/2
10
2, S/2
3, 5/2
0 AIаОз
3/2
0,5
2, S/2
3, 5/2
АТ О
3/2
40
2, 5/2
32 окиси/гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте, моль/л смеси фосфата аммония нли натрия или калия или фосфорной кислоты, мас.%
Продолжение табл. 2 раствора (сорбцнонная емкость) после выдерживания прн
20 С, г серы/л р-ра.ч!
287925
Активность смеси фосфата аммония или наПример трия или калия или фосфорной кислоты, мас.7.
Bes выдерживания 18
Э, 5/2
12 AI аОэ
Э/2
Без вьщерживания 20
2,5/2
Без вьщерживания 19
3,5/2
13 AI Оз
3/2
12
2, 5/2
3, 5/2
Na.24
14 А> Оэ
3/2
12
2, 5/2
Na+
3, 5/2
15 - AI Оз
3/2
2, 5/2
3, 5/2
16 АХаОз
Э/2
2,5/2
3,5/2
23 ,21
12
К 2. э
10
3/2
2,5/2
К
3,5/2
10
3/2
12. 30
2,5/2
3, 5/2
19 А1 (ОН)э
10" 3/2
25
Содержание в абсорбционном растворе окиси/гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте, моль/л
Соотношение фосфата аммония или натрия или калия и фосфорной кислоты
Продолжение табл .2
I раствора (сорбционная емкость) после вьщерживания при
20 С, г серы/л р-ра.ч
1 287925
Пр одолже ние т абл . 2, Содержание в абсорбционном растворе
Активность
Пример
2, 5/2
NH
3, 5/2
20 AI(OH) 25
3/2
28
2; 5/2
3, 5/2
2 AI(OH)з
10. 3/2
12
2, 5/2
3,5/2
22 AI(OH) 17
МН
3/2
2, 5/2
NH
3, 5/2
2 3 AI (OH) 33
3/2
35
2, 5/2
3, 5/2
NH
24 SiO
3/2
2, 5/2
NH4
3, 5/2
Яз.О
10
3/2
2, 5/2
3, 5/2
NH
26
3/2
2,5/2
NH
3, 5/2
SiO
27 окиси/гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте, мол/л смеси фосфата аммония или натрия или калия или фосфорной кислоты, мас.7
Соотношение
-фосфата аммония или калия и фосфорной кислоты раствора (сорбционная емкость) после выдерживания при
20 С, r серы/л р-ра ч
)287925
12
Продолжение табл.2
Содержание в абсорбционном растворе
Пример
3/2
2, 5/2
3, 5/2
2 8
SiO
10
3/2
32
2, 5/2
3, 5/2
29
Si(OH) 23
3/2
25
2, 5/2
3, 5/2
NH
Si(OH)„
3/2
2, 5/2
3, 5/2
Si(OH) 10
3/2
2, 5/2
3, 5/2
Si(OH) .
17
3/2
2, 5/2
3, 5/2
ИН
Si(OH)
10
3/2
32
2; 5/2
ВНИИПИ Заказ 7749/9
Тираж 678 Подписное
Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 окиси/гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте, мол/л смеси фосфата аммония или натрия или калия или фосфорной кислоты, мас.Ж
Соотноаение фосфата аммония или калия и фосфорной кислоты
Активность раствора (сорбционная емкость) после выдерживания при
20 С, г серы/л р-ра ч