Способ получения высококонцентрированного диоксида серы

Способ получения высококонцентрированного диоксида серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения высококонцентрированного диоксида серы и может быть использовано в производстве моюпщх средств, гидросульфита натрия, целлюлозы а также в качестве консерванта в пищевой промышленности. Цель изобретения - снижение потерь целевого продукта и аммиака. Диоксид серы абсорбируют циркулирующим раствором сульфита , бисульфита и сульфата аммония. Абсорбцию ведут до молярного соотношения SO2 и NH, равного 0,93-0,97. Полученньй paiCTBOp смешивают с конденсатом перед стадией десорбции и подают на стадию термической десорбции диоксида серы из циркулирующего раствора с последующей конденсацией паров воды из парогазовой смеси. Полученный конденсат возвращают в цикл, смешивая его с насьш1енным циркулирующим раствором перед стадией десорбции ; 1 ил. 1 сл

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

@PE»/ +1.» »Р

»

3)»,1

%»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4082051/23-26 (22) 05.05.86 (46) 23.02.88. Бюл. 9 7 (72) Е.В. Муравьев, В.В. Тараторкин, В.И. Буданцев, В.И. Воеводин, В.M. Куликова, В.Я. Андреев, В.А.Рябов, А.П. Суркова и В.П. Любушкин (53) 66.074.37(088.8) (56) Васильев Б.Т., Отвагина М.И.

Технология серной кислоты. — M.:

Химия, 1985, с. 222. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ (57) Изобретение относится к способам получения высококонцентрированного диоксида серы и может быть использовано в производстве моющих средств, гидросульфита натрия, целлюлозы; а

„„SU„„1375561 А 1 (м 4 С 01 В 17/60, В 01 D 53/14 также в качестве консерванта в пищевой промьппленности. Цель изобретения — снижение потерь целевого про- дукта и аммиака. Диоксид серы абсорбируют циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония.

Абсорбцию ведут до молярного соотношения SO и NH, равного 0,93-0,97. . Полученный раствор смешивают с конденсатом перед стадией десорбции и подают на стадию термической десорбции диоксида серы из циркулирующего раствора с последующей конденсацией паров воды из парогазовой смеси. Полученный конденсат возвращают в цикл, смешивая его с насьпценным циркулирую- ф щим раствором перед стадией десорбции; 1 ил.

1375561

Изобретение относится к способам получения высококонцентрированного диоксида серы, который может быть использован в производстве моющих средств, а также в качестве консерванта в пищевой промьппленности и сельском хозяйстве.

Цель изобретения - снижение потерь диоксида серы и аммиака в процессе.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Поток высококонцентрированного диоксида серы из десорбера 1, насыщенный парами воды и аммиака, в 15 соответствии с парциальным давлением этих компонентов при давлении и температуре, поддерживающих в десорбере

1,поступают в конденсатор 2, где освобождается от паров воды и пол- 20 костью от аммиака. Конденсат смешивается. с циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония, поступающим на десорбцию, в результате чего в растворе увеличивает- 25 ся содержание диоксида серы до молярного соотношения $0 и NH» равного 0,97-1,0, и снижается концентрация солей в растворе. На стадии десорбции из раствора отгоняется диоксид серы до мо- 30 лярного соотношения $0 и NH>,ðàâÿî ro 0,78-0,83, а также испаряется количество воды и аммиака, близкое или равное количеству конденсата, поданного на смешение. После десорбции циркулирующий раствор подается для насыщения диоксидом серы в абсорбер

3, где он насыщается до молярного соотношения SO и NH, равного 0,930,97, и затем возвращается на стадию 40 десорбции.

Способ осуществляют следующим образом.

Абсорбцию диоксида серы ведут циркулирующим раствором сульфита, би- 45 сульфита и сульфата аммония до соотношения SO и NH, равного 0,93-0,97, что при высокой движущей силе процесса позволяет значительно снизить потери аммиака и диоксида серы за счет снижения скорости реакции окисления

НоНоВ $0 до $0

При насыщении раствора на стадии абсорбции до соотношения $0 и NH> более 0,97 с последующим его смешением с конденсатом, выходящим со стадии десорбции, соотношение $01 и NH > превышает 1,0, т.е. диоксид серы присутствует в растворе в виде свободной сернистой кислоты. Наличие последней каталитически ускоряет реакцию саморазложения сульфитных солей с образованием тиосоединений, сульфата аммония и элементной серы, что приводит к потерям аммиака и диоксида серы. При насыщении циркулирующего раствора до соотношения в нем SO и NH менее 0,93 даже после смешения его с конденсатом соотношение SO, и NH в подученной смеси не превышает 0,96, т.е. движущая сила процесса десорбции недостаточно высока, вследствие малой упругости диоксида серы над раствором, что приводит к увеличению потерь SO и NH путем вынужденного увеличения кратности циркуляции раствора на стадиях абсорбции-десорбции.

Предварительное смешение полученного на стадии абсорбции раствора с соотношением SO и NH, равным 0,93- .

0,97, с конденсатом, насыщенным дноксидом серы, приводит к увеличению парциального давления диоксида . серы, что увеличивает движущую силу процесса десорбции, проходящего при малой скорости реакции саморазложения сульфитных солей. Кроме того, снижается общая концентрация солей в растворе за счет добавления конденсата, что позволяет держать концентрацию сульфитных солей в растворе на стадии абсорбции диоксида серы, близкой к пределу растворимости, не опасаясь, кристаллизации солей на стадии десорбции. Это также снижает потери диоксида серы и аммиака в процессе.

При этом обеспечивается высокая движущая сила процесса абсорбции за счет снижения парциального давления диоксида серы над раствором, подаваемым на абсорбцию при одновременном снижении потерь аммиака.

Пример 1. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 802,89; сульфит 30,04; сульфат аммония 70 (соотношение SO> и

ИЯ =0,97), смешивается с 64,7 л/ч конденсата, содержащего 11,02 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л: бисульфит

786,17; сульфит 9,42; сульфат аммония 65,75, подается на стадию десорбции. После термической десорбции образуется 93,88 кг/ч 1007-ного диоксида серы, 64,7 л/ч конденсата, 1375561 насыщенного диоксидом серы, и примерно 100 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит

512,5; сульфит 200,17; сульфат аммония 70, который идет на стадию абсорбции диоксида серы. 100Х-ный диоксид серы передается потребителю. Конденсат подается на смешение с раствором, поступающим на стадиюабсорбции, 10 а регенерированный раствор — на поглощение диоксида серы. Потери диоксида серы на 1 т 100Х-ного SOq

187,8 кг/т, потери аммиака 62,36 кг/т (по известному способу соответственно 653 и 204 кг/т).

Пример 2. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, сддержащего, г/л: бисульфит 734,57; сульфит 70,1; сульфат аммония 57,1 (соотношение $0 и ИН =

0,93), смешивается с 150 л/ч конденсата, содержащего 22 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содеращая, г/л: бисульфит 698,17; сульфит 26,11; сульфат аммония 49,65, подается на стадию десорбции. После, десорбции получается 71,78 кг/ч

100Х-ного диоксида серы, 150 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и 1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 512,49; сульфит 200,16; сульфат аммония 57,1. Потери диоксида серы на 1 т 100Х-ного $0 459,81 кг/т, аммиака 162,86 кг/т.

Пример 3. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции содержащего, г/л: бисульфит 738,1; сульфит 46,35; сульфат аммония 57,1 (соотношение SO u NH -=

0,95), смешивается с 105,4 л/ч кон-. денсата, содержащего 17,95 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л; бисульфит 717,94; сульфит 12,.52; сульфат аммония 51,66, подается на стадию десорбции. После десорбции получается 81 кг/ч 100Х-ного диоксида серы, 105,4 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и

1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 490,32; сульфит 19),5; сульфат аммония 57,1.

Потери диоксида серы на 1 т 100Х-ного

$0 354,57 кг/т аммиака 1)7,78 кг/т.

Пример 4. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 820; сульфит 20; сульфат аммония

72,77 (соотношение $0 и NH =0,98), смешивается с 162 л/ч конденсата, содержащего 27,59 кг/ч диоксида серы.

Затем полученную смесь, содержащую, г/л: бисульфит 735,1; сульфат 84,56; свободная сернистая кислота 17,44 (сульфит аммония отсутствует), подают на стадию десорбции. В этом случае на десорбцию поступает раствор, содержащий 20,27 кг/ч свободной сернистой кислоты (или 16,62 кг/ч в пересчете на диоксид серы). Наличие свободной сернистой кислоты приводит к необходимости вывода из цикла абсорбции-десорбции большого количества раствора для удаления продуктов саморазложения аммонийных солей, в результате чего снижается производительность по диоксиду серы, а также увеличиваются потери диоксида серы и аммиака. Потери диоксида серы

762,7 кг/т, аммиака 253,4 кг/т.

Пример 5. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 717,48; сульфит 80,06; сульфат аммония 57,1 (соотношение SO z и NH>0,92), смешивается с 149,99 л/ч конденсата, содержащего 22 кг/ч диокси-, да серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л: бисульфит 683,3; сульфит 34,82; сульфат аммония 49,65, подается на стадию десорбции. После десорбции образуется 66,26 кг/ч

100Х-ного диоксида серы, 149,99 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и 1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 512,49; сульфит 200,16; сульфат аммония 57,1. Потери диоксида серы на 1 т 100Х-ного $0 531,39 кг/т, аммиака 176 кг/т.

Потери диоксида серы и аммиака, указанные в примерах 1-3, условны, поскольку при осуществлении процесса после смешения насьпценного раствора со стадии абсорбции с конденсатом образуется товарный продукт — бисульфит аммония .(соотношение $0> и NH =

0,97-1 0), реализуемый без дополнительной переработки, в результате чего производство является безотходным .

Формула изобретения

Способ получения высококонцентрированного диоксида серы, включаю5

1375561

CPpb/

Составитель Л. Темирова

Редактор Н. Рогулич Техред И.Попович

Корректор N. Максимишинец

Заказ 728/21 Тираж 446

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щий абсорбцию диоксида серы циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония, термическую десорбцию диоксида серы из циркулирующего раствора с последующей конденсацией паров воды из парогазовой смеси со стадии десорбции и возвратом конденсата в цикл, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения потерь целевого продукта и аммиака, абсорбцию диоксида серы циркулирующим раствором ведут до молярного соотношения $0, и NH, равного 0,930,97, а полученный раствор смешивают с конденсатом перед стадией термической десорбции,