Способ очистки газа от двуокиси серы

Способ очистки газа от двуокиси серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° ь ч ч т члвапслл овеян ня твхнлчоскья

Ь.,Ь лиоте ".а ME А

Сое3 Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) ЗаЯвлено 01,11.77 (21) 2569659/23-26 с присоединением заявки K (23) Приоритет (51)м. Кл.

В 01 0 53/16 т вщдэрвтввхный юмвтвт ессеи

bb делам кзвбрвтвнхй и вткрытМй

Онублнковаио 15.08.79. Бюллетень М 30

Дата опубликования описания 15 08.79 (53) УДК

66.074.378. 1 (088.8) (72) Автори изобретения

В. Л. Погребная, Н. П. Пронина и В. А. Ларин (7!) Заявитель

Краснодарский политехнической институт (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ДВУОКИСИ СЕРЫ

Изобретение относится к области очистки газов от сернистого антидрида и может быль использовано в химической промышленности.

Известен способ очистки газов от двуокиси серы путем нейтрализации последних известковым молоком (1J. Однако образующийся в результате обработки газов гипс вызывает забивку оборудования. Другие известные способы — аммиачный, магнезитовый и каталитические либо не обеспечивают регенерацию поглоt0 тигелей, либо очень чувствительны к примесям в газах и требуют значительных капиталовложений (2).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ очистки газа

lS от двуокиси серы путем поглощения последней кислой суспензией пятиокиси ванадия (3).

При этом в жидкой фазе происходит окисление сернистого газа ионом пятивалентного ванадия. Полученный раствор сульфата ванадия

20 направляют на регенерацию, которая состоит в обработке поглотительного раствора аммиаком. В результате нейтрализации образуется сульфат аммония и гидрат окиси ванадия. После фильтрации гидрат окиси ванадия прокаливают при 600 С, при этом получают пятиокнсь ванадия, возвращаемую в цикл. Недостатком известного способа является низкая поглотительная емкость суспензии.

Целью изобретения является увеличение поглотительной емкости суспензии. Поставленная цель достигается предлагаемым способом очистки газа от двуокиси серы путем поглощения последней кислой суспензией пятиокиси ванадия с последующей регенерацией суспензии электрохимическим путем при 35 — 40 С, величине потенциала разложения 1,017 — 1,193 В и плотности тока 225 — 350 А/м

Отличительными признаками способа являются осуществление регенерации суспензии электрохимическим путем при 35-40" С, величине потенциала разложения 1,017 — 1,193 В и плотности тока 225 — 350А/м .

Технология способа состоит в следующем: отходящие газы, содержащие двуокись серы, обрабатываются сернокислой суспензией пятиокиси ванадия в скрубберах.

679229

1,017 225 68,9

1,193 275 85,7

Прк:тс:;! в тк;н::ой фазе проис: одкт ovncле ше сернистого газа ионом пятквалекткого ванадия, .обладающим окислительным cBOHGTвом:

О - g + Р qg 2YQ5Q 1Н, О

2 5

Отработанный раствор, содержащий до

200 г/л сульфата ванадия в 10%-ной серной кислоте, направляют в гальваническую ванну на регсксрапию. При этом на аноде происхо- 1о дит оккслеш е четь рехвалентного ванадия до пятивалектиого состояния. Па аноде происхо дит прямое окисление v: окисление атомарным кислородом, в результатс чегообразуется перекисный катион VO,+, обладающий 15 большей окислитальной способностью по сравнению с ионом /О, получаемым путем растворения пятиокиси ванадия в 10%-ной серной кислоте, Концентрация керекисной пятиокиси ванадия в поглотительном растворе после регенерацик злектрохимическпм путем составляет до 60 г/л, что увеличивает химическую емкость поглотителя и позволяет уменьшить реакционный объем при абсорбции.

Процесс электролиза идет непрерывно при

110 С, потенциале разложения 1 — 1,193 В, плот- ности тока 225 — 350 А/м . Вь:ход по току составляет 68,9 — 91,2%.

Пример. Исходкь и раствор представляет собой суспензию, содержащую 1:10 по объе.- 50 му нерастворкмой пятиокиси ванадия в растворк 10%-ной кислоты, в которой после регенерации содержится go 60 г/л перекисного катиона VO3+, обладающего оккслительными свойствами. Этот раствор после регенерации подают ка;орошение скруббера, Поскольку поглотительная емкость раствора возросла, для получения степени поглогцения 98,8% достаточно времени контакта 0,075 с. Линейная скорость газа 0,3 м/с.

Отходящие промышленгпяе газы с содержанием 0,5 — 2 об.% поступают снизу. Температура газа не должка превышать 40 — 50 С.

Отработанный раствор с концентрацией соли до 200 г/л подают в анодные ячейки электролитической ванны. Электролитическая ванна представляет собой керамиковый резервуар, разделенный перегородкой. Каждая полонина

5О ванны разделена пористыми фарфоровыми диафрагмами на два анодных и три катодкых отделекия. Толщина диафрагмы 3 мм. Анод представляет собой платинированный титановый стержень, катод — графптовый стержень.

Электролит самотеком проходит все ячейки.

Выходящий анолит направляет в сборник, сжатым воздухом передавливают в бак и подают в катодныа ячейки ванны.

Механизм процесса ка аноде может быть представлен следующими реакциями:

2Н О " Н О +Он

2 3

2ОН вЂ” +- — 11 + И С1+ 2

2 2 2

ЧОВО Ча2++ SO 2

+

УО О /О +Е

2 3

На катоде протекает реакция:

:эН 2Е Н

Процесс электролиза идет йепрерывко при

40 С. В анодном отделении происходит окисление сульфата ванадия и некоторое увеличение концентрации серной кислоты, а в катодком — уменьшение концентрации серной кислоты. Условия злектрохимического окисления выбирали ка основании изучения.поляризационных кривых.

Выбор оптимальных интервалов температуры, потенциала разложения и плотности тока обоснована следующими соображениями. Применеl кке температуры выше 40 С ведет к перерасходу тока, а применение более низкой температуры — к замедлению химической реакции образования перекисного катиона ЧОЗ . Изучение поляризациониых кривых приводит к выводу, что по енциал разложения не может быть меньше 1,017 В (процесс не идет). Применение потенциала разложения более 1,193 В не имеет физического смысла. Экспериментально выявлено, что плотность тока при потенциале 1,193 В может быль увеличена от 225 до 350 А/м, поскольку это не требует увеличения площади анода и ведет к более экономичному его использованию. Условия электрохимического окисления представлены в таблице; температура 30 С, концентрация VOSO4

200 г/л, концентрация Н БОг 10%.

Е, В Плотность Выход тока, по току, А/м %

1,193 350 91,2

:" Концентрация пятивалентного ваиадиЯ в вк. де VOa достигает 60 г/л.

Использование предлагаемого способа очистки отходящих газов от двуокиси серы обеспечивает по сравнению с прототипом увеличение поглотительной емкости суспенэии в три раза.

Формула изобретения

Скос б очистки газа от д уокиси серы путем поглощения последней кислой суспензии пятиокиси ванадия с последующей регенерацией суспекзки, отличающийся тем, что, Составитель Л. Андруцкая

Редактор E Хорина Техред З.Фанта Корректор М. лароши

Заказ 4641/3 Тираж 877 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с целью увеличения поглотительной емкости суспензии, регенерацию осуществляют электрохимическим путем при 35 — 40 С величине потенциала разложения, равном 1,017 — 1,93 В, и плотности тока 225 — 350 А/м .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

679229 6

1. "Вестник НИИТЭХИМ™, М 11, с. 46, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР N 231534, кл. С 01 В 17/60, 1968.

3. Автооское свидетельство СССР Р 362630, кл. В01 О 53/16,!969 (прототип).