СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДИОКСИДА СЕРЫ Российский патент 1995 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к очистке отходящих газов, содержащих соединения серы, преимущественно H₂S и SO₂, и может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании технологических газовых выбросов шахтных печей производства сернистого натрия.

Наиболее близким техническим решением является способ очистки газа от сероводорода путем контактирования с раствором монохромата натрия. Способ относится к очистке от H₂S, но может быть взят в качестве прототипа для очистки промышленных газов от H₂S и SO₂, так как при орошении растворами хроматов щелочных металлов одновременно происходит очистка и от SO₂. Способ при концентрации Na₂CrO₄ - 3-27% обеспечивает полную очистку от H₂S.

Однако реализация известного способа при очистке промышленных газов не позволила полностью очистить газ от H₂S и даже достичь уровня ПДВ, указанная в прототипе высокая степень очистки получена при низких скоростях газов в лабораторных условиях.

Цель изобретения - повышение степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что очистку ведут раствором монохромата натрия в присутствии гидроксида хромата в количестве от 20 до 160 г/л Cr(OH)₃.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что в заявляемом способе процесс очистки ведут с использованием окислителя-монохромата натрия в присутствии гидроксида хрома в количестве от 20 до 160 г/л. Введение гидроксида хрома в орошающую жидкость в известных способах не отмечалось. Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "Новизна".

Вводимый в орошающий поглотительный раствор гидроксид хрома интенсифицирует процесс очистки, выступая в роли инициатора-ускорителя окислительно-восстановительных реакций, происходящих при очистке газов от H₂S и SO₂ монохроматом натрия. Положительное действие гидроксида хрома объясняется увеличением поверхности контакта газов с абсорбентом.

В известных способах очистки отходящих газов от H₂O и SO₂ гидроксид хрома не использовали для достижения цели интенсификации процесса и глубины очистки. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия".

На чертеже представлен заявляемый способ очистки.

Газ из шахтной печи сернистого натрия поступает в абсорбер ударно-инерционного действия (УИД) 1 и далее через каплеуловитель 2 выбрасывается в атмосферу. Раствор монохромата натрия (абсорбент) с концентрацией 160 г/л CrO₃ и Cr(OH)₃ не менее 20 г/л подают в циркуляционный бак 3 и далее - на орошение УИДа. Процесс ведут в течение 1-2 сут до снижения концентрации Cr (VI) в результате восстановления до 20 г/л CrO₃. Полученная суспензия перерабатывается на сухой хромовый дубитель.

При снижении концентрации CrO₃ ниже 20 г/л отходящие газы от серосодержащих веществ очищаются плохо.

Данные по очистке газа от H₂S и SO₂ раствором монохромата натрия с различным содержанием Cr(OH)₃ по заявляемому способу и прототипу приведены в таблице.

Как следует из данных таблицы, предложенный прием позволяет интенсифицировать процесс очистки и увеличить скорость поглощения по H₂S в 1,4-1,6 раза, по SO₂ - в 1,3-1,4.

Количество вводимого гидроксида хрома в интервале от 20 до 160 г/л определяется тем, что при содержании Cr(OH)₃ ниже 20 г/л не достигается уровень ПДВ из-за недостатка поверхности контакта, а при содержании выше 160 г/л Cr(OH)₃ суспензия загустевает, теряет подвижность и не пригодна для орошения.

П р и м е р 1 (по заявляемому способу). Отходящий газ с концентрацией H₂S 1,0 г/нм³ и SO₂ - 1,2 г/нм³ в количестве 28000 нм³/ч проходит через систему очистки, состоящую из абсорбера (УИДа) и каплеуловителя. Для очистки используется раствор монохромата натрия в количестве 30 м³ с концентрацией 160 г/л CrO₃ и 20 г/л Cr(OH)₃.

Газ после очистки содержит 0,1 г/нм³ H₂S и 0,5 г/нм³ SO₂, удовлетворяя установленной норме предельно-допустимых выбросов. Количество поглощенного H₂S составляет 25,2 кг/ч, SO₂ - 19,6 кг/ч.

П р и м е р 2 (по заявляемому способу). Отходящий газ с концентрацией H₂S - 1,1 г/нм³ и SO₂ - 1,2 г/нм³ в количестве 28000 нм³/ч поступает на газоочистку, орошаемую раствором монохромата натрия с концентрацией 20 г/л CrO₃ и 160 г/л Cr(OH)₃. Газ на выходе содержит 0,15 г/нм³ H₂S и 0,6 г/нм³ SO₂. Количество поглощенного H₂S - 26,6 кг/ч, SO₂ - 16,8 кг/ч.

П р и м е р 3 (по прототипу). Отходящий газ содержит 1,0 г/нм³ H₂S и 1,2 г/нм³ SO₂. Для очистки используется раствор монохромата натрия с концентрацией CrO₃ - 160 г/л без гидроокиси хрома. Газ после очистки содержит 0,3 г/нм³ H₂S и 0,9 г/нм³ SO₂, что превышает норму ПДВ. Количество поглощенного H₂O - 19,6 кг/ч, SO₂ - 8,4 кг/ч.

Внедрение предлагаемого способа улучшит экологическую обстановку по состоянию воздушной среды в прилегающей зоне, а переработка образующейся при очистке гидроокиси хрома на хромовые продукты (дубитель, окись хрома) позволит полезно использовать восстановительные свойства выбрасываемого газа, удешевляя конечный продукт.

Использование: для приготовления субмолекулярных и субатомных микродисперсных средств для измельчения и смешивания. В рабочую камеру вводят дополнительные рабочие магнитотвердые ферромагнитные или неферромагнитные частицы твердостью выше твердости частиц обрабатываемого материала с размерами, равными или на один или несколько порядков больше размеров частиц обрабатываемой среды. 1 ил., 1 табл.

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДИОКСИДА СЕРЫ, включающий их абсорбцию поглотительным раствором хромата щелочного металла, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, в поглотительный раствор дополнительно вводят гидроксид хрома в количестве 20 - 160 г/л.