СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ДИОКСИДА СЕРЫ Российский патент 1997 года по МПК B01D53/04 C01B17/60 

Предлагаемое изобретение относится к способам очистки выбросных промышленных газов от диоксида серы.

Известны способы очистки дымовых газов с использованием смеси отходов марганецсодержащих руд и оксидов марганца для очистки газов от диоксида серы и получения в качестве продукта утилизации сульфата марганца, например, в соответствии с патентом ЧССР N 133613, кл. 40а 47/00, 1969.

В заявке Японии N 56-28-171, 1977, описан способ обработки газов абсорбцией с последующей окислительной абсорбцией активированным углем.

В а.с. СССР N 874135, 1981, приведен способ очистки газов от серосодержащих соединений путем адсорбции марганецсодержащим шламом.

В патенте США N 427297, 1982, дан способ обработки отходящих газов, содержащих окислы азота и серы, осуществляемый добавлением аммиака в газовый поток и пропусканием через реактор с углеродистым катализатором.

В соответствии с заявкой Японии N 56-369, 1982, известен способ очистки от серы газовых выбросов пропусканием их через водный раствор аммиака.

В патенте США N 4311680, 1982, приведен способ выделения серосодержащих соединений из газового потока путем его контактирования с оксидом Fe, Cr, Co, Pb, Mn, Mo, Ni, Cu, Va, Zn, W и Sb с подачей водного раствора.

В заявке Японии N 56-41294, 1982, описан способ очистки дымовых газов морской водой, приводящий к образованию сульфатов, при этом содержащиеся в морской воде карбонаты разлагаются с выделением CO₂.

Известен способ очистки серосодержащих выбросов пропусканием последних через слизь красного ила.

В заявке ФРГ N 3901184, 1989, приведен способ мокрой очистки дымовых газов. Диоксид серы превращают в гипс и удаляют вместе с пылью из поглощающего раствора, пыль предварительно разделяют на мелкие фракции и направляют на разные стадии мокрой очистки, причем мелкую фракцию вместе с вредным газом направляют на многоступенчатую промывку поглощающей жидкостью, содержащую гидрохлорид и/или карбонат кальция при pH 5 6. Кристаллизацию гипса и его осаждение проводят в отстойнике в течение 3 20 минут при скорости потока 0,5 2,0 см/с. Грубую фракцию примесей смешивают при перемешивании с выходящим из отстойника жидким шламом для выщелачивания щелочных компонентов пыли при pH 8, после чего смесь предварительно фильтруют на камерных фильтр-прессах, а щелочной фильтрат возвращают в циркуляционный контур отстойника.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является способ очистки газов от диоксида серы, включающий адсорбцию влажным свежеосажденным марганцевым концентратом, полученным обработкой водного раствора сульфата марганца аммиаком и воздухом. (Вилисов Н.Г. и др. Очистка выбросных газов. Киев, Техника, 1971, с. 140 144).

Недостатком известного способа является низкая степень очистки газа.

В предлагаемом способе адсорбция диоксида серы проводится марганцевой суспензией при температуре 40 70^oC, что увеличивает скорость процесса, и проводится свежеосажденным диоксидом марганца, что в свою очередь обеспечивает полную очистку газа от диоксида серы.

Доказательство оптимальности выбранного диапазона температуры состоит в следующем.

Адсорбция сернистого газа марганцевым концентратом при температурах менее 40^oC проходит с малой скоростью. Увеличение температуры свыше 70^oC нецелесообразно, т. к. температура 70^oC обеспечивает полную адсорбцию. Марганцевый концентрат получают осаждением раствора сульфата марганца аммиаком и воздухом при значении pH 8 8,5 и температуре 40 50^oC. Влияние срока старения марганцевого концентрата на степень поглощения диоксида серы представлено в таблице 1. Влияние pH и температуры на степень осаждения марганцевого концентрата представлено в таблице 2.

Осаждение марганцевого концентрата проходит при оптимальных параметрах значения pH 8,25 и температуры 45^oC.

Степень очистки диоксида серы характеризуется следующими примерами (см. примеры 2 и 3, а также примеры, приведенные в табл. 3).

Пример 2. Для извлечения диоксида серы из газовой смеси получают свежеосажденный марганцевый концентрат осаждением раствора сульфата марганца аммиаком и воздухом при pH 8 8,5 и температуре 45^oC. Полученную пульпу заливают в реактор, снабженный барбатером, и пропускают через нее очищаемый газ, с расходом 40 л/мин, концентрацией SO₂ 20% Степень очистки газа при температуре 20^oC за время 60 минут составляет 97,6%
Пример 3. В условиях примера 2 при проведении адсорбции при температуре 30^oC свежеосажденным марганцевым концентратом за время 60 минут средняя степень очистки составляет 98,6%

Использование: касается очистки выбросных промышленных газов от диоксида серы. Сущность: способ включает адсорбцию влажным свежеосажденным марганцевым концентратом, полученным обработкой раствора сульфата марганца аммиаком и воздухом при pH 8 - 8,5 и температуре 40 - 50^oC, при этом влажный свежеосажденный марганцевый концентрат используют в виде пульпы MnO₂, пульпу заливают в реактор, снабженный барбатером для пропускания через нее очищаемых газов, и температуру пульпы поддерживают в пределах 40 - 70^oC. 3 табл.

Способ очистки газов от диоксида серы путем адсорбции влажным свежеосажденным марганцевым концентратом, полученным обработкой раствора сульфата марганца аммиаком и воздухом, отличающийся тем, что обработку водного раствора сульфата марганца проводят при рН 8 8,5 и температуре 40 - 50^oС, влажный свежеосажденный марганцевый концентрат используют в виде пульпы MnO₂, пульпу заливают в реактор, снабженный барбатером для пропускания через нее очищаемых газов, и температуру пульпы поддерживают в пределах 40 70^oС.