Способ очистки обжигового сернистого газа Советский патент 1984 года по МПК C01B17/76 

(Л С

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЖИГОВОГО СЕРНИСТОГО ГАЗА в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50-75% , отличающ1йся тем, что, с целью повышения степени очистки газа от соединений фтора, в цикл первой ступени промывки вводят продукциоиную кислоту в количестве, обеспечивающем массовое отношение вводимой кислоты к поступающему сернистому газу 0,2-1,6.

to

ел

00

Изобретение относится к способам очистки сернистого газа с повышенным содержанием фтористых соединений и может быть использовано в производстве серной кислоты при утилизации сернистых газов цветной металлургии.

Известен способ очистки обжигового сернистого газа в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа водой (1J.

Недостатками способа являются потери диоксида серы, а также необходимость нейтрализации больших объемов кислых вод, содержащих растворенные фтористые соединения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки обжигового газа сернистого газа в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50-75% {2.

Концентрации растворов серной кислоты, подаваемых противотоком на орошение каждой ступени промывки, составляют соответственно: на первой ступени 30-УБ /о, на второй ступени 5-W/o, на третьей ступени 0,. Способ обеспечивает достаточную очистку сернистого газа от соединений фтора (до 2 мг/нм) в том случае, если содержание их в исходном газе не превышает 15 мг/HMf

Содержание фтористых соединений в сернистом газе, получаемом при обжиге цинковых или медных концентратов, а также пиритов в кислороде, существенно выше (от 30 до 1500 мг/нм).

Известный способ не позволяет достигнуть достаточной степени очистки сернистого газа от фтористых соединений, так как с промывной кислотой первой ступени невозможно вывести необходимое количество фтора, а вывод кислой воды из последующих ступеней очистки приведет к значительному увеличению объемов жидкости.

Способу присуща недостаточная степень очистки сернистого газа от соединений фтора

Цель изобретения - повышение степени очистки газа от соединений фтора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки обжигового сернистого газа в производстве серной кислоты контактным .методом, включающему многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50--Уб /о HjSO, в котором в цикл первой ступени промывки вводят продукционную кислоту в количестве, обеспечивающем массовое отношение вводимой кислоты к поступающему сернистому газу 0,2-1,6.

Способ осуществляют следующим образом.

Сернистый газ, загрязненный фтористыми соединениями, подают на первую ступень промывки, осуществляемой раствором серной кислоты концентрацией 50--75 /о. Выводимая из цикла кислота компенсируется за счет подачи в цикл орошения концентрированной продукционной кислоты (92- 99°/о) и кислой промывной воды (кислоты) из последующих ступеней промывки, где осуществляется окончательная очистка газа от фтористых соединений путем промывки его растворами серной кислоты. Далее сернистый газ перерабатывают по обычной 5 схеме производства серной кислоты контактным методом.

Поскольку из технологической схем- возможен вывод продукционной КИСЛОТЫ либо в виде сушильной кислоты с концентрацией 92-94/о, либо «моногидрата из абсорб ционного отделения с концентрацией 98-. 99/о, введение ее в цикл первой ступени промывки технологически целесообразно.

Процесс очистки сернистого газа от сое5 динений фтора является достаточно сложным физико-химическим процессом; зависящим от ряда технологических параметров, таких как температура и концентрация серной кислоты на первой ступени промывки, числа ступеней, концентрации соединений

0 фтора в жидкой фазе на последующих ступенях промывки, плотности орошения.

Для достижения глубокой очистки газов необходимо обеспечение вывода уловленных в нескольких аппаратах соединений фтора.

Это условие выполняется выводом определенного количества серной кислоты с концентрацией 50-75% . В противном случае в цикле первой ступени происходит отдувка соединений фтора, уловленных в последующих ступенях и возвращающихся с растворами в голову процесса, т.е. при нарушении условий процесса очистки концентрация соединений фтора в газе на выходе из первой ступени больше концентрации их в- газе на входе в первую ступень.

Этим объясняются выбранные пределы массового отнощения вводимой на первую ступень продукционной кислоты к поступающему на очистку сернистому газу.

При снижении значения отношения ./SO менее 0,2 происходит снижение

0 очистки за счет недостаточного ввода продукционной кислоты. При увеличении отнощения сверх 1,6 сохраняется достаточная степень очистки, но значительно снижается выход продукционной кислоты.

Пример I. 50.000 сернистого газа

концентрацией 7 об:°/о 5Ог, содержащего 30 мг/нм HF, подают в систему очистки. Промывку газа осуществляют в три ступени растворами серной кислогы На первой ступени поддерживают концентрацию кислоты , температуру 40-50°С. Для полного вывода соединений фтора в цикл первой ступени вводят 2000 кг/ч 92% HiSO (весовое отношение H. 0,2). Из первой ступени выводят серную кнслоту концентрацией 50%. Далее газ проходит последующие ступени промывки, где орошается растворами серной кислоть концентрацией соответственно: на второй ступени 5-40%, на третьей ступени 0,2-1%. Избыток жидкости со второй .и третьей ступеней передается в цикл первой ступени. Очищенный от соединений фтора сернистый газ далее перерабатывается по обычной схеме, с получением 92-99% продукционной серной кислоты.

Концентрация соединений фтора в газах после очистки - 2 мг/нм. При. очистке исходного газа по известному способу концентрация соединений фтора .в газе составляет 20 мг/нм

Пример 2. 25.000 им/ч сернистого газа концентрацией 75 об.% SO, содержащего 1500 мг/нм HF, подают в систему очистки. Промывку газа осуществляют в четыре ступени растворами серной кислоты. На первой ступени поддерживают концентрацию кислоты 75 мас.% и температуру 40-50°С. Для полного вывода соединений фтора в цикл первой ступени вводят 28000 кг/ч 99% (массовое отношение 0,52). Из первой ступени выводят кислоту концентрацией 75 вес.% Нг5О/|. Далее газ проходит последующие ступени промывки, где орошается растворами серной кислоты концентрацией, соответственно: первой 5-40%, на третьей 0,, на четвертой 0,. Избыток жидкости со второй-четвертой ступеней передается в цикл первой ступени. Очищенный от соединений фтора сернистый газ далее перерабатывается по обычной схеме с получением 92-99% серной кислоты. Концентрация соединений фто-ра в газах после очистки - 2 мг/нм. При очистке Исходного газа по известному способу концентрация соединений фтора в газах после очистки составляет 1100 мг/нм.

Пример 3. 70.000 нм/ч сернистого газа концентрацией 40 об.% SQj, содержащего 1000 мг/нм HF подают в систему очистки. Промывку газа осуществляют в четыре ступени растворами серной кислоты. На первой ступени поддерживают концентрацию кис-ЛОТЫ 60 мас.% и температуру 55-60°С.

Для полного вывода соединений фторд в

цикл первой ступени вводят 130.000 кг/ч

94% (массовое отношение

/5Ог 1,6), а также из первой ступени выводят кислоту концентрацией HjSO. Далее .газ проходит последующие ступени промывки растворами серной кислоты концентра цией соответственно: на второй 5-40%, на третьей 0,5-5,0%, на четвертой 0,2-1% HjSO. Очищенный от соединений фтора сернисть1Й газ далее перерабатывается по обычной схеме с получением 92-99% серной кислоты.

Концентрация соедииений фтора в газах после очистки составляет 2 мг/нм. При очистке исходного газа по известному способу концентрация соеди:1ений фтора в газах после очистки составляет 900 мг/нм. Таким образом, использование предлагаемого способа очистки сернистого газа позволяет получить высокую степень очистки от фтористых соединений (на 90-99 /о) без сброса на нейтрализацию закисленных фторсодержащих вод.

При выводе из первой ступени очистки серной кислоты концентрацией 50-75% последняя может быть использована в производстве удобрений, а растворенные в ней фтористые соединения выводятся в системах фторулавливания этих производств в виде полезных продуктов.