Способ очистки газов от сероводорода и диоксида серы Советский патент 1987 года по МПК B01D53/14 

Изобретение относится к каталитическим способам очистки отходящих газов, содержащих соединения серы в частности отходящих газов установок Клауса, и может быть использовано в газовой, нефтехимической отраслях промьшшенности, а также для очистки выбросных газов металлургии и знергетических установок.

Целью изобретения является повышение степени очистки.

Пример 1. Способ очистки газов осуществляли на лабораторной установке, включающей стеклянный абсорбер, баллоны с газами, реометры, манометры, термометры.

В газе, поступающем в абсорбер н очистку от сероводорода и диоксида серы, содержалось мас.%;

HgS 1-3

SO 0,5-1,5

До 100

Линейная скорость газа в абсорбере поддерживалась на уровне 0,1- 0,2 м/с. Процесс проводился при атмосферном давлении .,1 МПа и )°C.

Абсорбционньй раствор для очистки газа от сероводорода и диоксида серы готовится следующим образом. Приготовление катализатора. Раствор катализатора готовится и окиси или гидроокиси алюминия или кремния путем растворения их во фтористоводородной кислоте аналогично методике известного способа и в той же концентрации.

Приготовление фосфатного буфера. К 3 н. раствору фосфорной кислоты прибавляют 3 н. раствор фосфата аммония или натрия или калия и разбавляют дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация фосфата и фосфорной кислоты составляла 1-35%, а соотношение этих компонентов 2,5-3,5/2.

Приготовленные растворы катализатора и буфера могут вводиться в абсорбер раздельно. Однако для дополнительного повьшения активности абсорбционного раствора их целесообразно смешивать по следующей методике .

В буферный раствор дозируют катализатор, перемешивают и полученную смесь выдерживают при -10-30°С в течение 5,10,20,50 и 120 ч. Полученные растворы испытывают для очистки газа.

- Различные режимы активации абсорбционных растворов методом их выдерживания представлены в табл.1. Сорбционную емкость раствора определяли из материального баланса газа и по выходу серы.

Анализируя данные табл.1, можно сделать вывод, что активацию раствора целесообразно проводить при

0-20°С в течение 20-50 ч (примеры 2,4,6), при выходе за эти пределы активность раствора снижается. Сорбционная емкость абсорбционного раствора, т.е. его активность при

выдерживании, повьшалась на 30-40%. При температуре вьше 20 С (пример 7) уменьшается максимальная сорбцион- ная емкость (до 22 г серы/л«ч). При температуре ниже 0°С (пример 1)

максимальная сорбционная емкость уменьшается до 20 г серы/1 . При увеличении времени выдержки раствора CBbmie 50 ч (пример 5) максимальная сорбционная емкость не повьш1ается. При уменьшении времени выдержки менее 20 ч (пример 3) максимальная сорбционная емкость уменьшается до 20 г серы/1 л-ч.

Данные по проведению процесса по

методике примера 1 представлены в табл.2.

При выходе за пределы предложенных концентраций в сторону уменьшения активность раствора снижается до уровня известного (пример 10), при увеличении концентрации выше предложенной активность раствора существенно не меняется. Для буферных растворов, , содержащих фосфаты натрия и калия и

фосфорную кислоту, изменение концентраций аналогично.

При увеличении соотношения фосфата аммония и фосфорной кислоты в буферном растворе больше 3,5 активность

раствора падает до 4 г серы/л.ч

(пример 5), а при уменьшении соотношения активность раствора остается на уровне нижнего предела. Для растворов, содержащих фасфаты Na, К и

фосфорную кислоту, зависимость активности раствора от соотношения компонентов буферного раствора аналогична.

Формула из-обре тения

Способ очистки газов от сероводорода и диоксида, серы с получением элементарной серы путем их абсорб312879254

ции водой в присутствии катализато- в качестве буферного раствора исполь- ра - раствора окиси или гидроокиси зуют раствор фосфата аммония, или алюминия или кремния во фтористово- натрия, или калия в фосфорной кисло- дородной кислоте и буферного раство- те, взятых в соотношении 12,5-3,5:2, ра, отличающийся тем, что, который предварительно смешивают с с целью повышения степени очистки, катализатором и смесь выдерживают

при в течение 20-50 ч.

Таблица 1 Режимы активацииПримеры

inLLTLlTL LTJriL

Температура выдерживания,

€-10 О -10 10 10 . 20 30

Оптимальное время выдерживания, ч50 25 5 20 60 50 120

Максимальная сорбционная

емкость, г серы/ 1 л-ч 20 30 20 31 32 32 22

Таблица 2

Содержание в абсорбционном раствореСоотношение Активность

1фосфата ам-раствора

окиси/гидроокиси смеси фосфата мония или на-(сорбционная

алюминия или аммония или на-трия или ка-емкость) покремния во фто- трия или калиялия и фосфор-еле В1едержиристоводородной или фосфорнойной кислотывания при

кислоте, моль/л кислоты, мас.% 20 С, г серы/л

р-ра. ч

А1,0з

NH

10

2 А1,0,

NH.

10

-3

3 А1,0,

NH

10

4 А1,0,

NH

10

-4

12

16 19 18 17 20 19 18 22 21 23 25 24

5 А1,0,

т

10

-3

12

6 ,

NH

10

12

7 А1,0, 10

NH

35

8 А1,0 10

-3

NH;;

35

NH

10АХ ОЗ

NH,

10

,-3

11А1„0

NH,

Продолжение табл.2

0,5

12

AIA

га

т14

Na

15 AIjOj

Na

16

АХ.ОЗ

К

17

А1аОз

18

А1А

19 A1(OH)j,

20 А1(ОН)

NH

2Ji AKOHV

NH.

22 AI(OH)

NH,

23 AI(OH)

NH

24 Sic.

NH

25

SiO,

NH;

26

810„

NH )

10

. -I

27

SiO

NH:

Продолже ние табл,2,

2,5/2

24

12

Изобретение относится к каталитическим процессам очистки газа от сернистых соединений. Целью изобретения является повьшение степени очистки. Очистку газа от сероводорода и двуокиси серы осуществляют контактированием с водным раствором, .содержащим катализатор - раствор окиси или гидроокиси алюминия или кремния во фтористоводородной кислоте и буферный раствор - раствор фосфата аммония, или натрия, или калия в соотношении 2,5-3,5т2 в фосфорной кислоте. При этом буферный раствор предварительно смешивают с катали затором и полученную смесь вьщерживают при 0-20°С в течение 20-50 ч. Сорбционная емкость раствора 31-32 г серы/1 л-ч. 2 табл. (Л с U 1чЭ 00 со к