Способ переработки газов, содержащих диоксид серы Советский патент 1993 года по МПК C01B17/74 

Изобретение относится к способу переработки газов, содержащих диоксид серы S02, на серную кислоту и может найти применение в металлургической, химической и энергетической промышленности.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и обеспечение возможности переработки газов, содержащих до 30 об.% диоксида серы, с получением товарной серной кислоты.

Схема переработки газов (см. чертеж) состоит из реактора 1, ускорителей 2 электронов, орошающих устройств 3, линии 4 отвода товарной продукции на склад, сборника 5 кислоты, электрофильтра 6, кислотного насоса 7, холодильника 8, дымососа 9 и трубы 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Газовый поток с концентрацией диоксида серь; до 30 об.% подают в реактор 1 с температурой на входе 20-300°С и любой влажностью (в пределах существующих технологий, связанных с образованием серусо- держащих газовых потоков). Двигаясь снизу

вверх, газ захватывает частицы орошающей жидкости - циркулирующей серной кислоты, попадает в центральную часть реактора, где газожидкостной поток обрабатывают пучком ускоренных электронов с энергией 300-700 кэВ, генерируемых ускорителем 2 электронов. Процесс осуществляют при температуре 20-160°С, скорости пропускания газа под пучком 0,1-10 м/с (в зависимости от его объема, а также энергии и мощности потока электронов) и любой влажности газового потока, но не менее стехиометрического отношения S02 : Н20. Расход электроэнергии 1,81-0.02 кВт.ч/кг получаемого моногидрата. В результате облучения в газовом потоке образуется серная кислота в виде аэрозоля и капель, которые сорбируются орошающей серной кислотой и удаляются из нижней части реактора 1 в сборник 5, откуда подаются частично на циркуляцию кислотным насосом 7 через холодильник 8 и орошающие устройства 3 и по линии отвода товарной продукции на склад.

Далее газовый поток через верхнюю часть реактора 1 направляют в скоростной

ел

со

2

о о о

:со

мокрый электрофильтр 6 с охлаждаемыми осадительными электродами для санитарной очистки от токсичных веществ и удале- ния избыточной влаги, после чего выбрасывают в атмосферу. Уловленный продукт возвращают в сборник 5. Эффективность очистки 98%. Получают товарную 75%- и 93%-ную серную кислоту.

Пример. Газовый поток, содержащий 0,5 об.% диоксида серы, 15 об.% влаги, ос- тальное воздух, с температурой 30°С и скоростью 192 л/мин подают в реактор, в центральной части которого на него воздействуют пучком ускоренных электронов с энергией 325 кэВ. Скорость газа в облучав- мой зоне 5 м/с, температура 140°С. Для более полного удаления, а также дополнительной абсорбции диоксида серы из газов навстречу восходящему газовому потоку из сборника подают 75%-ную серную кислоту (оборотный продукт) в количестве 1,5 л/м обрабатываемого газа. Конверсия 98%. Количество извлеченного из исходного газового потока диоксида серы 2,76 г/мин, который выделяется из потока в количестве 5,5 г/мин в виде 77%-ной серной кислоты (уд. вес 1,7 г/смг5).

Из реактора очищенный от основной массы диоксида серы газовый поток направляют в электрофильтр, в котором под-

держивается температура 35°С и происходит удаление жидкого аэрозоля. Количество уловленного продукта в виде водного раствора (уд. вес 1,005 г/см составляет 10 г/мин. Далее газовый поток с влагосодер- жанием, соответствующим температуре газов (35°С), выбрасывают в атмосферу.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход электроэнергии, увеличить радиационно-химический выход, осуществлять процесс в газожидкостной фазе, получать товарную серную кислоту при концентрации диоксида серы в исходном газе до 30 об.%, обеспечить санитарные нормы выброса.

Формула изобретения Способ переработки газов, содержащих диоксид серы, включающий обработку исходного газа пучком ускоренных электронов в присутствии влаги, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и обеспечения возможности переработки газов, содержащих до 30 об.% диоксида серы, с получением товарной серной кислоты, процесс ведут при температуре 20-160°С, скорости пропускания газа под пучком ускоренных электронов 0,1-10 м/с и при непрерывном орошении газового потока циркулирующей серной кислотой.

Использование: в металлургической, химической промышленности. Сущность изобретения: обработка газов, содержащих диоксид серы S02, пучком ускоренных электронов при температуре 20-160°С и скорости пропускания газа 0,1-10 м/с при непрерывном орошении газового потока циркулирующей серной кислотой. Способ позволяет перерабатывать газы, содержащие до 30 об.% S02 и любое количество влаги, но не менее стехиометрического отношения S02 : Н20, с получением товарной серной кислоты. 1 ил.