Способ очистки газов от соединений серы Советский патент 1993 года по МПК B01D53/36 C01B17/04 

СО

с

Изобретение относится к химии неорганических соединений серы, более конкретно - к способу каталитической очистки газов от соединений серы путем взаимодействия сероводорода и диоксида серы с образованием элементарной серы при возможном присутствии в исходной смеси серооксида углерода и паров воды. Серооксид углерода подвергается гидролизу на том же полуфункциональном катализаторе, а образующийся сероводород превращается в серу.

Цель изобретения - повышение производительности способа каталитической, очистки газов от соединений серы взаимодействием диоксида серы с сероводородом по реакции Клауса с получением элементарной серы и стабилизация производительности процесса при наличии в обрабатывае- мых серусодержащих газах примеси кислорода.

Указанная цель, согласно изобретению, достигается тем, что процесс обработки газов содержащих HaS, S02, COS, пары воды проводится при температурах 200 - 350°С на катализаторах, содержащих, мас.%: V205.5-20

Сульфит кальция и/или алюминия или кальция и магния .2-80

Ti02Остальное

Процесс нечувствителен к примеси кислорода в обрабатываемых газах.

оо со ч ю -N

XI

со

Катализатор применяется в виде цилиндрических гранул, колец и блоков сотовой структуры.

Катализатор способа изобретения готовят путем одновременного смешения порошков диоксида титана, в том числе гидратированного, сульфата кальция и/или алюминия или сульфатов кальция и магния, либо соединений этих элементов, дающих при.взаимодействии с серной кислотой соответствующие сульфаты In situ, водного раствора соли ванадия или порошка соли ванадия и воды с последующим формованием в цилиндрические гранулы,кольца и блоки сотовой структуры, сушкой при комнатной температуре в течение 10 - 15 ч и прокалкой при 450-500°С с образованием активных и стабильных ванадий-титановых соединений. В случае использования гидроокиси алюминия прокаленный катализатор сульфатируют в реакционной смеси при 250 - 400°С.

Таким образом, отличительными признаками предлагаемого способа от прототипа являются:

использование ванадий-титанового катализатора состава, мас.%: 5-20 VaOs, 2 - 80 сульфаты кальция и/или алюминия или кальция и магния, остальное -TI02 использование катализатора в виде колец и блоков сотовой структуры, что обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление слоя катализатора.

Пример. Обработку смесей, содержащий соединения серы, осуществляли в реакторе с неподвижным слоем катализатора.

Испытания проводили на фракции катализатора 3-4 мм, при варьировании объемной скорости, температуры и состава смеси. Состав конечной и исходной смеси анализировали методом газовой хроматографии. Сравнение катализаторов по способам изобретения и прототипа проводили в одинаковых условиях.

Сопоставление производительности по сере предлагаемого способа и спосрб.а-про- тотипа приводили при температуре 200. 250 и 350°С, объемной скорости 72000 ч , на фракции 3-4 мм и исходной смеси, содержащей, %: HaS, COS, S02, остальное инертный газ. В таблице представлены

конкретные условия примеров значения производительности по сере предлагаемого способа и способа-прототипа.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ каталитической очистки газов от соединений серы взаимодействием сероводорода с диоксидом серы при одновременном протекании гидролиза COS позволяет увеличить производительность

по сере за счет применения при температурах 200 - 350°С катализатора, содержащего пентоксид ванадия, диоксид титана и сульфат кальция и/или алюминия или кальция и магния при указанном соотношении компонентов.

Способ изобретения обеспечивает высокую стабильную производительность по сере при наличии в обрабатываемых серусо- держащих газах примеси кислорода, т. к.

способ нечувствителен к примесям кислорода.

Предлагаемый способ обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление слоя катализатора за счет применения катализатора в виде специальных форменных , элементов. Форменные элементы катализатора способа изобретения (черенки, кольца и блоки) имеют достаточно высокую механическую прочность.

Формула изобретения

при 200 - 350°С через катализатор, содержащий диоксид титана и сульфат кальция, и/или алюминия, или магния, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, последний осуществляют на катализаторе, дополнительно содержащем пентоксид ванадия при следующем соотношении .компонентов, мас.%:

пентоксид ванадия50-20;

сульфат кальция, и/или

алюминия, или магния 2 - 80; диоксид титанаостальное.

сопротивления, катализатор применяют в виде колец или черенков.