Способ обезвреживания серусодержащих сточных вод Советский патент 1979 года по МПК C02F1/70 C02F1/70 C02F101/10 C02F101/30 C02F103/36 

1

Настоящее изобретение относится к области обезвреживания серусодержащих сточных вод.

Известен способ огневого обезвреживания серусодержащих сточных вод путем обработки их продуктами полного сгорания топлива с одновременным переводом окислов серы в сульфат натрия 1 .

Ближайшим решением поставленной задачи является способ обезвреживания серусодержащих сточных вод путем огневой обработки их продуктами полного сгорания топлива при температуре 1250-1300°С с получением сульфата натрия, с последующим восстановлением его в сульфид натрия обработкой восстановительным газом, полученньлм при неполном сжигании топлива. Отработанный восстановительный газ смешивают с продуктами полного сгорания топлива после стадии огневой обработки сточных вод и отводят на стадию дожигания остаточных окиси углерода и водорода 2 .

Недостаток известного способа заключается в значительном расходе топлива на стадии огневой обработки сточных вод, а также пониженный выход сульфида натрия.

Целью настоящего изобретения является скнлсение расхода топлива и повышение выхода сульфида натрия.

Указанная цель достигается тем,

.что серусодержащие сточные воды подвергают огневой обработке газовой смесью при температуре 1250-1300С с получением сульфата натрия с последующим восстановлением его в сульфид

0 натрия обработкой восстановительным газом, полученным при неполном сжигании топлива при температуре 1250 - 1300°С,- при этом в качестве газовой смеси для огневой обработки исполь5зуют отработанный восстановительный газ со стадии восстановления сульфата натрия в сульфид натрия с одновременным дожиганием его.

Сущность способа пояснена черте0жом, на котором представлена принципиальная технологическая схема процесса, включающая стадию 1 получения восстановительного газа путем неполного сжигания топлива, куда направля5ют поток 2 топлива и поток 3 воздуха и откуда отводят поток 4 восстановительного газа, стадию 5 восстановления сульфата натрия 7 в сульфид натрия 6, стадию огневой обработки сточ0нЕлх вод 8, куда направляют поток 9 отработанного восстановительного газа, поток 10 окислителя для дожигания этого газа и поток 11 сточных Вод. Дымовые газы 12 отводят со стадии огневой обработки для использова ния тепла известными способами. Способ осуществляют следующим образом. На стадию 1 подают топливо 2 И воздух 3 с недостатком по отношению к стехиометрическому количеству fci 0,55-0,6); в результате сжигания топлива образуются продукты нег;1олного горения - восстановительн1ый I-as 4, имеющий температуру fvl300°C который направляют на стадию 5.Здесь В слое инертного материала восстано йтельный газ контактирует со стекающим навстречу ему потоком 7 расплава сульфата натрия и восстаг авлиэает последний в сульфид натрия 6. Отработанный восстановительный газ 9 Со стадии 5 вводят на стадию 8,Ядесь Происходит дожигание .горючих KorvmoНентов, входящих в состав отработз.нНого восстановительного газа, с помощью окислителя 10 и выделение п:ри этом тепла, которое совместно i;; ф 1Эическим теплом восстановителькогэ газа используют для огневой обрабэтКИ сточных вод 11. .Дымовые гаа.ы 12, содержащие продукты полного горен 1я йьгеодят со стадии 8 для дальнейшего использования тепла. Таким образом, предложенный спэ4io6 позволяет использовать топливо, подаваемое на стадии получения вопс|:тановительного газа из пролуктоз ре 14олного горения, не. только для воеСтановления расплава Na2SO э , но и для огневой обработки сточньг вод. Большой избыток восстанов:Г.г аьных газов на стадии восстаног.пенип. Обусловленный расходом топлива на процесс обезвреживания сточной во,ц1 приводит к низкой степениего использования в процессе перехода NajSO в , что вызывает резкое сокращение потерь сульфата натрия на содообразование и способствует ув1гличению выхода цепного товарнох о iipo дукта - сульфида натрия-. Пример .На огневое обезЕфеживание направляют сточные воды про изводства синтетических жирных к.ис лот в -количестве 4 т/ч, содержащие 1,5% ррганических кислот (в основном уксусной) и 17% сульфата натрия. По способу, описанному в прототипе, на стадии огневой обработки расходуют 1150 нмV топливного газа с теплотой сгорания 8550 ккал/нм. При этом из сточной воды образуется 680 кг/ч сульфата натрия , который в расплавленном виде при ратуре 900°С подают на стадию восста новления. Здесь происходят следующие основные химические реакции, протекающие за счет газообразных продуктов, входящих в состав восстановительного газа : Na2SOд- 4 Hg -f 4 Н,,О Na,2SO4+ 4 СО + 4 сб Учитывая равную возможность протекания приведенных реакций, находим сгехиометрическое количество Н и СО, потребное для восстановления 680 кг/ч Na2S04 в Ыа„5. Эго составит 4 22,4 .,„ 3, л .той 680 -- 430 нм /ч. Продукты неполного горения природного газа с коэффициентом расхода воздуха aL 0 , 6 при температуре 1300°С имеют следующий состав,%: 14,22; H 11,42; CGz 3,73; СО 9,1; N 5, 61,54. На основании вычисленных стехиометрических количеств Н . и СО и состава продуктов горения вычисляют количество поступающего восстановительного газа. Оно составляет 2200 HMV4. Это количество продуктов неполного горения соответствует 275 нм V топливного газа. Таким образом, на двух стадиях технологического процесса, соответствующего приведенному прототипу, расходуют 1150 + 275 1425 нм ч природного- газа. При осуществлении предлагаемого способа природный газ сжигают только на стадии полу 1ения восстановительного газа,На эту стадию подают 1150 км V природного газа, требующегося для огневой обработки сточных вод, и сжигают это количество с коэффициентом расхода воздуха d- 0,6. Образ тотся продукты неполного горения - восстановительный газ приведенного зьтше состава в количестве; значительно превышающем стехиометрическое {в 10-15 раз). 1150 нм V4 природного газа образуют при неполном сжигании 8500 нм /ч восстановительного газа, из которых собственно на процесс восстановления расход тот лишь 430 водорода и окиси углерода. При таком избытке восстановительного газа указанная выше побочная реакция подавляется и количество получаемого сульфида приближается к теоретическому 370 кг/ч. Отработанный восстановительный газ., содержащий неиспользованные горючие компоненты, при температуре 1300°С подают на стадию огневой обработки сточных вод, где он дожигается путем ввода окислителя (воздуха) Тепло, выделяющееся в процессе дожигания, совместно с физическим теплом отработанного восстановительного газа, соответствует теплу, расходуемому на обезвреживание 4 т/ч сточной воды. Таким образом, при осуществлении данного процес.са расход топлива по сравнению с принятым прототипом уменьшается на 2,3%, а выход товарного продукта увели-чивается на 25- 30%.

Формула изобретения

Способ обезвреживания серусояержащих сточных вод путем огневой обработки газовой смесью при температуре 1250-1300С с получением сульфата натрия с последующим восстановлением его в сульфид натрия обработкой восстановительным газом, полученным при неполном сжигании топлива, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и повышения выхода сульфида натрия, в качестве

газовой смеси для огневой обработки используют отработанный восстановительный газ со стадии восстановления сульфата натрия в сульфид натрия с одновременным дожиганиетл его.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 281273, кл. F 27 b 1/00, 1968,

2.Авторское свидетельство СССР

0

312118, кл, F 27 b 1/00, 1971(прототип) .

Ts-as11

j

X

Т

СГР

f

,

х/