Способ получения сернистого газа Советский патент 1980 года по МПК C01B17/54 

1

Изобретение относится к способам получения сернистого газа, предназначенного для использования в целлюлозно-бумажном производстве и других отраслях народного хозяйства страны.

Известен способ получения сернистого газа при сжигании серы в воздухе под давлением до 50 атм при коэффициенте избытка воздуха больше 1,0 с последующим охлаждение.м и очисткой полученного газа 1.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому сжигание серы осуществляют под давлением, близким к атмосферному, во вращающихся и форсуночных печах, аппаратах кипящего слоя и циклонного типа , а охлаждение производят в две ступени водой сначала до 300, а затем до 40°С, сов.мещая этот процесс с очисткой газа от механических загрязнений и частично от химических примесей.

Очищенный и о.клажденный сернистый газ направляют на абсорбцию водой или растворами оснований, получая при этом «сульфитную кислоту, используе.мую в производстве целлюлозы 2.

Недостаток известных способов получения сернистого газа заключается в том, что при их осуществлении содержание двуокиси

серы в получаемом газе не npeBbinjaeT 17%. а содержание в не.м серного ангидрида, образование которого приводит к прямой потере серы в производстве, достигает 0,2%. Технико-экономическая эффективность процесса приготовления сульфитной кислоты определяется, в основном, крепостью используемого сернистого газа и оказывается тем , че.м газ концентрированней.

Целью изобретения является повышение концентрации сернистого газа и предупреждение образования серного ангидрида.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом способе сжигание серы производят при коэффициенте а , находящемся в пределах 0,1 - ,0, независимо от вида используемого кислородсодержащего газа (воздух, технический кислород, обогащенный кислородо.м воздух), а охлаждение газа на первой ступени ведут до достижения температуры промывной жидкости 115- 158°С, а на второй ступени температуру газа снижают до 30-35°С. Охлаждение газа на первой ступени до 115-158°С в отличие от известного способа (300°С) обусловлено необходимостью предупреждения налипания серы, кондеисируемой из паров охлаждаемого газа, и вывода ее из системы в легкоподвижном жидком состоянии. Наиболее благоприятные условия для этого создаются в предлагаемом температурном интервале, вязкость жидкой серы в котором минимальна и находится в пределах 0,065-0,126 П. Снижение температуры газа до 30-35°С на второй ступени его промывки и охлаждения определено спецификой сорбции двуокиси серы из газа в производстве сульфитной целлюлозы. Пример. Способ проверен на установке при коэффициенте избытка воздуха ос 0,1 и а 1,0 - при давлении в системе 3, О ати. Сжигание серы в воздухе при давлении 3,0 . атИ производится следующим образом. Твердую серу подают в плавильник, где с помощью пара переводят в жидкое состояние. Расплавленную серу собирают в сборник, откуда ее с температурой 140°С непрерывно подают под напором в печной агрегат на сжигание. Воздух, необходимый для сжигания серы, сжимают компрессором до 3,0 ати и после подогрева в кожухе печи до 180-200°С подают в печной агрегат. Регулирование температуры горения серы в пределах 1100-1300°С производят путем изменения расхода воды, впрыскиваемой в печь специальной форсункой. Коэффициент избытка воздуха ос по.ддерживают равным 0,1 или 1,0. Кислород воздуха, подаваемого в печь, полностью расходуется на образование двуокиси серы. В печном газе, кроме азота и сернистого ангидрида, содержится значительное количество парообразной серы. Последнюю удаляют из газа, предварительно сконденсировав до жидкого легкоподвижного состояния. Для этого горячую паро-газовую смесь, выходящую из печного агрегата, подвергают охлаждению в две ступени при непосредственном контакте с тщательно распыляемой водой. Первая ступень охлаждения горячего газа наиболее эффективно осуществляется в скруббере типа Вентури. Газо-жидкостную смесь, образующуюся при этом, разделяют в циклонном сепараторе. С горячей промывной жидкостью (115-158°С) удаляется в расплавленном состоянии сконденсированная сера с разнообразными примесями, содержащимися в сжигаемой сере (селен и другие). В теплоизолированном отстойнике, куда поступает промывная жидкость из циклонного сепаратора, образуется два слоя. Нижний слой - жидкая сера с тяжелыми, оседающими в ней примесями, и верхний слой - горячая (115-158°С) промывная жидкость. Периодически часть расплавленной серы с осевшими в ней соединениями селена, теллура и иными тяжелыми загрязнениями (щлам) выпускают из отстойника, заливают в тару и по мере накопления отправляют на специализированные предприятия для переработки. Основное количество жидкой серы (верхняя часть нижнего слоя в отстойнике промывной жидкости) возвращают в сборник перед печным агрегатом, где она смещивается со свежей расплавленной серой, направляемой на сжигание. Горячую (115-158°С) промывную жидкость смещивают с частью промывной воды, образовавшейся на второй ступени промывки, и после охлаждения направляют на повторное использование. Сернистый газ, охлажденный на второй ступени до 30-35°С, подают в абсорбционную аппаратуру для приготовления башенной кислоты. Концентрации сернистого газа, образующегося при сжигании серы в воздухе, как при а О, I так и при а 1,0 близки к теоретической - 21/оОсуществление предлагаемого способа обеспечивает получение сернистого газа теоретической концентрации, свободного от селена, серного ангидрида и других вредных для технологии целлюлозы химических загрязнений. Использование такого газа в сульфит-целлюлозном производстве позволит снизить затраты на сооружение кислотных отделов предприятий, существенно сократить загрязнение атмосферы выхлопными газами сорбционной аппаратуры, повысить крепость сульфитной кислоты, интенсифицировать варку древесины и заметно улучшить показатели качества вырабатываемой продукции. Формула изобретения Способ получения сернистого газа путем сжигания серы под давлением в воздухе или кислородсодержащем газе с последующим двухступенчатым охлаждением и промывкой полученного сернистого газа, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации целевого продукта, сжигание серы осуществляют при коэффициенте избытка воздуха или кислородсодержащего газа а 0,1 -1,0, а охлаждение газа на перj7095244

вой ступени ведут до достижения темпера-I. Патент Франции, .Kfai5I5691,

туры промывной жидкости 115-158°С, акл. С 01 В, 1968.

на второй ступени газ охлаждают до 30-35°С2. Непенин Н. Н. Технология целлюлозы.

Источники информации,том I. Производство сульфитной целлюлозы,

принятые во внимание при экспертизес. 152-155, 1956 (прототип).