Способ извлечения двуокиси серы из газов Советский патент 1980 года по МПК B01D53/04 B01D173/10 

1

Изобретение касается разделения газов, а именно выделения двуокиси серы из сухих и влажных потоков газа, и может быть использовано в химической промышленности для очистки газов, выбрасываемых в атмосферу, от двуокиси серы и для ее концентрирования.

Известен способ поглощения двуокиси серы сорбцией на макропористых анионитах, полученных на основе гетероциклических виниловых азотсодержащих мономеров 1.

Недостатком этого способа является низкая эффективность процесса, т. е. невысокая емкость анионитов по двуокиси серы (не более 4 вес. %).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ поглощения двуокиси серы сорбцией на сильноосновных, непористых анионитах-аминированных сополимерах стирола и дивинилбензола 2.

Это позволяет достичь высокой емкости по двуокиси серы при поглощении из влажных газовых потоков, однако не позволяет проводить поглощение двуокиси серы из сухих газовых потоков без предварительного увлажнения анионитов. Кроме того, при его использовании невозможна безреагентная термическая регенерация адсорбента.

Целью изобретения является повыщение степени очистки сухих газов от двуокиси серы.

Это достигается тем, чте извлечение двуокиси серы из газов осуществляют путем сорбции на макропористых анионитах - аминированных сополимерах стирола и дивинилбензола, содержащих этилендиаминную или пропилендиаминную или гексаметилендиаминную группировку в функциональном звене с последующей их регенерацией.

При этом введение других функциональных групп, в частности -ОН или -S- в сополимер стирол-дивинилбензол также позволяет достичь высоких емкостей при поглощении двуокиси серы из сухих газовых потоков и облегчить регенерацию адсорбентов.

Предлагаемый способ извлечения двуокиси серы из газов может быть реализован следующим образом. Аниониты, промытые 5%-ным раствором NaOH для перевода в гидроксильную форму, высушенные при

80-lOO C и оттренированные в токе азота при 100°С в течение часа, загружают в колонну, через которую затем пропускают сухой или влажный газовый поток, содержащий двуокись серы. Регистрацию двуокиси серы на выходе колонны осуществляют детектором по теплопроводности с автоматической записью выходной кривой. Процесс ведут при температуре 20°С.

Пример 1. Предварительно обработанный макропористый анионит на основе сополимера стирол-дивинилбензол, полученный при использовании в качестве аминирующего агента этилендиамина, в количестве 10 см загружают в колонну диаметром 16 мм. Через колонну пропускают со скоростью 220 (линейная скорость 1,1 м/мин) газовый поток, содержащий 2% по объему двуокиси серы. Емкость анионита до проскока двуокиси серы составляет 19 вес. % (190 мг/г). Регенерацию сорбента осуществляют промывкой 5%-ным раствором NaOH в течение суток.

Пример 2. В колонну загружают 10 см анионита полученного с использованием в качестве аминирующего агента диэтилентриамина. Сорбцию проводят в тех же условиях, что и в примере 1. Емкость анионита до проскока двуокиси серы составляет 28 вес. /о (280 мг/г). Регенерацию анионита осуществляют промывкой 5%-ным раствором NaOH.

Пример 3. В колонну загружают 10 см анионита, полученного с использованием в качестве аминирующего агента диэтиленаминоэтантиола, содержащего наряду с аминогруппами сульфидную группу -S-. Сорбцию проводят в тех-же условиях, что и в примере 1. Емкость анионита до проскока двуокиси серы составляет 110 мг/г. Регенерацию анионита осуществляют продувкой азотом при 100°С в течение часа. В этих условиях анионит регенерируется полностью.

Пример 4. Сорбцию проводят на макропористом слабоосновном анионите, который получают при использовании в качестве аминирующего агента .моноэтаноламина, в тех

же условиях, что и в примере 1. Анионит поглощает до проскока 190 мг/г двуокиси серы. Регенерацию проводят как в примере 3. После нескольких циклов сорбция-десорбция емкость анионита практически не снижается.

Пример 5. В колонну загружают 10 м макропористого слабоосновного анионита, полученного при использовании в качестве аминирующего агента моноэтаноламина. Через колонну продувают газовый поток с относительной влажностью 100%. При поглощении двуокиси серы из влажного потока средняя емкость анионита в циклах сорбциядесорбция составляет около 150 мг/г.

Благодаря использованию предлагаемого способа можно достичь высокой емкости по двуокиси серы при поглощении как из сухих, так и из влажных газовых потоков, и сохранить эту емкость в последующих циклах; что приводит к снижению количеств адсорбента, используемого для поглощения двуокиси серы.

Формула изобретения

1. Способ извлечения двуокиси серы из газов путем сорбции на анионитах-аминированных сополимерах стирола и дивинилбензола, С последующей их регенерацией, отличающийся тем, что, с целью повышения

степени очистки сухих газов, сорбцию ведут на макропористых анионитах, содержащих этилендиаминную или пропилендиаминную или гексаметилендиаминную группировку в функциональном звене.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сорбцию проводят на анионитах, содержащих аминогруппы в сочетании с другими функциональными группами, в частности -ОН или -S-.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 381355, кл. 423-244, 11.06.74.

2.РЖХ, 1965, 13 Л 48 (прототип).