Способ регенерации ванадиевого катализатора для окисления сернистого ангидрида Советский патент 1980 года по МПК B01J23/92 

делением получающихся сульфатного расплава катализатора и сульфидного расплава примесей.: : ; f При обработке отработанного расплава катализатора элементарной серой, ШГй Пиритом, или газом-восстановителем при 650- 800°С сульфаты и различного рода сульфат ные растворы компонентов примесей (РЬ 26,3%, Zn 14,20/0, Си 8,6%, Fe 2,8%, AS 3,4%, 504 38,9% и пр. 5,8%) восстанавливаются до жидкофазных сульфидов. Восстановление сульфатов и ванадатов щелочных, Щелбчй6-зе:мельйах 1й1еталлЬв не происходит, так как в расплаве катализатора остается достаточное количество сульфатов железа и цветных металлов. В результате такого восстановительносульфирующего процесса образуются две несмешивающиеся (нерастворимые Друг в друге) жидкие фазы различйрй плотности: расплав сульфатов и :банадатоГ щёЛочных металлов и расплав сульфидов. Две несмещивающиеся жидкости различной плотности достаточно легко расслаиваются и разделяются. Расплав сульфатов и ванадатов щелочных металлов (регенерированный жидкостный катализатор) возвращают в прЪцесс; очистки газй и каталитического окисления сернистого ангидрида. Расплав сульфидовнапраЪййют в металлическое производство с целью извлечения гхешых ср:ставл яю1ЦйХ,Т1аПримёр, медн, свинца, цинка и серы. При необходимости производят извлечение благородных металлов. Регенерацию жидкофазного катализатора проводят с использование в качестве, восстановителя природную серу или пирит, так как образующийся в этоШслуЧае серный ангидрид направлйется в сернокислотное производство. По мере накопления в расплаве примесей каталитическая, активность расплавленного катализатора несколько снижается. Например, при максимальном содержании примесей в расплаве активность катализатора падает на 15-25°/о (в зависимости от состава примесей). Активность регенерированного расплава (с остаточным содержанием примесей 3-5%) практически восстанавливается, а многократная регенерация расплава не ухудшает ее свойств. Пример 1. Расплав обработанного катализатора, содержащий 60% катализаторной массы (K2S2O7 80% и VgOg 20%) и 40% растворенных компонентов примесей (РЬ 26,3%; Zn 14,2%; Си 8,6%; Fe 2,8%; As 3,4%; SO4 38,9%; пр. 5,8%) восстанавливают элементарной серой при 700°С. На 100 г исходного расплава расходуют 12,5 г серы или 95% от теоретически потребного. Образуется 28,1 г сульфидного расплава и 62,0 г сульфатного расплава, в котором содержится до 3,2% составляюЩЖ компонентов примесей.

719687 ПрйМер 2. Состав отработанного расплава катализатора тот же, что и в примере 1, температура 700°С. На 100 г исходного расплава расходуют 11,2 г элементарной серы или 85% от теоретически потребного. Образуется 25 г сульфидного расплава и 66,2 г сульфатного расплава, в котором содержится 9,03% составляющих компонентов примесей. Пример 3. Состав расплава тот же, что и в примере 1. Температура 650°С. На 100 г исходного расплава расходуют 12,5 г серы или 95% от теоретически потребного. Образуется 27,5 г сульфидного расплава и 62,9 сульфатного расплава, в котором содержится 3, составляющих компонентов примесей. Пример 4. Расплав отработанного катализатОра, содержащий 35% растворенных компонентов пыли, восстанавливают элементарной серой при 700°С. На 100 г исхЬдного расплава расходуют 10,9 г серы или 95% от теоретически потребного. Образуется 24,5 г сульфидного расплава и 67,2 г сульфатного расплава, в котором содержится 2,7% составляющих компонентов примесей. Пример 5. Состав регенерируемого расплава катализатора, что и в примере 1. Восстановление производят пиритом при 750°С. На 100 г расплава расходуют 46,8 г пирита или 95% от теоретически потребног го. Образуется 62,5 г сульфидного расплава и 62,0 г сульфатного расплава, в котором содержится до 3,2% составляющих компонентов примесей. Пример 6. Состав регенерируемого расплава катализатора, что ив примере 1. Восстановление производят пиритом при 750°С. На 100 г расплава расходуют 41,6 г пирита иди 85% от теоретически потребного. При этом получается 55,7 г сульфидного расплавй и 67,1 г сульфатного расплава, в котором содержится 8,9% составляющих компонентов примесей. Пример 7. Состав регенерируемого расплава катализатора тот же, что в примере 1. Восстановление осуществляют водородом при 700°С. На 100 г расплава расходуют 13,7Ю нм водорода или 95% от теоретически потребного. Образуется 27,9 г сульфидного расплава и 62,5 г сульфатного расплава, в котором содержится 3,4% с;оставляющих примесей. Пример 8. Состав генерируемого расплава катализатора тот же, что ив примере 1. Восстановление осуществляют водородом при 70р°С. При 100 г расплава расходуют 12,2. нм водорода или 85/о от теоретически потребного. Образуется 25,2 г сульфидного расплава и 65,8 г сульфатного расплава, в котором содержится 9,0% составляющих комттонентОв примесей. Пример 9. Состав регенерируемого расплава катализатора тот же, что и в примере I. Восстановление осуществляют окисью углерода при 800°С. На 100 г расплава расходуют .13,5-10 нм газа или 92% от теоретически потребного. Образуется 27,1 г сульфидного расплава и 60,5 г сульфатного расплава, fi котором содержится 4,2% составляющих примесей.

Использование способа регенерации жидкофазного ванадиевого катализатора для окисления сернистого ангидрида обеспечивает возможность переработки сернистых газов не только от обжига колчедана, но и агрегатов цветной метайлургии; возможность очистки катализатора не только от соединений мыщьяка; использование принципа разделения двух несмешивающихся жидких фаз (расплав) вместо разделен11я жидкого расплава и твердой фазы в известных способах, обеспечивает упрощение аппаратурно-технологического процесса регенерации и снижение потерь расплава катализатора.

Формула изобретения

Способ регенерации ванадиевого катализатора для окисления сернистого ангидрида в расплаве, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и снижения потерь компонентов катализатора, отработанный расплав катализатора подвергают неполному восстановлению элементарной серой, или пиритом, или газом-восстановителем при

650-800°С с одновременным разделением получающихся сульфатного расплава катализатора и сульфидного расплава примесей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 311656, кл. В 01 J 23/92, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2364381/23-04, кл. В 01 J 23/92, 1977 (прототип).