Способ очистки дымовых газов от сернистого ангидрида Советский патент 1980 года по МПК B01D53/14 

1

Изобретение относится к способам очистки дЕлмовых газов от сернистого ангидрида с Одновременным получением серной кислоты.

Известен способ очистки.газов от 5 сернистого ангидрида путем окисления сернистого газа в растворе в присутствии катгшизатора, в качестве которого используют ионы марганца, активированные ионами железа l . Ю

При содержании -сернистого ангидрида в газе 0,1-0,5 об.% оптимальное содержание соли марганца в растворе составляет около 0,03 г/л.

Основным недостатком предложенно- 15 го способа является высокая-чувствительность катализатора к содержеицимся в газах органическим соединениям, например фенолам, отравляющим его.

Наиболее близким к предложенному 20 способу -по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки дымов и газов от сернистого ангидрида с одновременным получением серной кислоты, согласно которому 25 очищаемый газ в присутствии кислорода воздуха пропускЕшт через раствор, содержащий сульфат двухвалентного марганца в смеси с оклслом пятивалентного ванадия 2 .

Содержание соли марганца в водном растворе, содержащем также свободную серную кислоту, составляет 3 - 200 мг/л, а содержащие ионов пятивалентного ванадия 3-800 мг/л. При содержании серной кислоты в промывочном растворе 30-55% последний выводится из ПЕЮцесса, кислота отделяется, а катализатор регенерируется и возвра1аается в цикл. Используемые растворы имеют невысокую поглотительную способность из-за быстрого снижения их окислительного потенциала, в связи с этим невозможно получать концентрированные растворы серной кислоты.

Цель изобретения состоит в повышении поглотительной способности , растворов, используемых для поглощения сернистого ангидрида из дымовых газов.

; Поставленная цель достигается того, что для поглощения сернистого ангидрида из дымовых газов используют водный раствор с концентрацией сульфата марганца 10-20 г/л с добавка:4и двуокиси марганца в количестве 0,1-1,0 г/л в присутствии серной кислоты с концентрацией 100 л /V

1000 г/л. При этом через каждые ЗО- 60 мин от начала очистки 25-50% общего объема поглотительного раствора выводят из контакта с очищаемым газом, отстаивают в течение. 1-3 ч, а затем снова вводят в процесс.

Согласно предложенному способ осуществляется следующим образом.

Поглотительный раствор, полученный, например, растворением в воде сульфата двухвалентного марганца, а также двуокиси марганца в присутствии серной кислоты и содержащий 1020 г/л сульфата марганца и не менее 100 г/л свободной серной кислоты, после фильтрации от нерастворимого твердого остатка вводят сверху в колонну-абсорбер. Газы, содержащие с рнистый ангидрид, после охлаждения в теплообменнике смешивают с воздухом и подают снизу в промывочную колонну абсорбер, заполненную насадкой, например кольцами Рашига. В процессе очистки содержание серной кислоты в промывочном растворе повышается. Когда содержание серной кислоты достигает определенного значения, снизу колонны-абсорбера отбирать количество раствора, соответствующее количеству абсорбированного сернистого ангидрида. Таким образом, общее содергжание серной кислоты в промывочном растворе остается постоянным. Выводимый из колонны-абсорбера раствор фильтруется и направляется в испаритель на концентрирование за счет тепла топочных газов. Твердый остаток от фильтрации смешивают с конденсатом возгонов при упарке и возвращают в процесс.

Каждые 30-60 мин от начала очистки снизу колонны-абсорбера отбирают от четверти до половины объема всегопромывочного раствора и отстаивают в чанах в течение 1-3 ч с целью восстановления первоначальной окислительной способности, а затем вновь возвращают в процесс.

На выходе из испарителя получают серную кислоту оюоло 80% (плотность 1,73 г/см) , содержащую примерно 6 г/л сульфата марганца. Потери сульфата марганца в процессе периодичес-ки возмещаются.

Пример. Газы от сжигания тяжелого мазута, содержащие около 3,5% серы в виде сернистого ангидрида и около 30% избыточного воздуха, с температурой примерно 160°С направляют в теплообменник, из которого их с температурой примерно 80°С подают в низ

4 i с

колонны-абсорбера, орошаемого сверху поглотительным раствором, содержащим 20 г/л сульфата марганца и 150 г/л свободной серной кислоты.

Колонна-абсорбер имеет высоту 3 м, диаметр 2,9 м и заполнена насадкой в виде колец Рашига на высоту 1 м.

В начале процесса очистки в колонну-абсорбер вводят около 5500 л промывочного раствора, а в дальнейшем поглотительный раствор подают с расходом 200 при расходе очищаемого газа около 4500 м /ч. При непрерывной работе каждые 30-60 мин от начала процесса 2000 л промывочного раствора отбирают снизу колонны-абсорбера и отстаивают в течение 1 ч, затем возвращают в процесс.

Из колонны-абсорбера непрерывно отводят 200 г/ч раствора, который фильтруют и направляют в испаритель для концентрирования под вакуумом

30 мм рт.ст. с получением серной кислоты концентрации 60-80%.

Формула изобретения

1.Способ очистки дымовых газов от сернистого ангидрида с одновременным получением серной кислоты путем контактирования с раствором, содержащим сульфат двухвалентного марганца и свободную серную кислоту, в присутствии кислорода воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения поглотительной способности раствора, последний используют с концентрацией сульфата марганца 1020 г/л с добавками двуокиси марганца в количестве 0,1-1,0 г/л в присутствии серной кислоты с концентрацией 0 100-1000 г/л.

2.Способ по По 1, отличающийся тем, что 25-50% общего объема поглотительного раствора через 30-60 мин от начала очистки вы аодят из контакта с очищаемым газом и отстаивают в течение 1-3 ч, а затем вновь вводят в процесс . Приоритет по пунктам: 26.07.73 по п. 1 Q 14.05.74 по п. 2..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вилесов Н.Г;, Костюковская А.А. Способы окисления 50 в растворах.

5 Киев, 112-113, 1971.

2.Патент СССР № 509210, кл. С 01 В 17/78, 15.03.73.