Способ очистки серы от органичес-КиХ пРиМЕСЕй Советский патент 1981 года по МПК C01B17/24 

(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРЫ ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ

..... J ь ПРИМЕСЕЙ I Ш 31. |до температуры кипения с последующей дистилляцией и конденсацией паро процессы нагревания и дистилляции ос ществляют за счет сжигания серы в количестве 7-9% от обрабатываемого объема. Кроме того, сжигание части серы (7- 9%) осуществляют в слое жидкой серы при подаче кислорода или кисло родсодержащего газа под уровень жидкой серы на глубину, исключающую про десс горения выше уровня жидкой серы Сжигание части серы для осуществления процессов нагревания и дистил ляции исключает расход топлива. Обр зующийся в процессе горения сернистый газ перерабатывают на серную ки лоту или на другие ценные, продукты любым из общеизвестных методов. Количество сжигаемой серы, составляющее 7-9% от обрабатываемой се ры, определяется исходя из того, чт теплота сгорания серы составляет 2212 ккал/кг, а количество тепла, необходимое для нагрева очищаемой серы от 120-с до температуры кипения с последующим испарением равняется 157 ккал/кг. Таким образом, минимальное количество сжигаемой серы, при условии использования теп ла сгорания только лишь для нагрева и испарения серы, составит 6,6%. Однако для компенсации потерь тепла в окружающую среду и на нагрев кислорода или кислородсодержащего газа необходимо дополнительно сжигать 0,4-2,0% исходной серы. Подача кислорода или кислородсодержащего газа обеспечивает сгорани части серы с образованием сернистого газа, утилизация которого исключает потери серы и таким образом снижает стоимость ее очистки. Одновременно з кислороде сгорают раство римые органические примеси с образо ванием безвредных углекислого газа и паров воды, которые не загрязняют окружающую среду. При этом достигается высокая степень очистки серы и предовращается образование вещест загрязняющих серу. Способ осуществляется следующим образом. Жидкая сера, содержащая около 0, органических примесей, нагревается до температуры самовоспламенения t245-250°C). Затем под уровень жидк через барботер подают кислород или кислородсодержащий газ,нагретый до температуры не менее 200с, что обеспечивает горение серы. Дальнейшее нагревание серы до температуры кипения (444,5°С) и дистилляция осуществляется за счет тепла сгорания части серы. Кислород или кислор содержащий газ подают таким образом чтобы горение серы происходило толь ко в жидкой фазе и прекращалось пос ле выхода газов из жидкой серы. То есть газ необходимо подавать на такую глубину под уровень жидкой серы, чтобы за время подъема пузырьков газа к поверхности содержгицийся в газе кислород успел прореагировать с серой и другими горючими примесями. Если глубина подачи кислорода меньше, то горение происходит не только в жидкой фазе, но частично сгорают; и пары серы,что крайне нежелательно, ибо целью сжигания серы является использование выделяющергося от горения тепла для перевода жидкой серы в парообразное состояние. Для обеспечения необходимой глубины подачи кислорода в аппарате поддерживают постоянный уровень жидкой серы. Газовую фазу, содержащую пары серы, сернистый газ, незначительные количества углекислого газа и паров.воды, а также азот, при использовании для сжигания серы, находящейся в воздухе, подвергают охлаждению с целью конденсации паров серы. Сконденсировавшаяся жидкая сера содержит 0,0040,01% растворимых органических примесей в пересчете на углерод и 0,0040,008% золы. Несконденсировавшиеся газы, содержащие до 20% двуокиси серы, направляют на дальнейшую переработку с целью получения серной кислоты или серы одним из общеизвестных методов. Нерастворимые органические примеси . с золой образуют шлам, который периодически выводится из аппарата. Пример. Исходную жидкую {120-130с) серу, полученную флотационно-автоклавным методом, в количестве 3 кг и содержащую 0,15% органических примесей и 0,19% золы, загружают в сборник исходной серы и реторту-испаритель, соединенные обогреваемой трубкой. При этом в реторте-испарителе образуется слой жидкой серы высотой 50 см. После прогрева реторты-испарителя с помощью электронагревателей до 250С в ее нижнюю часть через барботер подают воздух в количестве 0,157 , предварительно нагретый в подогревателе до . При прохождении пузырьков воздуха через слой серы в реторте-испарителе происходит самовоспламенение, горение и дальнейший разогрев серы. Спустя 40 мин с момента подачи воздуха температура в реторте-испарителе достигает и процесс горения сопровождается кипением и испарением серы. Постоянство уровня серы в реторте-испарителе поддерживают за счет подачи жидкой серы из сборника исходной неочищенной серы. Конденсацию паров серы из газовой фазы после реторты-испарителя осуществляют в конденсаторе, типа скруббера Животовского за счет контакта с жидкой серой, температура которой 125°С. Сконденсировавшуюся серу собирают в сборнике чистой серы. Несконденсировавшиес.т газы, куда входят продукты горения и азот воздуха, содержит 19,5% сернистого газа и в условиях лабораторных исследований нейтрализуются раствором щелочи.

В установившемся режиме горейия и испарения серы при заданном расходе воздуха производительность установки 0,55 кг/ч жидкой серы с содержанием органически примесей 0,004-0,1% и золы 0,004-0,008%Йспользование предлагаемого способа позволяет повысить технологическую и экономическую эффективность процесса очистки жидкой серы от органических примесей, а также увеличи- . вает степень очистки серы, которая может без ,дополнительной очистки при меняться в медицине, при производстве сероуглерода или в любом другом производстве, где предъявляются повышенные требования к качеству серы, исклю чает загрязнение атмосферы токсичными веществами и исключает потери серы.

Формула изобретения

1.Способ очистки серы от органических примесей, включающий нагрев серы до температуры кипения, дистилляцию и конденсацию полученных паров серы, отличающийся тем, что, с целью предотвращения вредных выбросов в атмосферу, процессы нагревания и дистилляции серы осуществляют за счет сжигания серы в количестве 7-9% от обрабатываемого объема.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что сжигание серы ведут в слое жидкой серы при подаче кислорода или кислородсодержащего газа под уровень жидкой серы на глубну, исключающую процесс горения выиа уровня серы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 350347, кл. С 01 В 17/14, 1968.

2.Патент США °№ 3316063, кл. 23-224, опублик. 1967.