Способ удаления двуокиси серы и окислов азота из газов Советский патент 1981 года по МПК B01D53/04 B01D177/00 

Изобретение относится к способам удаления двуокиси серы и окислов азо та из дымовых газов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ очистки дымовых газов от окислов серы и азота путем контактирования газовой смеси при 335-368°С с твердым реаген том в присутствии газа-восстановителя. -В качестве твердого реагента используют медь-окись алюминия l. Однако использование окиси алюминия в качестве твердого реагента, вызывает получение нежелательных поВочных продуктов, например сероводорода. Цель изобретения - упрощение процесса и предотвращение образования побочных продуктов. Поставленная цель достигается тем что согласно способу удаления двуокиси серы и окислов азота путем их. контактирования с твердым реагентом при высоких температурах в присутствии восстановительного газа, в качестве твердого реагента используют окись кальция или окись магния или и смеси при 700-1000°С. Двуокись серы и окислы азота .можно эффективно удалять из содержа щих их дымовых газов путем контактирования последних при 700-1000 С с твердым реагентом, включающим окись кальция, окись магния или их смеси, в присутствии восстанойителя. Этого достаточно для удаления в общей сложности более 80% двуокиси серы и окислов азота,содержащихся в дымовых газах, восстановителями могут быть СО, Н или их смеси. Предпочтительным восстановителем является смесь, включающая примерно 65 - 85% СО и примерно 15 - 35% водорода. Согласно предлагаемому способу двуокись серы и окислы азота превраща{Ьт в соответствующие сульфиды иона щелочно-земельного металла твердого реагента, применяемого в процессе, и в азотный газ. Последний выбрасывается в атмосферу как безвред ный продукт, в то время как сульфиды регенерируют и превращают, путем обработки паром при б50с и давлении около 2 атм в чистый сероводород, который может найти применение либо в чистом виде, либо его превращают В чистую элементарную серу, или же серную кислоту высокой степени чистоты с применением ряда общеизвестн реакций. Целесообразным и прелпочтительны стехиометрическим соотношением восстановителя и подлежащих восстановлению продуктов, включая кислород, являются величины в пределах пример но (2,(}-3,0|:1,0. Большие соотношения приводят к образованию сероводо рода и- сероокиси углерода - двух токсичных продуктов, правда в безвредных количествах. Комплексная последовательность реакций может быть иллюстрирована реакциями 77ооЬ 2 N00)2-, С О -S5o 24C02.tNcL SO,, 13 С О 4-С а О С а S +-3 С О г 22 CaS ЗН2.0 Пример. Применение окиси кальция, 9,0 г (0,16 моль) окиси кальция помещают в реактор с неподв ным слоем и фиксируют ее кварцевой ватой. В реактор затем вводят газон смесь, содержащую 7,2% СО2., 7,2% HgO 2,1% Oi, 5,6% восстанавливающего газа (75% СО и 25% Н), 1120 ч/млн окислов азота и 1120 ч/млн двуокиси серы (остаток - азот) с объемной ск ростью 16,80 ч Температуру выдерживают при 820с в течение всего процесса - 32,8 ч. Анализ получаемо го по масс-спектрометрической линии газа показывает удаление в среднем 91,4% двуокиси серы и 91,7% окислов азота. Концентрации получаемых продукто ч/мин: азота 510 {исходя из количес ва удаленных окислов азота из получаемого продукта), сероводорода ОрЗ сероокиси углерода 24. Распределени продуктов серы в целевом твердом продукте, ч/млн г сульфида 84, сульфа та О, элементарной серы О. П р и м -е р 2, Применение окиси магния. Поступают аналогично примеру 1, применяют 6-, 4 г (.0,16 моль ) окиси магния в качестве твердого реагента. Вступающий в реакцию газ содержит 1160 ч/млн окислов азота, температуру выдерживают при 970°С в течение всего процесса. Анализ получаемого потока газа показывает удаление из вступившего в реакцию газового потока 92,1% двуокиси серы и 81,5% окислов азота. Концентрация продуктов в получаемом газовом потоке, ч/млн: азота 470 (исходя из количества удаленных окислов азота ) сероводорода 100-150, сероокиси углерода 18. Основг ным серным компонентом в твердом целевом продукте является сульфид. Другие возможные компоненты - сульфит, сульфат и элементарная сера либо отсутствуют, либо присутствуют в незначительных количествах. Пример 3.Применение кальцинированного доломита. Аналогично примеру 1 8,9 г (0,18 моль; кальцинированного доломита (58% окиси кальция и 39 % окиси магния) помещают в реактор, выдерживая температуру 895с. Анализ получаемого газового потока показывает удаление 94,4% двуокиси серы и 94,8% окислов азота. Концентрация продуктов в получаемом газовом потоке, ч/млн: азота 530(исходя из количества удаленных окислов азота), сероводорода 58-140, сероокиси углеоода 18. В целевом твердом продукте основным серным соединением является сульфид. Другие возможные серные компоненты сульфат или элементарная сера практически отсутствуют. В таблице показано количество удаленных двуокиси серы и окислов азота ,% из дымовых газов в зависимости от температуры при применении различных твердых реагентов. Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно и просто удалять окислы азота и серы из дымовых газов. 585854 Формула изобретения f Способ удаления двуокиси серы и окислов азота из газов путем контактирования с твердьам активньм реагентом при высоких температурах в присутствии восстановительного га- за, отличающийся тем, что с целью упрощения процесса и предотвращения образования побочных продукTOB, в качестве твердого реагента 66 используют окись кальция или окись магния или их смеси, в частности доло мит, и процесс ведут при температуре 700-ЮОО С. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Аjay Sood, KItreli I.R. Ihd. and Eng, Chem Prod. Res. and Oevelop, 1974, v.l3, I 3, p.180-185.