Способ очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода Советский патент 1981 года по МПК C10K1/08 

(54) СПОСОВ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И ЦИАНИСТОГО Изобретение относится к очистке коксового и других газов от сероводорода карбонатными растворами и может применяться в коксохимической химической и газовой промьшшенностя Известен способ удаления сероводорода из газа, заключающийся в п мывке его щелочным раствором при рН 10-14. Регенерацию раствора осуществляют электролитически в ванне с диафрагмой из катионо-обменной мембраны. Полученный при этом католит (щелочной раствор) подается на очистку газа. Анолит перерабатывают в товар ные продукты: элементарную серу и сульфат кальция 1 . Недостатком известного способа является электрохимическая регенерация насыщенного поглотительного раствора, приводящая к значительным затратам электроэнергии и усложнени технологической схемы в связи с необходимостью переработки анолита в товарные продукты. ВОДОРОДА Применение электролизера с диафрагмой в значительной мере создает трудности при его эксплуатации,так как диафрагма забивается смолой, нафталином и др. нерастворимыми приг месями, что приводит к увеличению расхода электроэнергии. При переработке анолита образуются сточные воды, сброс которых безОбезвреживания невозможен. Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки коксового газа от сероводорода -и цианистого водорода путем промывки водным раствором карбонатов щелочных металлов, с последующей регенерацией отработанного раствора нагревом под вакуумом 0,6-0,8 мм рт.ст. при 75-85°С. Из раствора выделяется парогазовая смесь, содержащая сероводород, углекислоту, цианистый водород и пары воды, которая направляется в отделение мокрого катализа для переработки его в товарный продукт, а именно серную кислоту, а регенерированнйй раствор после охлаждения до 35-45°С возвращается вновь на очист исходного газа. Так как при извлеч НИИ из газа цианистого водорода в растворе накапливаются роданиды щел лочных металлов, которые не разлагаются при кипячении раствора, а также другие балластные слои, образующиеся на основе HgS, HCN и кислорода коксового газа, то для поддержания постоянной активности раст вора по сероводороду часть его выво дится из системы, а убыль пополняется свежеприготовленным карбонатным раствором 21. I Недостатком известного способа является то, что -он не позволяет осуществлять стабильно высокую степень очистки коксового газа от серо водорода 83-93%), а извлекаемый из газа цианистый водород (80-85%) накапливается в виде балластной соли роданида, вызывая при этом значитель ный перерасход карбонатов.щелочных Металлов,и греющего пар.а на кипячени (регенерацию) ра;створа цод вакуумом Цель изобретения - повышение степени очистки коксового газа от серо водорода и цианистл го водорода. Поставленная цель достигается способом очистки коксового газа от сероводорода и цианистого врдорода путем промывки водным раствором карбонатов щелочных металлов, с последующей регенерацией отработанного раствора нагревом под вакуумом и возвратом его на стадию промывки,в котором регенерированный раствор перед возвратом на стадию промывки подвергают электрохимической обработке постоянным током при плотности тока на катоде, равной 2,0-5,0 А/дм В результате электрохимической обработки раствора постоянным током присутствз щие в нем бикарбонаты восстанавливаются до карбонатов щелоч- ных металлов,, ферроцианиды - до гидроокисей железа, формиаты - до углекислоты. Электрохимическое воздействие на раствор приводит к тому, что растворенный кислород, поступаю щий- из газа, а также в результате контакта раствора с воздухом, восста навливается до гидроксил-щона, в результате этого процессы окисления в циркулирующем растворе ингибируются, а накопление балластных солей за счет практически не 84 происходит. Благодаря этому рН раствора постоянно высокое, что обеспе чивает стабильно высокую степень очистки газа от сероводорода (95%) и цианистого водорода (92,5%). При элeктpoxи шчecкoм восстановлений регенерированного раствора происходит одновременно очистка его от нерастворимых примесей (смолы, нафталина, масла, гидроокиси тяжелых металлов и др. путем флотации их выделяющимся электролитическим водородом. Наиболее высокая степень очистки коксового газа от сероводорода (9597%) и цианистого водорода (90-91%) достигается восстановлением раствора на катоде при плотности тока 3-5,0 А/дм. При уменьшении плотности тока степень очистки газа снижается, а увеличение плотности тока более 5-6,0 А/дм не приводит к дальнейшему повышению степени очистки. Пример . Коксовый газ, содержащий HaS 18,0 г/м, HCN 1,5 г/м, а также примеси каменноугольных масел, смолы и нафталина в сумме 25 г/м подвергшот обработке 15%-ньм содопоташным раствором (МааСОь+ KgCO 1:1 моль) при удельном расходе 3 л/м и температуре 35°С в течение 1 ч, После насьщения раствора сероводородом и HCN осуществляют регенерацир его кипячением под вакуумом 0,8 ата. Йосле этого регенерированный раствор, содержащий балластных солей 1,6 г/л и нерастворимых в растворе примесей 7: г/л подвергают обработке постоянным током при плотности тока на катоде, равной 5 А/дм и температуре 35°в течение 1 ч. В результате этого получают 15%-ный содопоташшй раствор, не содержаний балластных солей и очищенный флотацией от нераствори1 я 1Х примесей электролитическим водородом на 90%, которьй вновь подают на очистку газа, содержащего HgS и HCN. Степень очистки коксового газа от сероводорода 95%; от цианистого водорода 92,5%. Аналогичным образом осуществляют опыты по очистке коксового газа от и HCN с использованием 5%-ного раствора соды и 15%-ного раствора поташа. Применение электрохимического восстановления поглотительного раствора позволяет существенно повысить

степень очистки газа от сероводорода и цианистого водорода (на 5-15%) и исключить при этом накопление в растворе нерегенарируемых продуктов сорбции цианистого водорода (роданидов);, существенно снизить расход содопро дуктов, пара и злекГтроэнергии, исключить образование сточных вод.

Экономический эффект от использования способа в условиях коксохимической промьшшенности составит «не менее 2-3 млн. руб. в год.

Формула изобретения

Способ очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода путем промывки водным раствором

карбонатов щелочных металлов с последующей регенерацией отработанного раствора, нагревом под вакуумом и возвратом его на стадию промывки,

отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки, регенерированный раствор перед возвратом нз стадию промывки подвергают электрохимической обработке постоянным током при плотности тока на катоде равной 2,0-5 А/дм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Японии № 53-29154, кл. 13 (7) В опублик. 1978.

2.Литвиненко М.С. Очистка коксового газа от сероводорода. М., Металлургиздат, 1959, с. 128-132 (прототип) .