Способ очистки газа от сероводорода Советский патент 1982 года по МПК B01J8/02 C01B17/50 

Изобретение относится к способам очистки газа от сероводорода и может найти применение в целлюлозно-бумажной промышленности. Известе:н способ окисления сероводорода в сернистый ангидрид кислородом воздуха на катализаторе типа шпи нели, представляющем собой хромит ме ди, нанесенный на гамма-окись алюминия fl. Недостатки этого способа - проведение процесса .при высокой температу ре, равной 58оРс, и невысокая степен очистки газа,от сероводорода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очис ки газа от сероводорода путем окисле ния его кислородом воздуха до сернистого ангидрида в присутствии медь содержащего катализатора при повышенной температуре 23. Однако данный способ характеризуется недостаточно высокой степенью очистки газа от сероводорода, не превышающей 80. Цель изобретения - повышение степени очистки. Поставленная цель достигаемся способом очистки газа от сероводорода путем окисления его кислородом воздуха до сернистого ангидрида в присутствии медьсодержащего катализатора при повышенной температуре, в котором в качестве катализатора используют поликремневые соединения меди состава, вес.%: двуокись кремния 72-83J медь 4-8 или окись меди 5-10, вола - остальное. При этом очистку проводят при 270-550 С, а регенерацию катализатора ведут водно-аммиачным раствором меди. Данный способ позволяет повысить эффективность окисления сероводорода 39 до уменьшить конечное содержание сероводорода в газе до .,. Пример 1, Используемый ката лизатор - поликремневые соединения меди - получают при взаимодействии силикагеля с раствором аммиаката меди. Для этого промышленный образец силикагеля заливают раствором аммиаката меди, после определенного времени контакта реагентов раствор аммиаката сливают, а полученный образец промывают 0,2-0,3 М раствором аммиака для удаления остатков раство ра аммиаката, а затем водой. Катализатор содержит в составе гидросиликат меди, находящийся на поверхности непрореагировавшего кремне зема. Количество гидросиликата меди в катализаторе зависит от условий проведения взаимодействия между сили кагелем и раствором аммиаката (от времени контакта реагентов, от концентрации раствора аммиаката, соотношения объемов твердой и жидкой фаэы и др.). Условия получения катализатора представлены в табл. 1. Эффективность предлагаемого спосо ба по сравнению с прототипом показана в табл. 2,.. Пример 2. Воздушно-сероводо родную смесь со скоростью .0,05 л/с пропускают через стеклянную колонну с поликремневым соединением меДи, содержащим 3,23 моля меди на 1 г. образца, полученным способом, приведенным в примере 1, Навеска катализа тора 0,М г. Концентрация в пото Т : Ж 1 : 500. 9 ке воздуха на. входе в колонну равна 1,2 г/м, в выходящем потоке отсутствует, а концентрация SOg на выходе достигает 1,56 г/м, что соответствует 70%-ой эффективности окисв SOi, ления Таким образом, при увеличении содержания меди в катализаторе эффективность окисления в необходимого в производстве сульфитной целлюлозы, уменьшается. Кинетическими исследованиями было показано, что скорость процесса при взаимодействии образцов максимальна при содержании меди в образце, соответствующей количеству ОН-групп на поверхнос ти исходного кремнезема, что составляет 0,7-1,2 соль Си/г сорбента и снижается с ростом содержания меди в образце, Пример 3. Воздушно-сероводородную смесь со скоростью 0,05 л/с пропускают при 270РС через с.теклянную КОЛОНКУ с поликремневым соединением меди, ссщержащим 0,б7 молей меди на 1 г образца.- Навеска катализатора составляет О, г. Концентрация в потоке воздуха в колонку равна 1,2 г/м . В выходящем пото г отсутствует, а концентрация SOj. достигает 2,2 г/м, что соответствует 100 эффективности окисления в SOj. Таким образом, предлагаемый способ обладает высокими технико-экономическими показателями и при внедрении в промышленность может дать значительный экономический эффект. Таблица 1

0,

0,

0,

0,0039

0,0039

0,91

1,2

2,.

0,51

0,88

Условия выполнения способа очистки: температура,С

давление

начальное содержание сернистых, весД

конечное содержание сернистых, вес.%

Эффективность окисления сероводорода, %

Соотношение.объемов катализатора и очищаемого газа

формула изобретения

1, Способ очистки газа от сероводорода путем окисления его кислородом воздуха до сернистого ангидрида в IS присутствии медьсодержащего катализатора при повышенной температуре с последующей регенерацией отработанного катализатора, отличающ и и с я тем, что, с целью повыше- 40 ния степениочистки, в качестве ката лизатора используют поликремниевые соединения меди состава весо%: двуокись кремния 72-89, меди U-8 или окиси меди 5-10, вода - остальное. 4$

Таблица 2

270-550

20 Атмосферное тмосферное

1,2 мг

0,015

Не более 0,003 0,01 мг

80

99-1QO

Более, 1:20

чем 1:100000

2, Способ по п. 1, о т л и чающийся тем, что очистку ос)«цествляют при температуре 270-550 С, а регенерацию катализатора ведут водноаммиачным раствором меди.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР V 507352, кл. В 01 J 23/72, 197 (прототип).