Способ переработки отработанного раствора мышьяково-содовой сероочистки коксового газа Советский патент 1982 года по МПК C01D5/02 C01B17/02 

Указанные отличия приводят к упрощению способа 1переработки раствора за счет того, что образующиеся продукты - сера и сульфат соответствующего щ-елочного металла легко разделяются. Это позволяет сократить количество технологических ОПераций, а также продолжительность процесса. Кроме того, получаемые продукты нетоксичны и имеют Неограниченный сбыт. Сера является дефицитным продуктом, сульфат .натрия в больших количествах используется в стекольной промышленности, а сульфат калия нмеет неограниченный сбыт как минеральное бесхлорное удобрение.

Сущность лредложенного способа состоит в следующием.

Отработанный раствор мышьяковосодовой сероочистки коксового газа после выделения из него серы и осаждения мышьяка обыч,но состава, г/л: NaCNS 100-200; NaaSaOs 200-250; ,Na2SO4 50-60 подвергают упарке в вакууме 600 мм рт. ст. до концентрации роданидов около 500 г/л (т. е. примерно до уменьшения объема в 3 раза).

Затем осуществляют двухстадийную обработку этого раствора серной кислотой таким образом.

Вначале упаренный раствор смешивают с 80-100 об. % кислого раствора, образующегося .на второй стадии процесса и отвечающего следующему составу, г/л: NaCNS 200-300; Na2SO4 60-80; H2SO4 250-300.

Систему доводят до кипения и раствор упаривают до тех пор, пока объем его не станет равным первоначальному объему исходного раствора, подвергаемого обработке. При этом содержащийся в растворе тиосульфат практически полностью разла гнется с образованием серы и сульфата. Серу в смеси с кристаллами сульфата соответствующего щелоч-ного металла, содержащейся В поглотительном растворе мышьяковой сероочистки газа, а также с примесью ксантанового водорода отфильтровывают. Фильтрат направляют на вторую стадию процесса, где его обрабатывают серной кислотой, общее количество которой берут, исходя из мольного соотнощения ее с содержащимися в исходном растворе роданидом 0,5-0,6: 1 и тиосульфатом 0,35-0,4:1. Обработку раствора иа второй стадии процесса ведут три С в течение 2 ч. При этом достигается достаточно полное разложение роданидов с образованием Сульфата и .небольшого количества ксантанавого водорода (10-15% от разложившегося роданида). По истечении 2 ч 80-100 об. % раствора вместе с выпавшими в осадок сульфатом и ксантановым водородом со второй стадий процесса передают на первую, где его снова смешивают с упаренным исходным раствором. Отфильтрованную после первой стадии смесь элементарной серы, сульфата и ксантанового водорода подвергают обработке конденсатом пара, полученным -при упаривании исходного отработанного поглотительного раствора мышьяковосодовой сероочистки коксового газа. После фильтрования получают в качестве готового продукта элементарную серу с примесью ксантанового водорода. Фильтрат - раствор сульфата далее лодвергают упариванию, кристаллизации и центрифугированию с получением второго целевого продукта - чистого сульфата соответствующего щелочного металла (К или Na). Для

очистки серы от -примеси ксантанового водорода ее возвращают в оборотный мышьяковосодовый поглотительный раствор, где ксантановый водород переходит в роданид и возвращается на переработку с

отработанным раствором, а сера выделяется вместе со всей извлеченной серой в виде товарното продукта.

Пример. 4 л отработанного раствора мышьяко1восодовой сероочистки содержащего, г/л, KCNS 120; К2520з 200; K2SO4 20, упаривают до получения 1 л упаренного раствора (суопензии) состава, г/л:

KCNS 480; К252Оз 800.

Упаренный раствор смешивают с 0,9 л раствора (суспензии), поступающего со второй стадии процесса, состав растворе.Н ной части которого следующий, г/л:

К282Оз следы; H2S04 253 (в осадке K2S04, ксантановый водород, сера). Смесь растворов в количестве 1,9 л упаривают до объема 1 л. При этом в осадок дополнительно выпадает сульфат калия и

элементарная сера. После фильтрования получают 1163,6 г сульфата калия, 179 г элементарной серы и 1 л фильтрата, содержащего около 700 г/л роданистого калия,100 г/л серной кислоты и следы тиосульфата калия.

фильтрат передают на вторую стадию процесса, где к .нему добавляют 380 г серной кислоты, т. е. в мольном соотношении

с содержащимися в упаренном растворе тиосульфатом 0,33:1 и роданидом 0,5:1. Обработку раствора серной кислотой на второй стадии проводят при 95° С в течение 2 ч. После этого 90 об. % раствора

указанного выше состава, т. е. 0,9 л передают на первую стадию для смешения с 1 л упаренного раствора.

Смесь сульфата -калия и серы обрабатывают -паровым конденсатом, получаемым

:лна стадии упарки исходного отработанного поглотительного раствора, до растворения

;ульфата калия. После его фильтрования

;-получают в качестве готового продукта 178,4 г элементарной серы.

Фильтрат - раствор сульфата калия

гзатем упаривают и кристаллизуют с выделением 1162 г чистого сульфата калия, удовлетворяющего ТУ 48-5-30-78.

В табл. 1 и 2 приведены усредненные экспериментальные данные проведенных опытов, подтверждающие оптимальность выбранного предела реагирующих компонентов.

Таблица I

Примечания. Исходное содержание роданида калия в упаренном растворе 480 г/л.

На первую стадию передают 80 об. % раствора второй стадии.

Мольное соотношение серной кислоты с содержащимся в упаренном растворе тиосульфатом

Примечания. Исходное содержание тиосульфата калия в упаренном растворе аОО г/л.

На первую стадию процесса передают 80 об. % раствора второй стадии.

Максимально возможное разложение дающие возможность передачи раствора со

Srstl rcyTb&99, - ,0 Р -РУ ™-° В табл. 3 приведены данные, додтверж- в количестве 80-100 об. %.

Показатель

Примечаиия. Исходное содержание тиосульфата в упаренном растворе 800 г/л.

Таблица 2

Таблица 3

Количество раствора, передаваемого со второй стадии процесса па первую, об %

При передаче раствора со второй стадии на первую в количестве менее 80 об. % степень разложения тиосульфата существенно ухудшается.

Показате.Гъ

Есть

аличие продукта с ограниченным сбытом (отходов)

Нет, так как в качестве проеобходимость стадии дукции предлагается полуперекристаллизациичать сульфат с примесью родля очистки товарной данида и тиосульфата и рассолитвор роданистого натрия с примесью тиосульфата и сульфата натрия

Нет, так как получаются .нееобходимость спеочищенные продукты циальных методов очистки

Таким образО|М, только при осуществлении процесса по предложенному способу нет отходов, а в качестве продукции получают, сульфат калия или натрия, не, требующие специальной очистки и перекристаллизации.

Эффективность предложенного способа заключается в ликвидации вредных стоков предприятия, таких, как роданиды, с переводом их в продукты, необходимые народному хозяйству.

Формула и.зобретения

Способ переработки отработанного раствора мышьяковосодовой сероочистки коксового газа с получением сульфата натрия и серы, включающий двухступенчатое упаривание исходного раствора, разделение пульпы после второй ступени упаривания

В табл. 4 приведены сравнительные дан- вые процессов, используемых на практике., по способу-прототипу и предложенному.

Таблица 4

предложенпрототипный

Нет

Нет

Нет

на маточ1ный раствор и осадок целевых про-дуктов, введение серной кислоты, о т л и- чающийся тем, что, с целью упрощенияпроцесса и исключения вредных стоков, серную кислоту вводят в маточный раствор,..

полученный посде разделения пульпы, в мольном соотнощении с содержащимися в. упаренном растворе роданидом 0,5-0,6:1 и тиосульфатом 0,35-0,4:1, после чего80-100 Об. % обработанного таким образом раствора омещивают с раствором послепервой ступени упаривания.

Источники информации, принятые вО внимания при экспертизе:

2.Журнал «Кокс и химия, 1963, № 8,, с. 48.