Способ отделения сероводорода из осветленного зеленого щелока Советский патент 1982 года по МПК B01D53/14 

раствора с пoлyмeн eм бикарбоната щелочного металла и отпарку сероводорода, щелочной раствор после контактирования с газами на стадии предварительной карбонизации делят на два потока в соотношении 1:1-3) один из которых подают на стадию карбонизации, а второй непосредственно направляют на стадию отпарки сероводорода, причем получаемый при этом карбонат щелочного металла частично возвращают на стадию карбонизации.

Предлагаемый способ позволяет повысить степень использования двуокиси углерода с 15 до 70%, т.е. / в 5 раз. .

Выбранный числовой интервал, характеризующий количественное соотношение потоков, направляемых на карбонизацию и отпарку , обусловлен тем, что 25-50 СО - содержащего газа необходимо подать на карбонизацию для количественного его перехода в бикарбонат, а остальную его часть подают на отпарку для достижения более полного использования ecu-содержащего газа.

Пример 1. Из концентрированной отработанной жидкости, сжигаемой в печи, получают расплав,6 который растворяют в воде, чтобы получить зеленую жидкость, а твердую фазу удаляют из этой жидкости при помощи седиментации. Очищенную зеленую жидкость накачивают в колонну предварительной карбонизации, где сульфид натрия зеленой жидкости взаимодействует с двуокисью углерода отходя.щих газов в результате чего образуется бисульфид ; ПИЯ. После предварительной карбонизации зеленая жидкость делится на два потока в соотношении 1:1-3, накачивают частично в стадию карбонизации и частично в стадию отпарки, к которой одновременно накачивают бикарбонат натрия, полученный в стадии карбонизации. Пар подают в нижнюю часть отпарной секции, чтобы заставить сероводород перейти из раствора в паровую фазу.

Водяной пар конденсируется из газовой смеси на поверхность конденсатора. Найдено, что оптимальным давлением для отпаривания является вакуум О , i( атм, создаваемый вакуумным насосом, который одновременно передает сероводород для сжигания, например, в серной печи.

Фазу раствора, получаемую из нижней части отпарной секции и содержащую, главным образом, карбонат натрия и в меньшем количестве сульфид натрия, сульфат натрия и тиосульфат натрия, накачивают частично в карбонизатор, а остаток используют для других целей.

На стадии карбонизации бикарбонат

натрия получают из карбоната натрия при помощи абсорбции двуокиси угле рода в раствор из отходящих газов, Отходящие газы нагнетают в карбонизатор при при помощи газодувки.

Часть газов из карбонизатора циркулирует к впускной стороне газодувки и необходимый газ подают в виде свежего газа из автоклава. Часть газов, соответствующую свежему газу нагметают газодувкой к стадии предварительной карбонизации и оттуда выпускают. В стадии предварительной карбонизации сероводород получаемый в стадии карбонизации, абсорбируют из отходящего газа в зеленую жидкость, поступающую в процесс и имеющую высокую щелочность.

В результате, по меньшей мере, частичного получения бикарбоната непосредственно из предварительно карбонизированной зеленой жидкости количество раствора, обрабатываемого в стадии отпарки, и количество потребляемого пара уменьшается. С другой стороны, с увеличением содержания сульфида в растворе, который карбонизируется, количество сероводорода, отделяемого в стадии карбонизации, увеличивается до такой величины, что

не может произойти полная рекарбонизация зеленой жидкости в колонне предварительной карбонизации. Обычно из-за этого часть предварительно карбонизированной жидкости должна

направляться мимо стадии карбонизации непосредственно на отпарку и содержание сульфида в растворе стадии карбонизации должно снижаться раствором из отпарки.

Пример 2. Подают зеленую жидкость со скоростью 10 MV4. концентрация 180 г МагО/литр, содержание. сульфидов 50. В результате в зе- 5 леной жидкости получается ,5 кмоль/ч и Na2S T+jS кмоль/ч. Жидкость делится на два потока в соотношении 1:3. Для карбонизации упомянутого коли чества зеленой жидкости .по реакции требуется 2Na,Sч-Н О+-С02. 2NaHS- , (l OjSTt.S хмоль/ч кмоль/ч двуокиси углерода. Для разделения сероводорода при отпаривании NaHCO -- H.J.S - (2) карбоната натрия требуется столько, чтобы, по меньшей мере, его количест во было эквивалентно бисульфиду натрия, т.е. ,5 кмоль/ч. Но более выгодно применять бикарбонат натрия в избытке, приблизительно 20-80% (18, кмоль/ч). Чтобы получить указанное количество бикарбоната в процессе карбонизации, требуется двуокись углерода в соответствии с реакцией Na.2.CO + СОа. 2МаНСОз (3) 0,518, кмоль/ч 9,2 кмоль/ч. Отходящие газы из пода печи содержат k-}6% двуокиси углерода. Отходящие газы циркулируют в карбонизаторе, и при этом дополнительно используется незначительное количест во свежего газа. Содержание двуокиси углерода в газе уменьшается на стади карбонизации приблизительно от 15 до 10%, в результате чего требуется свежий газ для карбонизации со скоростью 3500 . Газ выходит из стадии карбонизации со скоростью примерно 3300 и содержит 3,7% СО,. Газ циркулирует в карбонизаторе со скоростью НООО HMV4, т.е; всего через карбонизатор вдувается 17500 газа. Весь отходящий газ (приблизительно 3300 нм /ч), выходящий из карбонизатора, подают на предварительную карбонизацию, в результате чего можно сероводород, образующийся в оставшем ся сульфиде, реабсорбировать в колон не предварительной карбонизации из отходящего газа в зеленую жидкость, предотвращая попадание его в окружающую среду. В стадии предварительной карбонизации двуокись угле(зода потребляется в количестве кмоль/ч, т.е. газ, выходящий из стадии предварительной карбонизации(приблизительно 3130 ), содержит 5 СО . .Степень использования двуокиси углерода в стадиях карбонизации и предварительной карбонизации составляет 10%. . Формула изобретения Способ отделения сероводорода из осветленного зеленого щелока, включающий предварительную карбонизацию путем контактирования щелока с топочными газами, содержащими двуокись углерода, карбонизацию раствора с поручением бикарбоната щелочного металла и отпарку сероводорода, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения степени использования углекислого газа и упрощения процесса, щелочной раствор после контактирования с газами на стадии предварительной карбонизации делят на два потока в соотношении 1:1-3, один из которых подают на стадию карбонизации, а второй непосредственно направляют на стадию отпарки сероводорода, причем получаемый при этом карбонат щелочного металла частично возвращают на стадию карбонизации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Коуль А.Л., Ризенфельд Ф.С. Очистка газа. М., Недра, 1968, с. 88, 89. 2. Патент СССР № 289580, кл. С 01 D 7/24, 1967 (прототип).