Способ получения поглотителя для очистки газов от сернистых соединений

 

Использование: в процессах очистки газов от сернистых соединений с использованием твердых сорбентов на основе оксида цинка. Сущность изобретения: получение поглотителя для очистки газов от сернистых соединений путем формования активного оксида цинка с наполнителем или связующим или высокомолекулярным коллоидом, причем перед формованием к активному оксидноцинковому сырью добавляют отработанный в процессе сероочистки оксидноцинковый поглотитель с размером частиц не более 0,1 мм, содержаий не более 8 мас. %, серы или его смесь с промотирующими добавками. 3 з. п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к процессам очистки газов от сернистых соединений с использованием твердых сорбентов на основе оксида цинка.

Известен способ получения поглотителя для очистки газов от сернистых соединений путем формования активного оксида цинка с наполнителем или связующим или высокомолекулярным коллоидом.

Основным недостатком указанного способа является недостаточная прочность поглотителя, составляющая при раздавливании 150 ˙10⁵ Па Задача изобретения повышение прочности поглотителя при сохранении его сероемкости на высоком уровне.

Задача решается при помощи способа получения поглотителя для очистки газов от сернистых соединений, включающим формование активного оксида цинка с наполнителем или связующим или высокомолекулярным коллоидом, в котором перед формованием к активному оксидноцинковому сырью добавляют отработанный в процессе сероочистки оксидно-цинковый поглотитель с размером частиц не более 0,1 мм, содержащий не более 8 мас. серы или его смесь с промотирующими добавками при массовом соотношении сырье: поглотитель равном 100:(1-30) соответственно.

При этом в качестве промотирующих добавок используют соединения из группы: гидрооксид и/или карбонат одного из ряда элементов: медь, никель, марганец, хром и добавки вводят при массовом соотношении сырье: добавки, равном 100:(1-15) соответственно.

Промотирующие добавки вводят в отработанный оксидно-цинковый поглотитель в массовом отношении 1:(1-15) соответственно. Кроме того, при введении промотирующих добавок после формования осуществляют сушку продукта при температуре не выше 180^оС.

Сущность изобретения получение поглотителя для очистки газов от сернистых соединений путем смешения активного оксида цинка с отработанным в процессе сероочистки оксидноцинковым поглотителем, содержащим не более 8 мас. серы. При этом введение предварительно размолотого до заявляемого размера частиц отработанного поглотителя обеспечивает повышение прочности готового продукта при сохранении высокой сероемкости. Это происходит за счет того, что вводимый компонент представляет собой отработанный в процессе сероочистки оксидноцинковый поглотитель, имеющий высокую прочность в результате воздействия высоких температур (350-400)^оС и реакционной среды (сульфидирования) и выполняет роль технологической добавки, обеспечивая хорошую формуемость шихты и упрочнение готового продукта.

Преимущественное значение для получения положительного эффекта от изобретения имеет предварительная активация оксидноцинкового сырья путем карбонизации углекислым газом и введение промотирующих добавок.

Промотирующие добавки выбраны из группы соединений: гидроксид и/или карбонат одного из ряда элементов: Сu, Ni, Mn, Сr. Как известно, оксиды этих металлов проявляют высокую активность в поглощении сероводорода.

Кроме того, введение их в виде легкоразлагающихся гидроксидов или карбонатов при последующей термообработке приводит к образованию мелкодисперсного оксида МаО, что обуславливает значительное повышение сероемкости.

П р и м е р 1. Получение активного оксида цинка методом карбонизации. 500 кг оксидноцинкового сырья (ТУ 113-00-00203815-47-92) засыпают в емкость с мешалкой, заполненную водой, при массовом соотношении Т:Ж 1:10 и при перемешивании барботируют через суспензию углекислый газ с расходом 5-10 м³/ч. Время активации 10-24 ч. Образовавшийся основной карбонат цинка отфильтровывают на вакуум-фильтре, высушивают от избытка влаги и прокаливают до разложения при температуре 350^оС. Удельная поверхность полученного активного оксида цинка 35 м²/г.

П р и м е р 2. Получение таблетированного поглотителя. 100 кг активного оксида цинка, полученного по примеру 1, смешивают с 10 кг отработанного в процессе сероочистки оксидноцинкового поглотителя (соотношение 100:10), содержащего 5 мас. серы, размолотого на ударно-дисковой мельнице до размера частиц 0,1 мм, добавляют 1 кг графита и после перемешивания шихту таблетируют в гранулы размером 5˙5 мм.

П р и м е р 3. Получение экструдированного поглотителя с промотирующими добавками путем формования со связующим. 50 кг активного оксида цинка, полученного по примеру 1, смешивают в Z-образном смесителе с 5 кг размолотого до размера частиц 0,1 мм отработанного поглотителя (соотношение 100:10), содержащего 5 мас. серы, затем добавляют 7,5 кг лепешки гидроксида меди (все компоненты в расчете на сухое вещество) соотношение активированный оксид цинка: Сu 100:15 и после перемешивания компонентов в течение 30 мин пептизируют массу в течение 30 мин, добавляя 5 л 25%-ной аммиачной воды. Затем формуют экструдаты ⊘ 4 мм, которые после провяливания подвергают термообработке при 180^оС. Соотношение промотирующие добавки: отработанный поглотитель 15: 10.

П р и м е р 4. Получение экструдированного поглотителя с промотирующими добавками путем формования с высокомолекулярным коллоидом. 50 кг активного оксида цинка, полученного по примеру 1, смешивают в Z-образном смесителе с 5 кг размолотого до размера частиц 0,1 мм отработанного поглотителя (соотношение 100:10), содержащего 5 мас. серы, затем добавляют 7,5 кг лепешки гидроксида меди (в расчете на сухое вещество) и после перемешивания компонентов в течение 30 мин добавляют 20 л 5%-ного раствора ПВС. В полученную массу добавляют воду до достижения формуемости, после чего формуют экструдаты ⊘ 4 мм, которые подвергают термообработке при 140^оС.

Данные по качественным показателям получаемых продуктов представлены в табл.1 и 2.

При реализации предлагаемого способа могут быть достигнуты следующие преимущества: получен прочный поглотитель с высокой сероемкостью; снижены затраты активной окиси цинка на получение поглотителя; снижена стоимость продукта при сохранении его качественных показателей.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОГЛОТИТЕЛЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий формование активного оксидно-цинкового сырья с наполнителем, или со связующим, или высокомолекулярными коллоидом, отличающийся тем, что перед формованием к активному оксидно-цинковому сырью добавляют отработанный в процессе сероочистки оксидно-цинковый поглотитель с размером частиц не более 0,1 мм, содержащий не более 8 мас.% серы или его смесь с промотирующими добавками, при массовом соотношении сырье : поглотитель, равном 100 : (1 - 30) соответственно.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве промотирующих добавок используют соединения из группы: гидроксид и/или карбонат одного из ряда элементов Cu, Ni, Mn, Cr и добавки вводят при массовом соотношении оксидноцинковое сырье: добавки, равном (100 : (1 - 15) соответственно.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что промотирующие добавки вводят в отработанный оксидно-цинковый поглотитель в массовом отношении 1 : (1 - 15) соответственно.

4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что при введении промотирующих добавок после формования осуществляют сушку продукта при температуре не выше 180^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2