Способ очистки сточных вод процесса сероочистки промышленных газов

 

-":Г) п кото ". !,:1,Д

Q ll N C A H N IE

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ti>673615

Союз Советских

Социалист мужеских

Республик (б!) Дополнительное к авт. свнд-ву и

{51) М. Кл, {22) Заявлено 28.03.77 (21} 2465952/29 — 26 с присоединением заявки Ие

С 02 С 5/02 (23) Приоритет—

Гоеударстееннеб кемнпт

: ссср ее делам нзебретеннй и аткрьтнй

Опубликовано 15.07.79, бюллетень И 26 (53) УДК 628.34 (088.8) Дата опублиыовання описания 19.07.79 (72) Авторы изобретения

А. П. Довгопол, А. А. Попов, А. H. Белицкнй и Н. И. Горохов

Украинский научно-исследовательский угМехнмнческий институт (71) Заявитель

Г (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОЦЕССА СБИК}ЧИСТКИ

ПРОМЫШДЕЯЙЫХ ГАЗОВ

1 " 2

Изобретение относится к способам очистки . Недостатки этого способа — сложность техно- сточных вод, например обработанных растворов логического процесса и высокие энергетические после очистки промышленных газов от сероводо-.. затраты, Кроме того, однйм из продуктов перерода; и может найти применение и химической, работки является смесь сульфидов щелочных нефтегазовой и коксохимической промьпппеннос- — металлов, сбыт которых затруднен. ти. . : . Наиболее близким к изобретению является

Известен способ переработки растворов соией способ очистки сточных вод процесса сероочист щелочных металлов, например циркулирующего . кп промьшиенных газов, например процесса раствора углекислого натрия, получаемого при. очистки коксового газа от сероводорода (2).

; сероочистке коксового газа, заключавшийся в Способ заключаетСя в упарке исходных сточтом, что выведенный из цикла раствор подварга- иых вод прн 90ОC в течение 16-18 ч, охлаждении ют упарке при 60-75ОC и вакууме 100 мм рт.ст, до 20-25 С (10-12 ч) и последующей дробном до концентрации солей, равной 50-55% 111, Упа- кристаллизации, при которой вначале выделяют ренный раствор затем обрабатывают метаном и до 70% содержащихся в исходной растворе ферводородом при 800-850ОС, получая при этом: роцианида и сульфата калия и затем после поврасплав, содержащий смесь карбоната, бикарбо- Е торной унарки с применением частичной или полната и часть нераэложившихся солей, а также от- ной карбонизации раствора и охлаждения — 60работанный газ, состоящий из И 8, Н, С0 и 62% углекислого калия. сн.

Расплав солей охлаждают н растворяют в во. Маточный раствор снова упаривают, охлажднде. Часть полученного раствора возвращают в ют, отделяют оставшиеся в растворе ферропна20 цикл, оставшееся количество раствора обрабаты- нид и сульфат калия, и после окончательной вают отработанным газом указанного состава, по- упарКи раствор обрабатывают при 700 800еС га. лучая при этом сульфиды щелочных металлов. зообразным реагентом — метаном и водородом.

673615

10

Получаемый при этом сплав солей охлаждают, растворяют в воде и затем в виде раствора возвращают в цикл для поглощения сероводорода из газа, а оставшийся шлам сбрасывают в отвал.

Газовый поток, выходящий из реактора после извлечения сплава солей, содержащий водород, метан и окись углерода, а также до 8% объема сероводорода, необходимо подвергать очистке частью получаемого карбонатнаго раствора.

Недостатки этого способа — большая продолжительность и сложность технологического процесса, большой расход тепловой энергии, вредные газовые выбросы, содержащие. сероводород и окись углерода, получение смеси солей (K S>Oq

KqS0 К,СОз, KqS), которую в виде шлама (до 5%) сбрасывают в отвал, загрязняя окружающую среду.

Цель изобретения — упрощение технологического процесса, снижение энергозатрат И повышение степени выделения солей в виде товарного _#_ продукта.

Цель достигается тем, что па предлагаемому способу исходный раствор обрабатывают газом, содержащим серйистый ангидрид, до рН 5,5-6,5 а затем серовадародсодержащим газом, Обработку серовадорадсадержащим газом ведут при соотношении сероводорода и карбойата 0,2-0,3:1, содержащегося в сточной воде при 20-.40оС.„

Таким-образом, технологический нрацесс упращается за счет замены операций многократной .Ж упарки и охлажде ил, а также карбоннзации раствора для выделения содержащйхся в нем солей с последующей термической обработкой упзpettttoro.маточного раСтйара метаном н водородам, на операцию последовательной обработки 3э раствора солей газом, содержащим сернйстый attгидрид,и сероводородом. При этом получают в качестве готового продукта тносульфат, который может быть использован самостоятельна как то.варный йродукт, либо обработан серной кисло- 40 тай в нрисутствйи сераводорадсодержащега ràза с получением сульфата и серы.

Повьциается степень выделения .солей, при этом увеличивается выход товарного продукта, а также сокращаются энергетиЧеские затраты эа 4Э счет вазможности использования тепла реакции.

Кроме того, снижаются вредные выбфомы в атмосферу сернистого ангидрида, Способ осуществляется следующим образом.

Сточные воды из сйстемы абсорбций серо- ФО очистки промьппленных газов, содержащие кар-, бонаты, пщрокарбанаты, сульфиды и другие бап. ластные соли, направляют в специальный скруббер, где в пративатаке обрабатывают газам, со. держащим сернистый ангидрид, до рН 5,5-6,5, 55

PeaKttttR Ha 3Iott стадии ttecca идет с выделением тепла. Однако эа счет испарительнага ox

" "лаждеЫм при продувке сточных вад S0>-садех

4 жащим газом температуру системы устанавливают в пределах, необходимых для последующей обработки сточных вод сероводородсадержащими газами без подвода тепла извне.

Количество сероводородсодержащего газа для обработки сточных вод берут, исходя из весового соотношения сероводорода и карбоната в исходной сточной воде, равного 0,2-0,3:1.

Процесс ведут при 20-40оС. При выбранных условиях содержащиеся в растворе соли практически полностью переводятся в тиосульфат. По лученный раствор тиосульфата, содержащий незначительное количество политионатов, далее обрабатывают 95 -ной серной кислотой в присутствии сероводорода до. образования сульфата и элементарной серы.

Пример. 1,0 л/ч сточных вад вакуумкарбонатнай сероочистки коксового газа, содержащих карбонат, сульфиды и другие соли с общей щелочностью 138 г/л (в пересчете на карбонат калия), абрабатывмот хвостовыми газами установки для получения серной кислоты методом мокрого катализа, содержащими 15 об.% сернистого ангидрида. Подачу газа s сточные воды осуществляют с объемной скоростью 200 л/ч до достижения рН раствора 6,0.

При этом за счет ywca влаги большим потокам выбросных газов и выделяющегося тепла в результате проходящих экзотермических реакций взаимодействия, солей с сернистым ангидридом раствор концентрируется, температура его устанавливается равной 35оС. Упарившййся 30%-ный раствор подвергают обработке сероводородом . при 35оС, взятым в количестве 0,3 вес.ч. на

1 вес. ч. карбоната в Исходном растворе, те.

32 л/ч 85%-нога серавадараднага газа.

Полученный раствор содержит 290 г/л тиосульфата. Выход ега составляет 99,5% ат содержатцегося в исходном растворе карбоната с незначительной примесью сульфата и палитионата. После обработки полученного тиасульфатиога раствора 52 мл 95%-ной серной кислоты в присутст вии избытка сероводорода (65 л), что составляет 2,5 моль На8 íà 1 моль тиосульфата, получена 173 г сульфата калия ° (выход 99,7%) и

127 r серы (99,9%). Распюр-после вьщеления из него сульфата и серы содержит 2,8 г/л солей железа, 0,5 г/л формиатов. Карбонаты и сульфидй отсутствуют.

В аналогичных условиях очищают сточные водьт, содержащие карбонат натрия, после сероочистки коксового газа. При этом выход сульфата натрия от содержащегося в растворе карбаната натрия составляет 99,2 и серы — 99,7%.

Результаты испытаний приведены в табл, 1, 673615

Т а б л и ц а 1

Выход продуктов, % рН раствора тиосульфат сульфат сера

95,6

99,2

99,7

98,5

92,4

5,5

6,5

Таким образом, оптимальная температура процесса составляет 20-40ОС.

5,0

5,5

6,5

7,0

Формула изобретения

5,0

S,5

6,S

7,0

5,5

6,5

7,0

Из табл. 1 видно, что оптимальными величинами рН являются 5,5-6,5 при соотношении сероводорода и карбоната в пределах 0,2-0,3:1.

Нарушение этих пределов приводит к снижению степени выделения солей из раствора.

Влияние температуры йа степень вьщеления из раствора солей нрн оптимальном значении

Составитель Г. Лебедева

Редактор E. Яковчик Техред О. Андрейко Корректор M. Пожо

Тираж 1034 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4005/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Н 8 ". карбонат

87,6

89,7

90,3

86,1

Н 8: карбонат

99,5

99,4

99,1

98,9

Н $: карбойат

99,3

99,5

99,5

99,0

H S: карбонат

99,4. 99,6

99,5

99,2

=0,15: 1

88,9 87,1

90,3 86,4

89,6 85,3

85,8 83,6

* 02:1

99,2 99,8

99,4 99,6

990 - 99,4

98,5 99,0

=03: 1

99,6 99,9

99,7 99,9

99,2 99,7

98,7 99,2

=035: 1

99,6 99,9

99,1 99,7

99,3 99,8

98,9 99,5

6 рН 6,0 соотйошении сероводорода и карбоната

0,3:1 показано в табл. 2.

Таблица 2

Температура процесса,.о С Степень вьщеления солей, Ю/

1. Способ очистки сточных вод процесса серо очистки промышленных газов, включающий обработку газообразным реагентом, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, снижения энергозатрат и повышения степени извлечения солей в виде товарного продукта, сточные воды обрабатывают в две ступени сначала газом, содержащим сернистый ангидрид, до рН 5,5-6,5, а затем сероводородсодержащим газом.

2. Способ ао п. 1, отличающийся тем, что, сточнью воды обрабатывают сероводородсодержащим газом при соотноШенн1. сероводорода и карбоната 0,2-0,3:1, содержащегося в сточной воде при 20 40ОС

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. "Кокс и химия", 1975, 11 . 10, с. 62.

2. "Кокс и химия", 1958, !1! 4, с. 52.