Способ приготовления поглотителядля очистки газов ot сернистыхсоединений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 797741 (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030578 (21) 2611428/23-26 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 23.0181. Бюллетень 89 3 (51)М. Клз

В 01 D 53/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретениИ и открытий (53) УДК 661.183.12! (088. 8) Дата опубликования описания 230 1.81

Л. П. Фоминский, М. Л. Данциг, Г. А. Данциг, 3. Е. Ермина, И, В. Рыскина, Е. И. Ковалева, В. И. Красногрудская, Э. В. Горожанкин и В. Н. Меньшов (72) Авторы изобретения (73 ) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОГЛОТИТЕЛЯ

ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРНИСТЫХ

СОЕДИНЕНИЙ

Изобретение относится к способам получения поглотителей для очистки газов от сернистых соединений на .основе окиси цинка и может быть использовано в химической промышленности при производстве поглотителей для сероочистки газов, в аммиачном производстве, в нефтехимической промышленности при производстве поглотителей сернистых соединений.

Известны способы получения поглотителя для очистки газов от сернистых соединений на основе активиро ванной окиси цинка путем активации последней двуокисью углерода и введения в поглотитель окислов никеля, молибдена, кобальта, хрома (1) и, (2).

Однако такой поглотитель недостаточно стабилен во время работы при высоких температурах (350400 C)< его активность, дисперсность удельная поверхность, а следовательно, и глубина очистки газа постепенно ухудшается.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения катализатора для сероочистки углеводородного газа, включающий обработку окиси цинка суспензией, содержащей амми ачно-карбонатный раствор и соединения металлов (Со, Ni, Cu), сушку, прокаливание и формовку полученного продукта (3).

Недостатком способа является высокая стоимость и дефицитность„ солей никеля, кобальта и меди, .наличие значительного количества сточных вод, недостаточно высокая сероемкость получаемого поглотителя при насыщении сероводородом (— 30%) и недостаточно большая глубина поглощения сероводорода из газов (» 82%).

15 Цель изобретения - увеличеиие сероемкости и сорбционной способности поглотителя по отношению к сероводороду, а также упрощение и удешевление процесса.

20 Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем обработку окиси цинка суспензией, содержащей аммиачно-карбонатный раствор и соединения металл4в, сушку, 25 прокаливание и формовку полученного продукта, окись цинка обрабатывают суспензией, содержащей аммиачнокарбонатный раствор и шламы, полученные анодным растворением жаропрочных

30 никелевых и титановых сплавов, при

797741

Марка сплава

Ниомик 59 20 0 5 — 16 — 2,4

0,5 0,3

0,5

1,4

ЭИ-617 72 15 0,5 6

2 2

ЭП-220 50-65 9-12 — 5-7 14-16 5-8 2ã2-2,9. 3,9-4,8 соотношении окиси цичка к суспенэии от 1:1 до 1:7.

Кроме того, обработку ведут суспензией, содержащей 1-10 вес.% шлама (в пересчете на прокаленный продукт) при концентрациях двуокиси углерода и аммиака в аммиачно-карбонатном растворе — 50-180 г/л и 80160 г/л соответственно.

Введение в поглотитель илама повышает каталитические свойства, стабильность и термостабильнссть поглотителя во времени (сохраняет высокую активность, сероемкость и глубину поглощения сероводорода иэ газа при перегревах) .

Пример 1. Приготавливают d5разцы по <,5 л аммиачно-карбонатного раствора (AKP) с концентрацией двуокиси углерода и аммиака — 50-120г/л и 80-160 г/л соответственно, В аммиачно-карбонатный раствор загружают шлам, полученный анодным растворением в водном растворе ИаСЯ на серийном станке-полуавтомате ЭХО-1 одного.из жаропрочных никелевых сплавов, химсоставы и марки которых приведены в табл. 1. Влажность шлама 70%, содержание ИаСО 10%.

Шлем перемешивают в аммиачно-карбонатном растворе в течение 0,5 ч при

40-50 С. При этом часть шлама растворяется.

В образовавшуюся суспенэию загружают 200 г технически неактивной окиси цинка (марки БЦО-М ГОСТ 2022

76) с удельной поверхностью 2-5 м /г и перемешивают в течение 1 ч при

40-50"С до полного растворения окиси цинка. Затем в смесь добавляют техническую окись цинка в количестве,указаином в табл. 3, до получения соотношения ZnO : Акр, указанного в табл. 3, и перемешивают при

50-60ОС в течение 2 ч. Полученную смесь просушивают при 100-110 С при перемешивании в течение 9 ч, затем прокаливают при 350-380 С до достижения потерь при прокаливании 5 вес.Ъ. с

Полученный поглотитель формуют . мокрым способом через фильеры в червячки 4 5 мм длиной 10-20 мм о и сушат при 100-150 С.

Поглотитель испытывали по методике, описанной„ в ТУ6-03-31-24-77, на сероемкость по сероуглероду, динамическую сероемкость, сероемкость до проскока остатков сероводорода

> 0,5 мг/нм, глубина поглощения сероводорода из газа (степень очистки).

Испытания поглотителя проводили в количестве 120 см на промышленном

3 газе, содержащем от 70 до 120 мг/нм сероводорода и до 10 мг/нм сероорганических соединений при 370 С, 15 объемной скорости 1500 ч и давлении 20 атм.

На поглотителе помимо поглощения сероводорода происходит конверсия сероорганически соединений до угле2О водородов. и сероводорода, который также поглощ ется поглотителем, Сравнительные данные результатов испытания образцов поглотителя, полученных предлагаемым и известным способами, представлены в табл. 3.

Пример 2. Образцы катализатора готовят так же, как в примере

1, с тем отличием, что шлам получают анодным растворением одного из титановых сплавов, марки и химсоставы которых приведены в табл. 2 °

Испытания поглотителя проводили так же, как в примере 1.

Сравнительные данные результатов испытания образцов поглотителя, поЗ5 лученных предлагаемым и извеСтным способами, представлены в табл. 4.

Предлагаемый способ позволяеФ упростить технологический процесс за счет исключения операций соосаж Ц дения гидроокислов из растворов солей и операций отмывки смеси, повысить сероемкость при насыщении поглотителя сероводородом, увеличить глубину поглощения сероводорода из газов, а также обеспечить утилизацию отходов (шламов) электрохимических производств маши. ностроительных заводов.

Та блица 1

797741

Таблица 2

Марка сплава

Ti Fe Si

ВТЗ-1 89,25 5 5 2 2 .— 1 О, 25

ВТ5-1 92, 50 5, 0 — — 2, 5

BT-8 89,75 6,5 3,5 — — — 0,25

ТаблицаЗ

Поглотитель, получаемый предлагаемым способом

ЭП - 220

Ниомик

Содержание шлама в поглотителе, Ъ . 1 3 10 1 3 10 1 3 10 0,00

97 90 99 97 90 99 97 90 76-80

1:3 1:7 l-ã.7 1:3 1:1 1:3 1:3 1 :3 7,7.:1

80 . 50 50 80 180 80. 80 80 0,00

140 80 80 140 160 140 140 140 150-160

15 22 2 15 160 5 15 55 0,00

1,2 1,3 1,45-1,55

1,2 1,1 1,05 1,2 1,25 lã 1

35 30 38 36 33 39

34 33

Содержание

ZnO в поглотителе,Ъ 99

Соотношение

ZnO:AKP 1:1

Концентрация Coque, АКР, г/л 180

Концентрация HHq в

АКР, г/л 160

Количество шлама, вводимого в

АКР, г 16

Количество

7пО, добавляемой в смесь, r 1300

Насыпная плотность поглотителя, кг/л 1,3

Удельная поверх ность по глот ит е.— ля, м /r 32

Состав сплава, Ъ

А6 Мо Cr Sn

300 0 0 300 1300 300 300 300

По глот ит ель, получаемый известньп способом

797741

Продолжение табл. 3

Степень гидрогенизации сероорганических сое дин ений газа, %

Таблица 4

Показ ател

1 3 10 1 3 10 1 3 10 0,00

Содержание ZnO в поглотителе, %

99 97 90 99 97 90 99 97 90 76-80

Соотношение

ZnO:AKP

1:1 1:3 1:7 1:7 1:3 1:.1 1:3 1:3 1:3 7 7:1

180 80 50 50 80 180 80 80 80 0,00

Концентрация НН в AKPt г/л

160 140 80 150-160

Сероемкость при насыщении сероводом, %

Глубина поглощения сероводорода, ф

Содержание шлама в погло» тителе, Ъ

Концентрация

СО в

АКР, г/л

31,5 37 33 32 36 34 32 37 35 28-0

97, 5 99 98,2 98 99 98, 5 98 7 99, 1 99 81-82

90 94 95 91 93 94 91 94 95 87-88

Поглотитель, получаемый известным способом

797741

10 9

Продолжение табл 4

Показатели, Поглотитель, . получаемый

Поглотитель, получаемый известным способом предлагаемым способом

ВТЗ вЂ” 1

BT5 — 1

BT - 8

Количество шлама, вводимого в АКР, r 16

15 22 .2 15 160 5 15 55 0,00

1300 300 0 О 300 1300 300 300 300

1,4 1,3 1 ° 2 1,15 1,25 1,4 1,1 1 3 1,35 1,45-1,655

Удельная поверхность поглотителя, м /r 33

35 30 37 35 34 32 34 31

3g 5 35 31 32 36 34 31

36 33 28-30

26 24

Сероемкость до проскока, %

20 25 23 21 24 - 22 21

Глубина поглощения сероводорода, Ъ 98

99,.5 98,3 98,1 99 98,8 98 99,1 98,3 81-82

Степень гидрогенизации сероорганических соединений газа, Ъ

89 92 94 90 93 95. 91 94 95 87 88

Формула изобретения

1 ° Способ приготовления. поглотителя для очистки газов от сернистых соединений, включающий обработку окиси цинка суспензией, содержащей аммиачно-карбонатный раствор и соединения металлов, сушку, rlpoкаливание и Формовку полученного продукта, о т л и ч à ю щ и йКоличество

7а О, добавляемой в смесь,г

Насыпн ая плотность поглотителя, кг/л

Сероемкость при насыщении сероводородом, Ъ с я тем, что, с целью увеличения сероемкости поглотителя и сорбционной способности по отношению к

40 сероводороду, а также, упрощения и удешевления. процесса, обработку ведут суспензией, содержащей аммиачно-карбонатный раствор и шлаки, полученные анодным растворением б5 жаропрочных никелевых и титановых

797741

Составитель В. Счастливцева

Редактор Н.Егорова Техред Н ° Вабурка Корректор В. Синицкая

Заказ 9873/7 Тираж 715 - . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сплавов, при соотношении окиси цинка к суспензии от 1:1 до 1:7.

2. Способ по п.l, о т л и ч а— ю шийся тем, что обработку ведут суспенэией, содержащей

1-10 вес.% шлама (в пересчете на прокаленный продукт) при концентрациях двуокиси углерода и амъяака в аммиачно-карбонатном растворе—

5 -180 г/л и 80-160 г/л соответстрйнно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Очистка технологических газов, Под ред. Т.A. Семенсвой и И.Л. Лейтеса. М., Химия, 1977, с. 291.

2. Данциг Г.A. и др. Получение и свойства активной окиси цинка для процессов очистки газов от сернистых соединений. — Прикладная хи.-, мия, т. Х11Х, Р 5, 1976, с. 965.

3. Авторское свидетельство СССР - М 511099, кл. В 01 3 23/74, 25.04i76 °