Способ очистки серы от органичес-ких примесей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

<и798032

* ф

{61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 23g47g (21) 2756626/23-26 (51)M. Кл 3 с присоединением заявки М—

С 01 В 17/024

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230181 Бюллетень Н9 3 (53) УДК 661.213 (088. 8) Дата опубликования описания 230181 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СЕРЫ OT ОРГАНИЧЕСКИХ

IlPHNECEA

Изобретение относится к химйческой технологии, а конкретно — к способам очистки серы от органических примесей.

На серных предприятиях страны проииюленное применение получил способ очистки серы от органических

:примесей, заключающийся в отдувке ,легких фракций органических при месей на ситчатых колоннах и доочистке тяжелых органических примесей с помощью безводного хлористого алюминия. Содержание органических примесей при этом снижается до

0,06% Щ .

Однако этот способ сложен, требует значительных эксплуатационных затрат на его осуществление, достигающих 4% от себестоимости серы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термической очистки жидкой серы от органических примесей, заключакщийся в нагревании жидкой серы до температуры кипения, дистилляции и конденсации ее паров и отде-. лении летучих и нерастворимых продуктов взаимодействия серы с растворимыми примесями.

Нагрев жидкой серы до температуры кипения и дистилляцию осуществляют за счет сжигания в пбгружной горелке смеси топлива и воздуха под уровнем жидкой серы. При этом жидкая сера взаимодействует с растворимыми примесями с образованием летучих продуктов (сероводорода, сероуглерода), которые выбрасываются в атмосферу вместе с продуктами горения топлива (водяной пар, углекислый газ, азот). Нерастворимые продукты взаимодействия серы с растворимыми органическими примесями вместе с золой образуют шлам. Способ позволяет снизить содержание органических растворимых примесей до 0,01% (2J .

Однако значительный расход топлива при осуществлении этого способа ведет к удорожанию процесса. Кроме того, выброс в атмосферу токсичных сероводорода и сероуглерода загрязняет окружающую среду и ведет к потерям серы.

Цель изобретения — увеличение степени очистки серы от органических примесей, а также предотвращение вредных выбросов в атмосферу.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки жидкой серы, содержащей углеродистые

30 примеси, включающем нагревание ее

В.Ф.Реутский, Г.И.Бролинский, К.В.Нейперт, Р.П.Дацко, Е.Г.Гордиенко, Ж.И.Розенберг и В.И.Низамутдинов

798032

1до температуры кипения с последующей дистилляцией и конденсацией паров, процессы нагревания и дистилляции осуществляют эа счет сжигания серы н количестве 7-9% от обрабатываемого объема.

Кроме того, сжигание части серы (7 — 9Ъ) осуществляют н слое жидкой серы при подаче кислорода или кислородсодержащего газа под уровень жидкой серы на глубину, исключающую процесс горения выше уровня жидкой серы.

Сжигание части серы для осуществления процессов нагревания и дистилляции исключает расход топлива. Обра зующийся в процессе горения сернистый газ перерабатывают на серную кис- 1 лоту или на другие ценные продукты любым из общеизвестных методов.

Количество сжигаемой серы, составляющее 7 † от обрабатываемой се ры, определяется исходя иэ того, что 20 теплота сгорания серы составляет

2212 ккал/кг, а количество тепла, необходимое для нагрева очищаемой серы от 120 С до температуры кипения с последующим испарением равня- 25 ется 15 7 ккал/кг. Таким образом, минимальное количество сжигаемой серы, при условии использования тепла сгорания только лишь для нагрева и испарения серы, составит б,бЪ. ЗО

Однако для компенсации потерь тепла в окружающую среду и на нагрев кислорода или кислородсодержащего газа необходимо дополнительно сжигать

0,4-2„0В исходной серы.

Подача кислорода или кислородсодержащего газа обеспечивает сгорание части серы с образованием сернистого газа, утилизация которого исключает потери серы и таким образом снижает стоимость ее очистки. Одно- 40 временно н кислороде сгорают растворимые органические примеси с образованием безвредных углекислого газа и паров воды, которые не загрязняют окружающую среду. При этом достига- д ется высокая степень очистки серы и предовращается образование веществ, загрязняющих серу.

Способ осуществляется следующим образом. 50

Жидкая сера, содержащая около О, 2Ъ органических примесей, нагревается до температуры самовоспламенения (, 245-250оС). Затем под уровень жидкой

dept через барботер подают кислород или кислородсодержащий газ,нагретый до температуры не менее 200 С, что обеспечивает горение серы. Дальнейшее нагревание серы до температуры кипения (444,5оС) и дистилляция осуществляется эа счет тепла сгора- 60 ния части серы. Кислород или кислородсодержащий газ подают таким образом, чтобы горение серы происходило только в жидкой фазе и прекращалось после выхода гаэов иэ жидкой серы. То Я есть гаэ необходимо подавать на такую глубину под уровень жидкой серы, чтобы за время подъема пузырьков газа к поверхности содержащийся в газе кислород успел прореагировать с серой и другими горючими примесями.

Если глубина подачи кислорода меньше, то горение происходит не только в жидкой фазе, но частично сгорают и пары серы,что крайне нежелательно, ибо целью сжигания серы является использование выделяюще г ося от горения тепла для перевода жидкой серы н парообразное состояние.

Для обеспечения необходимой глубины подачи кислорода в аппарате подцерживают постоянный уровень жидкой серы.

Газовую фазу, содержащую пары серы, сернистый газ, незначительные количества углекислого газа и паров воды, а также азот, при использовании для сжигания серы, находящейся в воздухе, подвергают охлаждению с целью конденсации паров серы. Сконденсировавшаяся жидкая сера содержит 0,0040,01% растворимых органических примесей н пересчете на углерод и 0,0040,0083 золы. Несконденсировавшиеся газы, содержащие до 20% двуокиси серы, направляют на дальнейшую переработку с целью получения серной кислоты или серы одним из общеизвестных методов.

Нерастворимые органические примеси с золой образуют шлам, который периодически выводится иэ аппарата.

Пример. Исходную жидкую (120-130 С) серу, полученную флотационно-автоклавным методом, в количестве 3 кг и содержащую 0,15% органических примесей и 0,193 золы, загружают в сборник исходной серы и ретор— ту-испаритель, соединенные обогреваемой трубкой. При этом н реторте-испарителе образуется слой жидкой серы высотой 50 см. После прогрева реторты-испарителя с помощью электронагревателей до 2500С в ее нижнюю часть через барботер подают воздух в количестве 0,157 м3/ч, предварительно нагретый в подогревателе до 200 С.

При прохождении пузырьков ноздуха через слой серы в реторте-испарителе происходит самовоспламенение, горение и дальнейший разогрев серы. Спустя 40 мин с момента подачи воздуха температура в реторте-испарителе достигает 4440С и процесс горения сопровождается кипением и испарением серы. Постоянство уровня серы в реторте-испарителе поддерживают за счет подачи жидкой серы из сборника исходной неочищенной серы. Конденсацию паров серы из газовой фазы после реторты-испарителя осуществляют в конденсаторе типа скруббера

Животовского за счет контакта с жидкой серой, температура которой 125 С.

Сконденсировавшуюся серу собирают н сборнике чистой серы. Несконденсиро798032

Формула изобретения

Составитель Е. Гордиенко

Техред,С.Мигунова Корректор Е.Папп

Редактор Н.Егорова

Заказ 9933/23 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вавшиесч газы, куда входят продукты горения и азот воздуха, содержит

19,5% сернистого газа и в условиях лабораторных исследований нейтрализуются раствором щелочи.

В установившемся режиме гореиия и испарения серы при заданном расходе воздуха производительность установки 0,55 кг/ч жидкой серы с содержанием органических примесей 0,004-0, 1% и эолы 0,004-0,0083.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить технологическую и экономическую эффективность процесса очистки жидкой серы оТ органических примесей, а также увеличивает степень очистки серы, которая 1$ может беэ,дополнительной очистки применяться в медицине, при производстве сероуглерода или в любом другом производстве, где предъявляются повышенные требования к качеству серы, 20 исключает загрязнение атмосферы токсичными веществами и исключает потери серы.

1 ° Способ очистки серы от органических примесей, включающий нагрев серы до температуры кипения, дистилляцию и конденсацию полученных паров серы, отличающийся тем, что, с целью предотвращения вредных выбросов в атмосферу, процессы нагревания и дистилляции серы осуществляют за счет сжигания серы в количестве 7-9% от обрабатываемого объема.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с.я тем, что сжигание серы ведут в слое жидкой серы при подаче кислорода или кислородсодержащего газа под уровень жидкой серы на глубину, исключающую процесс горения выше уровня серы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 350347, кл. С 01 В 17/14, 1968.

2. Патент США î@ 3316063, кл. 23-224, опублик. 1967.