Способ отделения сероводорода из осветленного зеленого щелока

 

О П И С А Н И Е ()965340

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Ж

4 /

К ПАТЕНТУ

3 . (22) Заявлено 27. 11 74(21) 2078679/23-26 (51) + K . (61) Дополнительный к патентуВ 01 В 53/14 (23) Приоритет - (32) 28.11.73 (3 i ) 3671/73 (33) Финля Ндия

Государственный квмитет

СССР

Ilo делам лэобретеннй и втврытий

ОпУбликовано 07. 10.82. Бтоллетень J% 37 (53) УДК 66.

° 074 3(088.8) Дата опУбликования описания 10 10 82 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Хякан Вильгельм Романтчук и (Финляндия) Г

Туомо хани;. ;!- ":;т@")!-,,:;; л. а ° с

Иностранная фирма

"Ой Тампелла А Б" (Финляндия) (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОТДЕЛЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА

ИЗ ОСВЕТЛЕННОГО ЗЕЛЕНОГО ЩЕЛОКА

Изобретение относится к процессам выделения сероводорода из щелочных растворов процесса карбонизации и может найти применение в газовой промышленности и в процессах получения соды.

Известен процесс выделения сероводорода путем абсорбции водным раствором карбоната натрия с последующей регенерацией насыщенного поглотителя продувкой воздухом (1 1.

Однако этот способ характеризуется недостаточно высокой степенью выделения сероводорода, в результате чего остаточный сероводород выбрасывается в атмосферу или сжигается до SO> и тоже выбрасывается. в атмосферу, что загрязняет окружающую средуНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ отделения сероводорода из осветленного зеленого щелока, включающий предваригтельную карбонизацию путем контактированил щелока с топочными газами, содержащими двуокись углерода, карбонизацию раствора с получением би5 карбоната щелочного металла и отпарку сероводорода, причем на карбонизацию подают кристаллический карбонат натрия, полученный на стадии отпарки, а отходящие газы процесса в цикл не

1О возвращаются (2).

Известный способ также характеризуется недостаточно высокой степенью использования двуокиси углеро!

5 да, на двух ступенях карбонизации она составляет только 153.

Цель изобретения - повышение степени использования углекислого газа.

Поставленная цель достигается тем, 20 что согласно способу отделения сероводорода из осветленного зеленого ще-. лока, включающему предварительную карбонизацию путем контактирования щелока с топочными газами, содержащими двуокись углерода., карбонизацию

965340

3 раствора с получением 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 H

СО -содержащего газа.

4 фазу раствора, получаемую иэ нижней части отпарной секции и содержащую, главным образом, карбонат нат-. рия и в меньшем количестве сульфид натрия, сульфат натрия и тиосульфат натрия, накачиваюг частично в карбонизатор, а остаток используют для других целей.

На стадии карбонизации бикарбонат натрия получают из карбоната натрия при помощи абсорбции двуокиси углерода в раствор из отходящих газов.

Отходящие газы нагнетают в карбонизатор при 30-45 С при помощи газодувки.

Часть газов иэ карбонизатора циркулирует к впускной стороне газодувки и необходимый гаэ подают в виде свежего газа из автоклава. Часть газов, соответствующую свежему газу,. нагнетают гаэодувкой к стадии предварительной карбонизации и оттуда выпускают.

В стадии предварительной карбонизации сероводород йолучаемый в стадии карбонизации, абсорбируют из отходящего газа в зеленую жидкость, поступающую в процесс и имеющую высокую щелочность. ю

Д<

Пример 1. Из концентрированной отработанной жидкости, сжигаемой в печи, получают расплав,k который растворяют в воде, чтобы получит,ь зеленую жидкость, а твердую фазу удаляют из этой жидкости при помощи седиментации. Очищенную зеленую жидкость накачивают в колонну предва рительной карбонизации, где сульфид натрия зеленой жидкости взаимодействует с двуокисью углерода отходящих газов в результате чего образуется бисульфид; ".ия. После предварительнойй карбон :=ации 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 0,4 атм, создаваемый вакуумным насосом, который одновременно передает сероводород для сжигания, например, в серной печи.

В результате, по меньшей мере, частичного получения бикарбоната непосредственно иэ 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 карбониэируется, количество сероводорода, отделяемого в стадии карбонизации, увеличивается до такай величины, что не может произойти полная рекарбониэация 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 карбониэации должно снижаться раствором из отпарки.

Пример 2, Подают зеленую жидкость со скоростью 10 м /ч. кон центрация 180 г Ма О/литр, содержание.: сульфидов 501. В результате в зеленой жидкости получается Ма СО

14,$ кмоль/ч и Na

Жидкость делится на два потока в соотношении 1:3.

340 6 не предварительной карбонизации из отходящего газа в зеленую жидкость, предотвращая попадание его в окружающую среду. В стадии предварительной карбонизации двуокись углерода потребляется в количестве 7,25 кмоль/ч, т.е. гаэ, выходящий из стадии предварительной карбонизации(приблизительно 3130 нмз/ч), содержит 54 C$ ° ,Степень использования двуокиси углерода в стадиях карбонизации и предварительной карбонизации составляет 70 .

Формула изобретения

Составитель Е. Корниенко

Редактор Jl. Филь Техред 3.Палий Корректор О. Билак

Заказ 7696/49

Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 965

Для карбонизации упомянутого количества зеленой жидкости .по реакции требуется

2NazS+ Hz0+ C0z= 2NaHS NàzÑ0 (1)

0,5 14,5 кмоль/ч = 7,.25 кмоль/ч дву- з окиси углерода.

Для разделения сероводорода при отпаривании

Ма Ь+ МаНСО =. йа СО Н 5 (2) карбойата натрия требуется столько, 1О чтобы, по меньшей мере, его количество было эквивалентно бисульфиду натрия. т.е, 14,5 кмоль/ч. Но более выгодно применять бикарбонат натрия в избытке, приблизительно 20-80< 1З (18,4 кмоль/ч).

Чтобы получить указанное количество бикарбоната в процессе карбонизации, требуется двуокись углерода в соответствии с реакцией 20 йа СО + СО2+ HzO = 2NaHCO> (3)

О, 5 ° 18, 4 кмоль/ч = 9, 2 кмоль/ч.

Отходящие газы из пода печи содержат 14-164 двуокиси углерода.

Отходящие газы циркулируют в карбо- 25 низаторе и при этом дополнительно

У 1 используется незначительное количест-. во свежего газа. Содержание двуокиси углерода в газе уменьшается на стадии карбонизации приблизительно от 15 зв до 104., в результате чего требуется свежий газ для карбонизации со скоростью 3500 нм /ч.

Газ выходит иэ стадии карбонизации со скоростью примерно 3300 нм /ч и содержит 9,7 „ CO . Газ циркулирует в карбонизаторе со скоростью

14000 нм /ч, т.е. всего через карбонизатор вдувается 17500 нм /ч газа.

Весь отходящий газ (приблизительно

3300 нм /ч), выходящий из карбонизатора, подают на предварительную карбонизацию, в результате чего можно сероводород, образующийся в оставшемся сульфиде, реабсорбировать в колонСпособ отделения сероводорода иэ осветленного зеленого щелока, включающий предварительную карбонизацию путем контактирования щелока с топочными газами, содержащими двуокись углерода, карбониэацию раствора с получением бикарбоната. щелочного металла и отпарку сероводорода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени использования углекислого газа и упрощения процесса, щелочной раствор после контактирования с газами на стадии предварительной карбониэации делят на два потока в соотношении 1: 1-3, один иэ 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. И., "Недра", 1968, с. 88,:.89 °

2. Патент СССР Н 289580, кл. С 01 D 7/24, 1967 (прототип).