Способ очистки газов от сероводорода

 

Союз Советских

Социалистических

Республик к двто ском свидетельств (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 04.01 8 (2l) 323074ll23 26 с присоединением заявки М(23)приоритет

{Я)м. кл.

В 01 0 53/14

Гоеудзретеенный квинтет

СССР ео лелем кзебретееий н открытей

Опубликовано 07. 12. 82 ° Бюллетень М 45

Дата опубликования описания 07 . 12 . 82

{53) УДК 66.074.

371(088. 8}

Г. А. Ьаддеенкова, Н. Н. Кундо, А. Д. Симонов / и Г. И. Ляшенко

1 (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторско-технологическое бюро катализаторов и Институт катализа Сибирского отделения АН СССР (7<) Заявители (54} СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА

Изобретение относится к области жидкостных окислительных способов очистки газов от сероводорода.

Известен способ очистки газов от кислых компонентов (сероводорода и двуокиси углерода } путем абсорбции водным 15-303ным раствором алканол.-. амина с последующей термической регенерацией насыщенного поглотителя Я

Основным недостатком этого способа является необходимость дальнейшей переработки получаемого после регенерации абсорбента сероводорода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки газов от сероводорода путем абсорбции последнего слабощелочным поглотительным раствором, содержащим металлфталоцианин и щелочной агент, с последующей регенерацией поглотитального раствора продувкой воздухом. В случае очистки газов с высоким содержанием кислорода (5 об.3

2 и выше } обе стадии процесса осуществляются в одном аппарате и протекают одновременно. В качестве агента, окисляющего уловленную сульфидную серу, в этом процессе используют молекулярный кислород и катализатор металлфталоцианина. В процессе очист» ки газа от сероводорода образуются элементная сера и тиосульфат. В качестве металлфталоцианиновых катализаторов наиболее часто используют ,растворимые фталоцианины:кобальта, например сульфофталоцианины. Быстрое окисление уловленной сульфидной серы при регенерации поглотительного раст вора и высокий выход образующейся элементной . серы (303 и выше 3, являющейся ценным техническим продуктом, обеспечиваются в данном процессе лишь при использовании слабощелочных пог2О лотительных растворов (pH 8,5 %2l.

Основным недостатком этого способа является то, что с повышением вели" чины рН поглотительного раствора до

899

4Q

3 978

8,5-9,0 уменьшается скорость регенерации поглотительного раствора, выход образующейся элементной серы падает до 50Ж, а время регенарации составляет > 20 мин. При дальнейшем увеличении рН поглотительного раствора до 10-12 уловленная сульфидная сера на стадии регенерации окисляется еще медленнее с образованием преимущественно тиосульфата, а также примесей сульфита и сульфата. Элементная сера при этом не образуется, Целью изобретения является увеличение выхода серы и повышение скорос-. ти регенерации, Цель достигается тем, что по способу очистки азов от сероводорода путем абсорбции водным щелочным раствором, содержащему сульфофталоцианин кобальта при рН среды 8,5-12, с последующей регенерацией насыщенного абсорбента продувкой воздухом с получением элементарной серы, в поглотительный раствор вводят растворимый в воде альдегид в количестве 0,1-0,2 моль/л.

При этом в качестве альдегидов берут формальдегид, глиоксаль или о-хлорсалициловый альдегид.

Предлагаемый способ позволяет повысить выход серы с 50 до 823 и снизить время регенарации с 20 до

6 мин, т.е. в 3 раза.

Таким образом, введение альдегидов в количестве 0,1-0,2 моль/л в поглотительный раствор щелочно-фталоцианиновой очистки газа от сероводорода выполняет роль промотирующей добавки, обеспечивающей высокую каталитическую активность металлфталоцианинов и их высокую селективность в отношении выхода элементной серы при окислении уловленной суль.-.Фидной серы молекулярным кислородом при рН 8,5-12; проведение we процесса вне указанного числового интервала концентрации альдегида снижает окислительный эффект.

Пример 1.. В герметичном реакторе с рабочим объемом 20 мл, установленном на качалке и соединенном с газовой бюреткой, заполненной кислородом, проводилось окисление водного раствора содержащего 3,3 г/л гидросульфида натрия, 50 мг/л катализатора тетрасульфофталоцианина кобальта (ТСФК ), фосфатный буфер. Величина рН окисляемого раствора 9,2-9,4; температура 2 С.

Время полного окисления данного раствора гидросульфида натрия, фиксируемое по прекращению поглощения кислорода и по отрицательной реакции на . содержание сульфидной серы в растворе составило 20 мин, выход серы 4 3.

В аналогичных условиях окислялся

1о водный раствор гидросульфида натрия, содержащий помимо перечисленных выше компонентов, взятых в тех же концентрациях, 9 г/л формальдегида. Время полного окисления данного раствора гидросульфида натрия составило

6 мин, выход серы 823.

Пример 2. В барботажной .колонне при продувке воздухом окислялся водный раствор сульфида натрия.

Объем раствора 125 мл. Раствор содержал 3,9 г/л сульфида натрия, 50 мг/л тетрасульфофталоцианина кобальта, фосфатный буфер. Величина рН раствора 10 6 температура 25 С. Время полного окисления раствора, Фиксируемое по отрицательной реакции на содержание сульфидной серы в растворе, составило 91 мин. Сера в результате окисления не образовалась.

B аналогичных условиях окислялись растворы сульфида натрия, содержащие, помимо перечисленных выше компонентов, взятых в тех же количествах; а) 2,4 г/л Формальдегида; время полного окисления раствора составило 27 мин; выход серы 40-503;

6) 3,2 г/л глиоксаля; время полного окисления раствора составило

27 мин; продуктами окисления были сера и тиосульфат, в) 10 г/л о-хлорсалицилового альдегида; время полного окисления раствора составило 23 мин; продуктами окисления сульйида натрия были элементарная сера и тиосульфат.

Описываемый способ позволит улучшить экономические показатели щелочно-фталоцианиновой очистки газов от сероводорода, так как при высокой интенсивности процесса (высокой скорости регенерации) и получения в результате очистки преимущественно серы позволяет увеличить сероемкость поглотительного раствора за счет увеличения величины оН до 8,5-12 и, таким образом, снизить удельный расход поглотительного раствора.

978899

Составитель Е. Корниенко

Редактор О. Юркова Техред Л.Пекарь КорректорВ. Бутяга

Заказ 9447/9 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

°

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

Формула изобретения

Способ очистки, газов от сероводорода путем абсорбции водным щелочным раствором, содержащим сульфо,Фталоцианин кобальта, при рН среды

8,5-12 с последующей регенерацией насыщенного абсорбента продувкой воздухом, с получением элементарной серы, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода серы и повышения скорости регенерации, в поглотительный раствор вводят раст воримый B воде альдегид в количестве О, 1-0,2 копь/л.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве альдегида берут форкальдегид, глиоксаль или о-хлорсалициловый альдегид.

Источники информации, принятые во внимание IlpH экспертизе

1. Коуль А. Л., Ризенфальд Ф.С., Очистка газа. И., "Недра", 1962, с. 23-26.

2. Реферативный сборник "Промышленная и санитарная очистка газов". .Вып. 2, 1976. с.2-3 (прототип).