Способ очистки обжигового сернистого газа

 

СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЖИГОВОГО СЕРНИСТОГО ГАЗА в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50-75% , отличающ1йся тем, что, с целью повышения степени очистки газа от соединений фтора, в цикл первой ступени промывки вводят продукциоиную кислоту в количестве, обеспечивающем массовое отношение вводимой кислоты к поступающему сернистому газу 0,2-1,6.

„,Я0„„1125189

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК з р С 01 В 17(76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l ) 3629199/23-26 (22) 29.07.83 (46) 23;11.84. Бюл. № 43 (72) Я. Э. Хувес, Л. Г. Перфильева, С. В, Мельникова, А. К. Садиленко и М. К. Малин (53) 66! .248(088.8) (56) l. Амелин А. Г. Производство серной кислоты. М,, Госкимиздат, 1956, с. 125.

2. Справочник сернокислотчика. Под ред. К. М. Малина, «Химия», 1971, с. 482—

500. (54) (57) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЖИГОВОГО СЕРНИСТОГО . ГАЗА в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50 — 75% +ST, отличающнйся тем, что, с целью повышения степени очистки газа от соединений фтора, в цикл первой ступени промывки вводят продукционную кислоту в количестве, обеспечивающем массовое отношение вводимой кислоты к поступающему сернистому газу 0,2 — 1,6.

1 125189

Изобретение относится к способам очистки сернистого газа с повышенным содержанием фтористых соединений и может быть использовано в производстве серной кислоты при утилизации сернистых газов цветной металлургии.

Известен способ очистки обжигового сернистого газа в производстве серной кислоты контактным методом, включающий многоступенчатую промывку газа водой 111.

Недостатками способа являются потери диоксида серы, а также необходимость нейтрализации больших объемов кислых вод, содержащих растворенные фтористые соединения.

Наиболее близким к изобретению -по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки обжигового газа сернистого газа в производстве серной кислоты контактнь,м методом; включающий многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом из цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией 50 — 75% 12).

Концентрации растворов серной кислоты, подаваемых противотоком на орошение каждой ступени промывки, составляют соответственно: на первой ступени 30 — 75%, на второй ступени 5 — 40%, на третьей ступени 0,2О/о. Способ обеспечивает достаточную очистку сернистого газа от соединений фтора (до 2 мг/нм ) в том случае, если содержание их в исходном газе не превышает

15 мг/нм, Содержание фтористых соединений в сернистом газе, получаемом при обжиге цинковых или медных концентратов, а также пиритов в кислороде, существенно выше (от 30 до 1500 мг/нм ).

Известный способ не позволяет достигнуть достаточной степени очистки сернистого газа от фтористых соединений, так как с промывной кислотой первой ступени невозможно вывестн необходимое количество фтора, а вывод кислой воды из последующих ступеней очистки приведет к значительному увеличению объемов жидкости.

Способу присуща недостаточная степень очистки сернистого газа от соединений фтора

Цель изобретения — повышение степени очистки газа от соединений фтора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу очистки обжигового сер.нистого газа в производстве серной кислоты контактным методом; включающему многоступенчатую промывку газа растворами серной кислоты с выводом нэ цикла первой ступени промывки кислоты концентрацией

50 — 75% Н,SO, в котором в цикл первой ступени промывки вводят продукционную кислоту в количестве, обеспечивающем Массовое отношение вводимой кислоты к поступающему сернистому газу 0,2 — 1,6.

Способ осуществляют следующим образом.

Сернистый газ, загрязненный фтористымн соединениями, подают на первую ступень промывки, осуществляемой раствором серной кислоты концентрацией 50 — 75%.

Выводимая из цикла кислота компенсируется зз счет подачи в цикл орошения концентрированной продукционной кислоты (92—

99%) и кислой промывной воды (кислоты) из последующих ступеней промывки, где осуществляется окончательная очистка газа от фтористых соединений путем промывки

его растворами серной кислоты. Далее сернистый газ перерабатывают по обычной схеме производства серной кислоты контактным методом.

Поскольку из технологической схем t возможен вывод продукционной кислоты либо в виде сушильной кислоты с концентрацией

92 — 94%, либо «моногидрата» из абсорбциониого отделения с концентрацией 98 вЂ, 99% введение ее в цикл первой ступени промывки технологически целесообразно.

Процесс очистки сернистого газа от соединений фтора является достаточно сложным физико-химическим процессом; зависящим от ряда технологических параметров, таких как температура н концентрация серной кислоты на первой ступени промывки, числа ступеней, концентрации соединений фтора в жидкой фазе на последующих ступенях промывки, плотности орошения.

Для достижения глубокой очистки газов необходимо обеспечение вывода уловленных в нескольких аппаратах соединений фтора.

Это условие выполняется выводом определенного количества серной кислоты с концентрацией 50 — 75% Н 3О». В противном случае в цикле первой ступени происходит отдувка соединений фтора, уловленных в последующих ступенях н возвращающихся с растворами в голову процесса, т.е. нрн нарушении условий процесса очистки концентрация соединений фтора в газе на выходе из первой ступени больше концентрации их ь гаэе на входе в первую ступень.

Этим объясняются выбранные пределы массового отношения вводимой на первую ступень продукционной кислоты к поступающему на очистку сернистому газу.

При снижении значения отношения

H SO,,/SO менее 0,2 происходит снижение очистки за счет недостаточного ввода продукционной кислоты. При увеличении отношения сверх 1,6 сохраняется достаточная степень очистки, но значительно снижается выход продукционной кислоты.

Пример I. 50.000 нм /ч се1гннсгог0 газа концентрацией 7 об;% SO, содержащего

30 мг/нм HF, подают в систему очистки.

Промывку газа осуществляют в трп ступени растворами серной кислогы. На первой сту: 1125189

Составнтель С. Липочкин

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верее Корректор Г Решетняк

Заказ e417/15 Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам нзобретеннй н открытий

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

Филиал ППП «Патент», r,. Ужгород, ул. Проектная, 4 пени поддерживают концентрацию кислоты

50о/в, температуру 40 — 50 С. Для полного вывода соединений фтора в цикл первой ступени вводят 2000 кг/ч 92в/в Ц, SO< (весовое отношение Н,SO,/SO = 0,2). Из первой ступени выводят серную кислоту концентрацией 50в/в. Далее газ проходит последующие ступени промывки, где орошается растворами серной кислоть концентрацией соответственно: . на второй ступени 5 — 40 /,, на третьей ступени 0,2 — 1 /в. Избыток жидкости со второй .и третьей ступеней передается в цикл первой ступени. Очищенный от соединений фтора сернистый газ далее перерабатывается по обычной схеме. с получением

92 — 99 /в продукционной серной кислоты.

Концентрация соединений фтора в газах после очистки — 2 мг/нмв. При. очистке исходного газа по известному способу концентрация соединений фтора .в газе составляет

20 мг/нм в

Пример 2. 25.000 нм /ч сернистого газа концентрацией 75 об.в/p $0а, содержащего

1500 мг/нмз HF, подают в систему очистки.

Промывку газа осуществляют в четыре ступени растворами серной кислоты. На первой ступени поддерживают концентрацию кислоты 75 мас.о/p и температуру 40 — 50 С. Для полного вывода соединений фтора в цикл первой ступени вводят 28000 кг/ч 99о/р Н, $0» (массовое отношение Н,SO,/SO, = 0,52).

Из первой ступени выводят кислоту концентрацией 75 вес. /p Н,SO . Далее газ проходит последующие ступени промывки, где орошается растворами серной кислоты концентрацией, соответственно: первой

5 — 40 /о, на третьей 0,5 — Яо, на четвертой

0,2 — lв/в. Избыток жидкости со второй — четвертой ступеней передается в цикл первой ступени. Очищенный от соединений -фтора сернистый газ далее перерабатывается по обычной схеме с получением 92 — 99% серной кислоты. Концентрация соединений фто-. ра в газах после очистки — 2 мг/нмв. При очистке исходного газа по известному способу концентрация соединений фтора в газах после очистки составляет 1100 мг/нм .

Пример 3. 70.000 нм /ч сернистого газа концентрацией 40 об в/о $0а, содержащего

1000 мг/нмз HF подают в систему очистки.

Промывку газа осуществляют в четыре ступени растворами серной кислоты. На первой ступени поддерживают концентрацию кислоты 60 мас. /в и температуру 55 — 60 С.

Для полного вывода соединений фтора в цикл первой ступени вводят 130.000 кг/ч

94о/о Н, SO (массовое отношение Н,SO j

/$0е = 1,6), а также из первой ступени выводят кислоту концентрацией 60о/в Н,$04.

Далее .газ проходит последующие ступени промывки растворами серной кислоты концентрацией соответственно: на второй

5 — 40в/в, на третьей 0,5 — 5,0о/в, на четвертой 0,2 — lв/p Н,SO». Очищенный от соединений фтора сернистый газ далее перерабатывается по обычной схеме с получением

92 — 99%p серной кислоты.

Концентрация соединений фтора в газах зк после очистки составляет 2 мг/им . При очистке исходного газа по известному способу концентрация соеди:ений фтора в газах после очистки составляет 900 мг/нмв.

Таким образом, использование предлагаемого способа очистки сернистого газа нозЗО воляет получить высокую степень очистки от фтористых соединений (на 90 — 99о/p) без сброса на нейтрализацию закисленных фторсодержащих вод..

При выводе из первой ступени очистки серной кислоты концентрацией 50 — 75о/в

35 .

Н SO4 последняя может быть использована в производстве удобрений, а растворенные в ней фтористые соединения выводятся в системах фторулавливания этих производств в виде полезных продуктов.