Способ извлечения и концентрирования диоксида серы из газов

 

Изобретение относится к технологии адсорбционной очистки газов от SO<SB POS="POST">2</SB>, применяемой на установках ожижения SO<SB POS="POST">2</SB> и предприятиях цветной металлургии и позволяющей обеспечить стабильность работы в многоцикловом процессе. Очищаемые газы пропускают через адсорбент SO<SB POS="POST">2</SB>, представляющий собой предварительно деалюминированные парами SICL<SB POS="POST">4</SB> цеолиты типа NAY с модулем SI O<SB POS="POST">2</SB>/AI<SB POS="POST">2</SB>O<SB POS="POST">3</SB>, равным 7 - 60. Адсорбцию ведут при -30 ... -40°С. Способ обеспечивает стабильность работы в 15-цикловом процессе. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4341854/31-26 (22) 14. 10.87 (46) 23.12.89 Вюл. (з 47 (71) Институт химии и химическсй технологии СО Aff СССР (72) Л.A.>1ó(>êoft, О.!!.Шаронова, Н.!!.! !ишкина, В.H.Øåttíèí, Л.Г.Лншиц, А.Г.Рябко, Л.И.Оружейников и В.Г.Селезнев (53) 66.074.378.1(088.8) (56) Kincal S, Сс>1Гая A., S«para(in»

Sci«n«« апс! Tchnolo);e 198 1, 16,! 3.

s.229-236, Изобретение относится к процессам адсорбционной очис ткн отходящих газов от двуокиси серы и может быть использовано для переработки газов установок ожижения двуокиси серы, в том числе и нл предприятиях цветной металлургии.

Цель изобретения — обеспечение стабильности работы в многоцикловом процессе.

Пример 1; Газ, содержащий

2,3 об.Е SO в гелии, пропускают в проточном режиме через адсорбер, в который загружено 0,1 г цеолита

NaI с модулем 4,6. Лдсорбцию провоо дят при -30 C и скорости потока га3 зовой смеси 30 см /мин. Содержание

80 в исходном и очищенном газе контролируют хромлтогрлЛичсски. Лдсорбент считается насыщенным после вы(5f) 4 В 01 D 53/02. С 01 В 17/60

2 (54) СПОСОГ> ИЗВЛВЧ! .!!ИЯ И КО!!!!1>!!ТРИРОВЛ!И!Я ДИО!(СИ 1. > (;FFÍ ИЗ ГЛЗОВ (57) Изобретение е> гносится к технологии лдсорб(нн>ннс и с> ftfc TK! f газов от

SO примс »я«мой нл устал»к-.лх ожи >

>tet ння S() ff п)>епприл тлях 1!нс. тнои мс . тлллургии и позволяющей обеспечить стлбильность раб<>ты и мнс>гс цикловсм процессе. A>ttftqae."ft е газы пропускают через адсорбент S()z, представляющий собой предварит :льн> дел>н>миниронлнньк парами i (1 t!e о ttti ы типа !)а с мо г> ч м Si0z, >1(t,, рлвным 7-60 Лдсорбцию ведут прн -30 ...-40 (:. Способ обеспс чивлет стлби )ьнос ть рлботы в 15-цикловом процесс». " тлб:t. равниванил входной и в()хс>иной концентраций БО .

П«сорбцин> осуществляют пропункой с> адсорбента гелием !t!»t 100 С и скорости потока 20 см /мнн. Проис дят 10

3 рабочих циклон, клгсдьсй цtttf I включает адсорбцию и десорб)(ию 80 . В нескольких циклах сначала проводят десс рбцию о при 30 С, затем повышают температуру до 100 С. Десорбцию прс крлщлн>т, когда содержание 80 в газе продувки уменьшается до 0,05 об,7.

Пример 2. В адсорбер загружают 0,1 г деалюминированного парами тетрахлорида кремния цеолита 1)л? с модулем 7. Проводят 15 рабочих циклов. Условия аналогичны примеру 1.

Пример 3. В лдссрбер злг)> — жлют 0,1 г деалюминированнс го !)»1

1530227 модулем 13. Условия аналогичны примеру 2.

Пример 4. В адсорбер загружают О, 1 r деалюминированного NaI c модулем 27, Проводят 3 цикла, Условия аналогичны примеру 1, Пример 5. В адсорбер загружают 0,1 r деалюминированного NaI c модулем 60. Условия аналогичны примеру 2.

Пример 6, В адсорбер загружают 0,1 г деалюминированного NaI c модулем 80. Условия аналогичны примеру 4 °

Пример 7. В адсорбер загружают 0,1 г цеолита ПИ (морденита) с модулем 11. Условия аналогичны примеру 2.

Пример 8. В адсорбер загружл- 20 ют 0,2 r деалюминированного NaI c модулем 11. Смесь содержит 4,7 об.7.

SO . Условия аналогичны примеру 1.

Данные по адсорбционно-десорбционным свойствам деалюминированного NaI цеолитл по отношению к SO при темпео ратуре адсорбции -30 С приведены в табл.1.

Данные по адсорбционно-десорбционным свойствам деалюминированного

NaI цеолита по отношению к SO< при о температуре адсорбции -40 С приведены в табл.2 (приведенная концентрация

SO< в газе десорбции определяется как средняя величина за время десорбции).

Анализ полученных данных (табл.1) свидетельствует о том что все исо следованные при -30 С образцы деалюминированного NaI имеют высокую адсорбционную емкость, которая млло из- 40 меняется в течение проведенных 15 циклов, Адсорбционная емкость морденитового образца значительно ниже, чем у образцов цеолитл и остается постоянной 45 в течение 14 циклов после резкого уменьшения ко второму циклу.

Высокая начальная емкость исходного NaI в значительной степени падает уже к 10 циклу. Структурные иссле50 довлния этих образцов показали, что в образце с модулем 4,6 после адсорбции наблюдаются сильные изменения в структуре.

С повышением модуля SiO /Al 0 поа э вышлется стабильность структуры цеолита, увеличивается доля SO, десоро бированной при 30-40 С, а также уменьшается время десорбции SO npu о.

100 С, повышая тем самым концентрацию двуокиси серы в десорбированном rase, Однако становится более пологим фронт выравнивания концентраций, происходит снижение защитной емкости этих образцов, поэтому наиболее приемлемым является использование в качестве адсорбента деалюминированного ИаТ с модулем 7-60, имеющего высокую защитную емкость и сравнительно небольшое время десорбции.

Проведение процесса адсорбции при температурах выше -30 С приводит к снижению адсорбционной емкости цеолио тов, температура ниже -40 С экономически невыгодна.

Таким образом, применение предлагаемого способа обеспечивает стабильную работу в 15-цикловом процессе извлечения и концентрирования диоксида серы из газов, выходящих со второй ступени конденсации установок ожижения SO, л также позволит дополнительно получать в виде продукта сжи- женный диоксид серы.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ извлечения и концентрирования диоксида серы из газов, включающий лдсорбцию нл синтетических цеолитлх типа NaI и их термическую регенерацию, отличающийся тем, что, с. целью обеспечения стабильности работы в многоцикловом процессе, используют предварительно деалюминированные парами тетрлхлорида кремния цеолиты Г1л1 с модулем

SiO /AlzOq, равным 7-60, и лдсорбцию о ведут при темперлтуре -30 . .. -40 С, l530227

10 л

5 о

v л л сЧ «О O сЧ «О «О с 4 с4 и оо б tl) 5о 1 о

v u

Ю б

ЦО о х»вЂ”

Ф х а а со и

ОO олeмОм м

О м о

O OOinOO I I .0 М С 4 о

В

10 о а о

Ю

r O O O O с л со сл О О

О м с«4

Ф о и с! л сб «с х е v

o-H x

Е Z

0 0 Лжсоо

1 с- -i о-.sa — v с4 1

Z о х х

О сО - -i

I coñÎΫм I

С- С.! М М

CO

1! с»

Z l

«« f ,с 1

Е»

v с

О л л О с1 Л

-со со м т- с 1 с 4 с«! м» вЂ” 1 х

cd » х I о

««

Е 1

«О а о

ОМ 0О Л O»V

wcocoa 1 лм сi! сi) сii «v w

- О Л О 0 СО 0 Л оa СПсЧVVОМ м с! сч м м м сч -

О (4 и!

««» E 4

1 е4

I OO

oвл

D cA

«О л. л м л О О с 4 10 сО сi1М- ЛVr со

Х I я l

° »

l O O м «со

М с!

О ОО -d О О а coг л- м

Г1 с"! с 1 М

tx х

« с! а м O щ сл ."т х ь-: о °

Ы 0 о о л а

o - ! о s

» 0 а Q

Ц о в с)

«с!

Е»

И,с! о о

Х Э

Л и к

1530227

Таблица 2 г Лесорбция при 100 С

А дсорбционная емкость мг/г

Модуль цеолита Si0 /Al О

Пример

Концентрация

S0< в газе десорбции, об,7

Время, мин

376 320 290 38

298 303 294 10

318 305 318 7

340 350 5

380 360 245 3

Составитель Г.Винокурова

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Мапоti, Редактор И. Горная

Заказ 7800/7 Тираж 600 Подпис ное

BHHHIBf Государственного комичета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

11роиэводстненно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

4,6

13

27

Циклы

6

14