Способ очистки отходящих газов от двуокиси серы

 

Использование: угольная и металлургическая промышленность. Сущность изобретения: отходящие газы обрабатывают водной суспензией отходов флотации углеобогатительных фабрик. Содержание твердого в суспензии 20-70 г/л. Расход суспензии не менее 1 м3 на 1000 м газа. рН отработанной суспензии 6,2-7,4 г/л. Содержание SOa в газах после очистки 30-57 мг/м3. 1 табл. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК р

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (я)5 В 01 D 53/14, 53/34

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4868867/26 (22) 18.07.90 (46) 07.02,93. Бюл. Q 5 (71) Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей (72) lO,M.Ðóáèí. А.M.Êîòêèí, В.Е.Шуляк, А,Ф.Грудникова и Л.Ф,Мохов (73) Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей (56) Патент СССР

N . 795448, кл. С 01 В 17/60, 1981.

Патент США

М 3936525, кл. С 01 В 1,7/00, 1976, Изобретение относится к способам очистки отходящих газов от двуокиси серы и может быть использовано в угольной и металлургической промышленности.

Наиболее распространенным способом улавливания $0г из газов является известковый, одним-иэ вариантов которого является промывка газов суспензией извести.

Несмотря на то, что этот метод является наиболее простым по сравнению с другими, стоимость очистки газов, образующихся от сжигания углей, составляет около 30 стоимости топлива, В качестве прототипа предлагаемого способа принят способ.

Содержанием этого способа является то, что находящиеся в газах диоксиды серы при контакте их с суспензией отходов флотации фосфоритных руд вступают в химическую реакцию с фосфатными шламами с образованием бисульфита, который легко окисляется на воздухе в бисульфат, „, Я2 „„1793946 АЗ

2 (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ 0Т ДВУОКИСИ СЕРЫ (57) Использование. угольная и металлургическая промышленность. Сущность изобретения: отходящие газы обрабатывают водной суспензией отходов флотации угле- " обогатительных фабрик. Содержание твердого в суспензии 20-70 г/л. Расход суспенэии не менее 1 м на1000 м газа, рН отработанной суспензии 6,2-7,4 r/л. Содержание $02 в газах после очистки 30-57 мг/м . 1 табл, Недостатком данного способа является то, что процесс очистки отходящих газов протекает в кислой среде, вследствие чего аппараты и транспортные коммуникации для отработанной суспензии должны выполняться иэ кислотостойких материалов.

Целью изобретения является предотвращение образования кислой среды в отра- 0 ботан ной суспензии. Ф

Поставленная цель достигается тем, что О в способе очистки отходящих газов от двуокиси сори обработкой водной суспензией ) отходов флотационного обогащения в качестве отходов флотационного обогащения используют отходы флотации углеобогатительных фабрик с содержанием твердого в суспензии 20-70 г/л при расходе суспензии не менее 1 м на 1000 м газа.

Суспенэии отходов флота ции углеобогатительных фабрик при содержании твердого в них не менее 20 г/л способны противостоять изменению реакции среды при взаимодействии с кислотой или ще1793946 лочью. Исследованиями, проведенными в институте "Укрнииуглеобогащение" установлено, что это явление основано на том, что отдельные компоненты связывают ионы водорода или гидроксила вводимых в суспензии кислот или оснований с образованием слабых электролитов. Использование этих свойств суспензии отходов флотации позволяет поглощать ими определенное количество двуокиси серы без образования кислой среды в жидкой фазе.

Увеличение содержания твердого в суспенэиях выше 20 г/л оказывает незначительное влияние на способность суспенэий сохранять нейтральность среды. Использование суспензий с содержанием твердого выше 120-150 г/л вызывает затруднения в эксплуатации в связи с осаждением твердых частиц, зашламовыванием транспортных коммуникаций.

Химический состав зольной части отходов флотации угля, %:

РгОь отсутствует; РгОз 7,3: AlzOa 23,9;

ЯОг 58.1; СаО 1,1; M90:1,8; $0з 0,7; МарО

4,2; Кг0 2,5; микроэлементы остальное.

Исследованиями также установлено, что

1 м суспензии способен поглотить l00-160

r двуокиси серы беэ образования кислой среды в жидкой фазе. Исходя из этого, а также содержания двуокиси серы в очищаемом газе, принят нижний предел удельного расхода суспензии. оптимальное значение которого обусловлено содержанием $0 .

Увеличение расхода суспензии сверх оптимального несколько улучшает условия поглощения, однако является нецелесообразным иэ-за увеличения энергетических затрат на ее транспорт.

Содержание двуокиси серы в отходящих газах сушильных установок углеобогатительных фабрик находится в интервале

150-400 мг/м в зависимости от качества сжигаемого топлива, режимов сжигайия и сушки, Пример 1. 1000 м /ч отходящих газов сушильной установки углеобогатительной фабрики, содержащих 180 мгlм двуокиси серы, подаются в аппарат, где контактируют с суспензией отходов флотации с содержанием твердого 50 г/л, подаваемой в количестве 0,7 м /ч; рН жидкой фазы суспензии равен 7,7. Содержание двуокиси серы в газах на выходе из аппарата 50 мг/м; среда жидкой фазы суспензии на выходе — слабокислая (рН 6,2), Пример 2. 1000 м /ч газов с содержанием двуокиси серь) 160 мг/м подаются з в аппарат, где контактируют с суспензией отходов флотации с содержанием твердого

50 г/л, подаваемой в количестве 1 м /ч, рН з

55 улавливается основная часть окислов серы, при этом отработанная суспензия сохраняет слабощелочную среду (рН больше 7).

При расходе суспензии менее 1 м на

1000 м газа (пример 1) также улавливается более 70 / окислов серы. однако отработанжидкой фазы суспензии равен 7,7. Содержание SOz в газах на выходе из аппарата 30 мгlм, рН жидкой фазы суспензии 7,3, з

Пример 3. 1000 м /ч газов с содер5 жанием двуокиси серы 160 мг/м подаются в аппарат, где контактируют с суспензией отходов флотации с содержанием твердого

50 г/л, подаваемой в количестве 1,3 м /ч; рН жидкой фазы суспенэии равен 7,7. На выхо10 де из аппарата содержание двуокиси серы в газах 20 мг/м, рН жидкой фазы суспензии

7.3.

Пример 4. 1000 м /ч газов с содержанием двуокиси серы 200 мгlм подаются

15 в аппарат, где контактируют с суспензией отходов флотации, содержащей 100 г/л твердого и подаваемой в количестве 1,3 м /ч; рН жиДкой фазы суспенэии равен 7,7, На выходе иэ аппарата содержание двуоки20 си серы в газах 35 мг/м . рН жидкой фазы суспензии 6,6.

Пример 5. 1000 м /ч газов с содерз

>канием двуокиси серы 210 мгlм подаются в аппарат, где контактируют с суспензией

25 отходов флотации, содержащей 20 г/л твердого и подаваемой в количестве 1 3 м /ч; рН жидкой фазы суспензии равен 7,7, На выходе иэ аппарата содержание двуокиси серы в газах 30 мг/м . рН жидкой фазы суспензии

30 7,2.

Пример 6. l000 м /ч газов с содержанием двуокиси серы 320 мг/м подаются в аппарат, где контактируют с суспензией отходов флотации с содержанием твердого

35 70 г/л, подаваемой s количестве 2,2 м /ч, рН жидкой фазы суспензии равен 7,8, Содержание SÎz в. газах на выходе из аппарата 50 мг/м, рН жидкой фазы суспензии 7,3, Пример 7. 1000 м /ч газов с содер40 жанием двуокиси серы 400 мг/м подаются в аппарат, где контактируют с суспензией отходов, содержащей 70 г/л твердого и подаваемой в количестве 3,0 м /ч; рН жидкой фазы суспензии равен 7,8. На выходе из

45 аппарата содержание двуокиси серы в газах

57 мг/м, рН жидкой фазы суспенэии 7,4.

В таблице приведены результаты исследований, проведенных на стендовой установке, обеспечивающей контакт отходящих

50 газов сушильной установки с проточным слоем суспензии.

Как видно иэ приведенных в таблице данных, при расходе суспензии отходов флотации 1 м и больше на 1000 м газа

1793946 танной суспензии, в качестве отходов флотационного обогащения используют отходы флотации углеобогатительных фабрик с содержанием твердого в суспензии 20-70 г/л при расходе суспензии не менее 1 м на

1000 мз газа.

Формула изобретения

Способ очистки отходящих газов от двуокиси серы обработкой водной суспензией отходов флотационного обогащения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью предотвращения образования кислой среды в отрабоСоставитель Ю,Рубин

Техред М,Моргентал

Корректор И.Шмакова

Редактор

Заказ 517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ная суспензия имеет слабокислую среду(рН

6,2).

Увеличение расхода суспензии более 1 м на 1000 м газа обусловлено увеличением содержания SOz в газе более 200 мг/м, 5

Избыток суспензии не ухудшает показатели процесса и ограничивается затратами на ее транспорт.

Влияние содержания твердого в сус- 10 пензии видно из сравнечия показателей значений рН отработанной суспензии в примерах 4 и 5. При прочих равных условиях уменьшение содержания твердого до 10 г/л обусловило снижение рН отработанной сус- 15 пензиидо 6,6. Увеличение содержания твердого не оказывает влияния на эффективность процесса улавливания, однако, как указывалось ранее, при содержании твердого выше 150 г/л значительно 20 усложняется транспорт суспензии по трубопроводам. Поэтому использование для поглощения SOz суспензий с высоким содержанием твердого является нецелесообразным.

Предлагаемый способ очистки отходящих газов сушильных установок углеобогатительных фабрик от окислов серы по сравнению с прототипом имеет преимущество, которое заключается в том, что для очистки газов используют суспенэию отходов флотации угля, находящуюся в замкнутом цикле фабрики и сохраняющую нейтральную среду после поглощения определенного количества SOz; Применение предлагаемой суспензии отходов флотации позволяет не применять для очистки газов специального поглотителя и не организовывать его нейтрализацию путем применения специальных реагентов.