Способ очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода

 

Сущность изобретения: коксовый газ охлаждают в контактных холодильниках с замкнутым водным циклом. Охлажденный коксовый газ подвергают обработке поглотительным содовым раствором. Отработанный поглотительный раствор регенерируют нагреванием под вакуумом, полученные при этом регенераторные газы охлаждают. Образовавшийся конденсат обрабатывают паром под вакуумом 600 - 620 мм рт. ст. , после чего смешивают с регенерированным поглотительным раствором.

Изобретение относится к очистке газов от сероводорода и цианистого водорода карбонатными растворами и может быть использовано в коксохимическом производстве.

Известен способ очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода, включающий охлаждение коксового газа водой в конечных холодильниках контактного типа, промывку в скрубберах поглотительным содовым раствором и регенерацию последнего при нагревании под вакуумом. Вода из конечного газового холодильника после промывки смолой от нафталина подается на охлаждение в градирню, после чего вновь возвращается в газовый холодильник. Выходящая сверху регенератора парогазовая смесь охлаждается в трубчатых конденсаторах-холодильниках с целью конденсации водяных паров, после чего сероводородный газ подается вакуум-насосами в отделение мокрого катализа, а образующийся конденсат, содержащий в растворенном состоянии сероводород, цианистый водород и другие компоненты, смешивается с регенерированным поглотительным раствором (1).

Этому способу очистки коксового газа присущ серьезный недостаток, заключающийся в выделении в атмосферу большого количества вредных веществ, таких как цианистый водород, сероводород, фенолы, нафталин и др, при охлаждении оборотной воды газового холодильника в градирне. По заводским данным выброс цианистого водорода в атмосферу на градирне составляет около 50% от его содержания в коксовом газе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода, включающий охлаждение коксового газа в холодильниках с закрытым водным циклом, промывку содовым раствором в скрубберах, регенерацию поглотительного раствора при нагревании под вакуумом, охлаждение выделяющейся при этом парогазовой смеси, смешение образующегося конденсата с регенерированным раствором и охлаждение последнего перед подачей в скрубберы (2).

Преимуществом этого способа является отсутствие вредных выбросов в атмосферу при охлаждении оборотной воды конечного газового холодильника в трубчатых теплообменниках. Однако из-за увеличения количества цианистого водорода, поступающего с коксовым газом в серные скрубберы, возрастает концентрация нерегерируемых (балластных) солей в поглотительном растворе и соответственно снижается его поглотительная способность, что приводит в свою очередь к снижению степени очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода. По данным исследований при содержании сероводорода в прямом коксовом газе 10,66 г/м³ потери его с обратным газом составляют 0,5 г/м³ при содержании балластных солей в поглотительном растворе 100 г/л и 4,65 г/м³ при содержании балластных солей 250 г/м³, то есть возрастают в 9 раз. Для поддержания степени очистки по этому способу на заданном уровне требуется резкое увеличение расхода соды и соответственно количества отработанного раствора, выводимого из цикла в сточные воды.

Предлагаемый способ решает задачу повышения степени очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода, снижения расхода соды и количества жидких отходов, сбрасываемых в отвал, путем снижения количества цианистого водорода в регенерированном поглотительном растворе.

Эта задача решается с помощью способа очистки коксового газа от сероводорода и цианистого водорода, включающего охлаждение коксового газа в конечном холодильнике с закрытым водным циклом, промывку содовым раствором в скрубберах, регенерацию поглотительного раствора путем нагревания под вакуумом, охлаждение выделяющихся регенераторных газов и смешение образующегося конденсата с регенерированным раствором перед подачей последнего на промывку газа, в котором образующийся при охлаждении регенераторных газов конденсат перед смешением с регенерированным раствором продувают паром под вакуумом, а десорбирующиеся при этом газы (сероводород, цианистый водород и др. ) охлаждают, смешивают с регенераторными газами и направляют в отделение мокрого катализа.

В результате продувки конденсата паром под вакуумом, большая часть растворенных в нем цианистого водорода и сероводорода выделяется в паровую фазу, благодаря чему снижается количество балластных солей, образующихся в поглотительном растворе, и возрастает поглотительная способность последнего.

Наиболее целесообразно осуществлять продувку конденсата под вакуумом 600-620 мм рт. ст. при расходе пара 3-5% от количества конденсата. Такой вакуум обеспечивается с помощью имеющихся в цехах сероочистки вакуум-насосов без применения дополнительных средств (например паровых эжекторов). При этом степень десорбций сероводорода и цианистого водорода достигает 95-97% . Дальнейшее увеличение расхода пара требует пропорционального увеличения капитальных и эксплуатационных затрат, не обеспечивая существенного роста степени десорбции газов, и поэтому не является оправданным.

П р и м е р. Коксовый газ Авдеевского коксохимического завода в количестве 120 тыс. м³/м, содержащий 18 г/м³ сероводорода и 2 г/м³ цианистого водорода после охлаждения в конечном холодильнике с закрытым водным циклом подвергается промывке содовым раствором в скрубберах с последующей регенерацией поглотительного раствора путем нагревания до температуры 65-75^оС под вакуумом 600-620 мм рт. ст. и охлаждением выделяющихся регенераторных газов до 30-40^оС. При содержании в поглотительном растворе карбоната и бикарбоната натрия в пересчете на щелочь 25 г/л и балластных солей 265 г/л потери сероводорода с обратным газом составляют 5,5 г/м³ цианистого водорода 1 г/м³.

Образующийся при охлаждении регенераторных газов барометрический конденсат в количестве 30 м³/ч, содержащий 1,2 г/л цианистого водорода и 0,8 г/л сероводорода, продувают паром под вакуумом 600-620 мм рт. ст. выделившиеся при этом газы (цианистый водород, сероводород и др. ) охлаждают до 30-40^оС и подают вместе с регенераторными газами вакуум-насосом на переработку в отделение мокрого катализа, а очищенный от растворенных газов конденсат смешивают с регенерированным раствором, охлаждают и подают на орошение скрубберов.

В результате обработки паром барометрического конденсата в регенерированном растворе снижается количество цианистого водорода на 33 кг/ч сероводорода на 23 кг/ч, балластных солей на 30% , что обуславливает уменьшение потерь сероводорода с обратным газом на 60% , а цианистого водорода на 30% .

(56) Литвиненко М. С. Очистка коксового газа от сероводорода. Харьков : Металлургиздат, 1959, с. 125-132.

Пинчугов В. Н. и др. Закрытый цикл конечного охлаждения коксового газа, Кокс и химия, 1989, N 5, с. 24-29.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ КОКСОВОГО ГАЗА ОТ СЕРОВОДОРОДА И ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА путем его охлаждения в контактных холодильниках с замкнутым водным циклом, обработки охлажденного коксового газа содовым поглотительным раствором с последующей регенерацией отработанного поглотительного раствора нагреванием под вакуумом с получением регенерированного поглотительного раствора и регенераторных газов, охлаждением последних и смешением полученного при этом конденсата с регенерированным поглотительным раствором, отличающийся тем, что конденсат перед смешением с регенерированным поглотительным раствором подвергают обработке паром под вакуумом 600 - 620 мм рт. ст.