Установка для получения серы и водорода из сероводорода

 

Использование: для утилизации сероводорода и получения серы и водорода из сероводорода. Сущность изобретения: устройство представляет из себя аппарат-озонатор, имеющий трубопровод подачи газа. Внутри озонатора установлен линейный электрод по оси трубопровода, выполненного из диэлектрического материала, а снаружи или внутри установлен второй электрод, выполненный в форме цилиндра. Озонатор в верхней части снабжен проницаемой для водорода мембраной, над которой выполнен трубопровод отвода водорода. В нижней части озонатор снабжен герметичным сферическим или цилиндрическим краном порционной выдачи серы. Несколько озонаторов по сероводороду соединены последовательно, а по водороду - параллельно. Трубопроводы отвода водорода и сероводорода от последнего озонатора соединены с входом компрессора, выход которого соединен с разделителем сероводорода от водорода, нижняя часть которого соединена трубопроводом с емкостью подачи сероводорода в первый озонатор. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для утилизации сероводорода и предназначено для получения серы и водорода из сероводорода.

Известно устройство для получения серы и водорода из сероводорода, включающее озонатор, установленный вертикально.

Это устройство имеет низкую эффективность из-за низкой степени разложения сероводорода, трудности отделения водорода от сероводорода и трудности отделения серы без нарушения герметичности устройства, что вызывает большие утечки, присутствие водорода дополнительно снижает степень переработки сероводорода.

Цель изобретения повышение степени переработки сероводорода.

Поставленная цель достигается тем, что в озонаторе в верхней его части установлена мембрана для пропуска водорода, в нижней части озонатор снабжен герметичным краном с ячейками, после которого установлен накопитель серы, озонаторы установлены последовательно по сероводороду и параллельно по водороду и подключены на выходе к одному компрессору, который соединен с емкостью-разделителем сероводорода от других газов, нижняя часть которой соединена трубопроводом с емкостью подачи сероводорода в озонаторы.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Установка содержит емкость 1 для обогащенного сероводорода, соединенную с его источником, оборудованную манометром 2 и редуктором 3 с запорной арматурой. Выход редуктора 3 соединен трубопроводом с озонатором 4, установленным вертикально и имеющим линейный электрод 5, установленный по оси озонатора 4, и цилиндрический электрод 6, установленный с наружи или внутри озонатора. В верхней части озонатора установлена мембрана 7, пропускающая только водород (обработана заряженными частицами). Вверху озонатора 4 над мембраной 7 установлен трубопровод 8 отвода водорода, подвод сероводорода в озонатор осуществлен снизу, а отвод газа из озонатора сверху трубопроводом 9. Внизу озонатора 4 установлен герметичный сферический или цилиндрический кран 10 с ячейками для вывода серы порциями из озонатора без нарушения герметичности, что исключает утечки сероводорода. Под озонатором 4 установлена емкость-накопитель 11 серы с краном 12 (как кран 10), что увеличивает надежность герметизации озонатора. Несколько озонаторов 4 установлены последовательно по движению сероводорода и параллельно по отбираемому водороду. Трубопровод 8 отвода водорода на конце снабжен регулируемым дросселем 13 (редуктором давления), а трубопровод сероводорода после озонаторов 4 снабжен отделителем 14 серы от сероводорода, содержащим два вертикально и последовательно установленных сосуда, снабженных герметичными кранами удаления серы (подобных кранам 10 и 12) и имеющих значительно большее сечение для прохода газа, чем трубопровод.

Трубопроводы отвода водорода и сероводорода соединены с входом компрессора 15 регулируемой производительности, выход которого соединен с емкостью 16 разделителем сероводорода от других газов, которая снизу соединена трубопроводом 17 с емкостью 1. Трубопроводы могут быть оборудованы ротаметрами, датчиками давления, а емкости 1 и 16 датчиками уровня сжиженного сероводорода или весами. Краны 10 и 12 могут быть оборудованы приводами с автоматическим или ручным управлением. Озонаторы целесообразно выполнять прозрачными, наклон трубопроводов 9 после озонаторов 4 вниз также целесообразен.

Работает установка следующим образом.

Обогащенный снижением сероводород от источника подают в нижнюю часть вертикального озонатора 4, используя редуктор 3 для установки оптимального режима по скорости сероводорода и давлению в устройстве. На электроды 5 и 6 подают высокое напряжение тлеющего разряда, отделяют водород от оставшегося газа посредством создания над мембраной 7 падения давления (достаточно незначительного от 0,01 до 0,02 атм). Сверху озонатора 4 производят удаление сероводорода по трубопроводу 9 посредством компрессора 15, предварительно очищая сероводород от частиц серы, которые могут быть захвачены потоком газа в емкости 16, в которой за счет конструктивных особенностей значительно падает скорость газа. Образующуюся серу по мере накопления удаляют снизу посредством герметичного крана 10 в емкость-накопитель 11, снабженную таким же краном 12.

После компрессора продукты (водород и сероводород) направляют в емкость 16, откуда возвращают сероводород в емкость 1. Сероводород пропускают последовательно через несколько озонаторов, причем в каждый озонатор подают обогащенный сероводород (единственное условие эффективной работы озонаторов), а после них сероводород, снова обогащенный, направляют по этому пути многократно, что приводит к полной переработке сероводорода.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЫ И ВОДОРОДА ИЗ СЕРОВОДОРОДА, включающая озонатор, установленный вертикально, трубопроводы подачи сероводорода, отвода водорода и средство для отвода серы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, озонатор снабжен установленной в его верхней части проницаемой для водорода мембраной, средство для отвода серы выполнено в виде емкости-накопителя, снабженной на входе и выходе герметичным краном с ячейками, установка содержит несколько озонаторов, соединенных последовательно трубопроводами подачи сероводорода и параллельно трубопроводами отвода водорода, компрессор, вход которого соединен с трубопроводом отвода водорода от каждого озонатора и сероводорода от последнего озонатора и разделитель сероводорода от водорода, соединенный с выходом компрессора и через трубопровод отвода сероводорода с трубопроводом подачи сероводорода в установку.

РИСУНКИ

Рисунок 1