Способ получения сернистого газа

 

1н СКОР) э,,, О67й С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Сощиалистиче их

Республик

< 709524 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.06.72 (21) 1795289/23-26 (5I) М. Кл.2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

С 01 В 17/54

Гасударственный нанотет

СССР оо делам нвоооетвннй и отнрытнй

Опубликовано 15 01 80. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 25.0!.80 (53) УДК 661.248 (088.8) (72) Автор изобретения

И. А. Христюк

Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (54) СПОСОБ ПОЛЬ ЧЕНИЯ СЕРНИСТОГО ГАЗА

Изобретение относится к способам получения сернистого газа, предназначенного для использования в целлюЛозно-бумажном производстве и других отраслях народного хозяйства страны.

Известен способ получения сернистого газа при сжигании серы в воздухе под давлением до 50 атм при коэффициенте избытка воздуха больше 1,0 с последующим охлаждением и очисткой полученного газа (I).

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ, согласно которому сжигание серы осуществляют под давлением, близким к атмосферному, во вращающихся и форсуночных печах, аппаратах кипящего слоя и циклонного типа при а)1, а охлаждение производят в две ступени водой сначала до 300, а затем до 40 С, совмещая этот процесс с очисткой газа от механических загрязнений и частично от химических примесей.

Очищенный и охлажденный сернистый газ направляют на абсорбцию водой или растворами оснований, получая при этом «сульфитную кислоту», используемую в производстве целлюлозы (2).

Недостаток известных способов получения сернистого газа заключается в том, что при их осутцествлении содержание двуокиси

5 серы в получаемом газе не превышает 17%. а содержание в нем серного ангидрида, о6разовавие которого приводит к прямой потере серы в производстве, достигает 0,2%.

Технико-экономическая эффективность процесса приготовления сульфитной кислоты определяется, в основном, крепостью используемого сернистого газа и оказывается тем выше, чем газ концентрированней.

Целью изобретения является повышение концентрации сернистого газа и предупреж дение образования серного ангидрида.

Указанная цель достигается тем. что в предлагаемом способе сжигание серы производят при коэффициенте а, находящемся в пределах 0,1 — 1,0, независимо от вида ис>и пользуемого кислородсодержащего газа (воздух, технический кислород, обогащенный кислородом воздух), а охлаждение газа на первой ступени ведут до достижения температуры промывной жидкости 115—

709524

158 С, а на второй ступени температуру газа снижают до 30 — 35 С.

Охлаждение газа на первой ступени до

115 — 158 С в отличие от известного способа (300 С) обусловлено необходимостью предупреждения налипания серы, конденсируемой из паров охлаждаемого газа, и вывода ее из системы в легкоподвижном жидком состоянии.

Наиболее благоприятные условия для этого создаются в предлагаемом температурном интервале, вязкость жидкой серы в котором минимальна и находится в пределах 0,065 — 0,126 П.

Снижение температуры газа до 30 — 35 С на второй ступени его промывки и охлажде- $$ ния определено спецификой сорбции двуокиси серы из газа в производстве сульфитной целлюлозы.

Пример. Способ проверен на установке при коэффициенте избытка воздуха к = 0,1 и а = 1,0 — при давлении в системе 3, 0 ати.

Сжигание серы в воздухе при давлении

3,0.ать производится следующим образом.

Твердую серу подают в плавильник„где с помощью пара переводят в жидкое состоя2$

Формула изобретения

$O Способ получения сернистого газа путем сжигания серы под давлением в воздухе или кислородсодержащем газе с последующим двухступенчатым охлаждением и промывкой полученного сернистого газа, отличающийся тем, что, с целью повышения концентрации целевого продукта, сжигание серы осуществляют при коэффициенте избытка воздуха или кислородсодержащего газа

a = 0,1 — 1,0, а охлаждение газа на перние. Расплавленную серу собирают в сборник, откуда ее с температурой 140 С непрерывно подают под напором в печной агрегат на сжигание. Воздух, необходимый для сжигания серы, сжимают компрессором до 3,0 ати и после подогрева в кожухе печи до 180 — 200 С подают в печной агрегат.

Регулирование температуры горения серы в пределах 1100 — 1300 С производят путем изменения расхода воды, впрыскиваемой в печь специальной форсункой.

Коэффициент избытка воздуха к поддерживают равным 0,1 или 1,0. Кислород воздуха, подаваемого в печь, полностью расходуется на образование двуокиси серы. В печном газе, кроме азота и сернистого ангидрида, содержится значительное количество парообразной серы. Последнюю удаляют из газа, предварительно сконденсировав до жидкого легкоподвижного состояния. Для этого горячую паро-газовую смесь, выходящую из печного агрегата, подвергают охлаждению в две ступени при непосредственном контакте с тщательно распыляемой водой.

Первая ступень охлаждения горячего газа наиболее эффективно осуществляется в скруббере типа Вентури. Газо-жидкостную смесь, образующуюся при этом, разделяют в циклонном сепараторе. С горячей промывной жидкостью (115 — 158 С) удаляется в расплавленном состоянии сконденсированная сера с разнообразными примесями, содержащимися в сжигаемой сере (селен и

3$

4Î

4$ другие). В теплоизолированном отстойнике, куда поступает промывная жидкость из циклонного сепаратора, образуется два слоя.

Нижний слой — жидкая сера с тяжелыми, оседающими в ней примесями, и верхний слой — горячая (115 †1 С) промывная жидкость. Периодически часть расплавленной серы с осевшими в ней соединениями селена, теллура и иными тяжелыми загрязнениями (шлам) выпускают из отстойника, заливают в тару и по мере накопления отправляют на специализированные предприятия для переработки. Основное количество жидкой серы (верхняя часть нижнего слоя в отстойнике промывной жидкости) возвращают в сборник перед печным агрегатом, где она смешивается со свежей расплавленной серой, направляемой на сжигание.

Горячую (115 — 158 С) промывную жидкость смешивают с частью промывной воды, образовавшейся на второй ступени промывки, и после охлаждения направляют на повторное использование.

Сернистый газ, охлажденный на второй ступени до 30 — 35 С, подают в абсорбционную аппаратуру для приготовления башенной кислоты.

Концентрации сернистого газа, образующегося при сжигании серы в воздухе, как при к = О,1 так и при e = 1,0 близки к теоретической — 21%.

Осуществление предлагаемого способа обеспечивает получение сернистого газа теоретической концентрации, свободного от селена, серного ангидрида и других вредных для технологии целлюлозы химических загрязнений. Использование такого газа в сульфит-целлюлозном производстве позволит снизить затраты на сооружение кислотных отделов предприятий, существенно сократить загрязнение атмосферы выхлопными газами сорбционной аппаратуры, повысить крепость сульфитной кислоты, интенсифицировать варку древесины и заметно улучшить показатели качества вырабатываемой продукции.

709524

Составитель Н. Видякин

Редактор Е. Хорнна Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 8687/26 Тиранс 565 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П « llRTeHT, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вой ступени ведут до достижения температуры промывной жидкости 115 — 158 С, а на второй ступени газ охлаждают до 30 — 35 С

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции, 1и 21515691, кл. С 01 В, 1968.

2. Непенин Н. Н. Технология целлюлозы, том 1. Производство сульфитной целлюлозы, с. !52 — 155, 1956 (прототип).