RU2054307C1 - Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы - Google Patents
Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054307C1 RU2054307C1 SU5058944A RU2054307C1 RU 2054307 C1 RU2054307 C1 RU 2054307C1 SU 5058944 A SU5058944 A SU 5058944A RU 2054307 C1 RU2054307 C1 RU 2054307C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- suspension
- washing
- water
- sludge
- sulfide
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 14
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 10
- 230000019086 sulfide ion homeostasis Effects 0.000 title abstract description 3
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 title abstract 3
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 title description 9
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910000358 iron sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 11
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 13
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 5
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002506 iron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Использование: в химической промышленности при обезвреживании газовых выбросов шахтных печей производства сульфида натрия. Сущность изобретения: очистку печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы ведут промывкой при рН 7,5 - 10,0 суспензией, полученной при репульпации в воде шлама - отхода производства сульфида натрия со стадии его отмывки - и предварительно обработанной сульфатом железа, причем суспензию готовят при массовом соотношении вода: шлам в пределах 4 - 9 : 1, предпочтительно 5,6 : 1. В результате достигается полнота улавливания сероводорода и диоксида серы, сокращаются потоки поглотительной жидкости и одновременно обеспечивается эксплутационная надежность процесса очистки газов.
Description
Изобретение относится к очистке газов от серосодержащих соединений и может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании газовых выбросов шахтных печей производства сульфида натрия.
В производстве сульфида натрия в процессе шахтной плавки образуются дымовые газы, содержащие сероводород и диоксид серы в количестве 0,8-1,2 и 1-2 г/нм3 соответственно. По нормативам ПДВ их содержание перед выбросом в атмосферу не должно превышать по H2S 0,06; SO2 0,5 г/нм3.
Известен способ обезвреживания газов шахтных печей производства сульфида натрия промывкой водой с примесью известкового молока [1] Cпособ имеет существенные недостатки: недостаточная полнота обезвреживания газов, сброс неутилизируемой отработанной жидкости, зарастание абсорбционных систем труднорастворимыми соединениями кальция.
Наиболее близким техническим решением является способ очистки газов шахтных печей производства сульфида натрия промывкой растворами сульфида натрия со стадии отмывки шлама или со стадии фильтрации пульпы до достижения рН поглотителя не менее 10,5 [2]
Однако известный способ имеет следующие недостатки. Результаты опытно-промышленных испытаний показали, что при промывке газов жидкостью, содержащей сульфид натрия, конечное содержание сероводорода в газах составляло от 136,9 до 273,0 мг/нм3, а диоксида серы, как правило, превышало 500 мг/нм3. Такая степень очистки газов недостаточна для обеспечения ПДВ указанных соединений.
Однако известный способ имеет следующие недостатки. Результаты опытно-промышленных испытаний показали, что при промывке газов жидкостью, содержащей сульфид натрия, конечное содержание сероводорода в газах составляло от 136,9 до 273,0 мг/нм3, а диоксида серы, как правило, превышало 500 мг/нм3. Такая степень очистки газов недостаточна для обеспечения ПДВ указанных соединений.
Но даже такая эффективность процесса очистки газов достигается только благодаря введению в абсорбционные системы значительных количеств раствора сульфида натрия. Это обусловлено тем, что, кроме основных реакций поглощения H2S и SO2
H2S+Na2S
2NaHS
(1)
SO2+Na2S+H2O
NaHS + NaHSO3
(2) протекает процесс взаимодействия сульфида натрия с диоксидом углерода, содержание которого в газах на два порядка превышает содержание сероводорода и диоксида серы
CO2+Na2S+H2O
NaHS + NaHCO3 (3)
По этой причине щелочность рН исходного раствора в процессе промывки газов быстро снижается, приближаясь к критической (рН 10,5), ниже которой возможен залповый выброс сероводорода из-за разложения NaHS (реакция (1)).
H2S+Na2S
(1)
SO2+Na2S+H2O
(2) протекает процесс взаимодействия сульфида натрия с диоксидом углерода, содержание которого в газах на два порядка превышает содержание сероводорода и диоксида серы
CO2+Na2S+H2O
По этой причине щелочность рН исходного раствора в процессе промывки газов быстро снижается, приближаясь к критической (рН 10,5), ниже которой возможен залповый выброс сероводорода из-за разложения NaHS (реакция (1)).
Расход поглотительной жидкости на обезвреживание газов только от одной шахтной печи составляет 7-8 м3/ч. На практике в соответствии с материальным балансом производства растворов сульфида натрия на стадии отмывки шлама образуется вдвое меньше. Поэтому, как правило, при работе двух печей абсорбционная система одной из них оказывается не обеспеченной промывной жидкостью.
Целью изобретения является достижение полноты улавливания сероводорода и диоксида серы, сокращение потоков промывной жидкости с одновременным обеспечением эксплуатационной надежности процесса.
Цель достигается тем, что промывку газов осуществляют при рН 7,5-10,0 суспензией, полученной при репульпации в воде шлама отхода производства сульфида натрия со стадии его отмывки и предварительно обработанной сульфатом железа, причем суспензию готовят при массовом соотношении вода:шлам в пределах 4-9:1, предпочтительно 5,6:1.
Сопоставительный анализ нового технического решения с прототипом показывает, что новый способ отличается от известного тем, что промывку печных газов осуществляют при более низких значениях рН поглотительной суспензии, приготовленной путем репульпации шлама в воде с добавкой сульфата железа.
Таким образом, разработанный способ соответствует критерию изобретения "новизна".
Шлам, являющийся отходом производства сульфида натрия, имеет следующий состав, мас. сульфиды натрия в пересчете на Na2S 6,12; Na2S2O3 2,76; Na2SO3 0,46; Na2SO4 19,57; Na2CO3 15,88; NaCl 0,20; н.о. 24,33; Н2О 30,68. Нерастворимый в воде остаток (н.о.) содержит непрореагировавший углерод кокса, полуторные окислы и окись кремния.
Таким образом, шлам представляет собой сложную физико-химическую систему. Как показали опыты, шламовая пульпа в интервале рН 7,5-10,0 и при массовом соотношении вода:шлам 4-9:1, предпочтительно 5,6:1, обладает высокой активностью по отношению к сероводороду и диоксиду серы, содержащимся в печных газах.
Установлено также, что с уменьшением содержания сульфида натрия в шламовой пульпе эффективность процесса улавливания H2S и SO2 в указанном интервале рН повышается. Поэтому с целью обеспечения стабильного и эффективного протекания процесса улавливания H2S и SO2, а также предотвращения выброса сероводорода по реакции (1), который возможен при низких рН (менее 10,5), суспензию шлама предварительно обрабатывают сульфатом железа для осаждения сульфидной серы по реакциям:
Na2S + FeSO4 FeS + Na2SO4, (4)
2FeSO4 + 2NaHS + Na2CO3 2FeS + 2Na2SO4 + CO2 + H2O, (5)
FeSO4 + Na2Sn FeS + Sn-1 + Na2SO4. (6)
Опыты по очистке газа проводили следующим образом.
Na2S + FeSO4 FeS + Na2SO4, (4)
2FeSO4 + 2NaHS + Na2CO3 2FeS + 2Na2SO4 + CO2 + H2O, (5)
FeSO4 + Na2Sn FeS + Sn-1 + Na2SO4. (6)
Опыты по очистке газа проводили следующим образом.
Шлам со стадии отмывки репульпировали в воде и добавляли стехиометрическое количество сульфата железа для осаждения сульфидной серы. Затем приготовленную суспензию подавали на орошение печных газов.
При массовом соотношении вода:шлам более 9 вследствие сильного разбавления активность суспензии значительно снижается, что отрицательно влияет на полноту протекания процесса очистки газов. Потоки поглотительной суспензии существенно возрастают.
При массовом соотношении вода:шлам менее 4 жидкая фаза поглотительной суспензии приходит в состояние насыщения солями из шлама. Следствием этого является резкое снижение скорости растворения H2S и SO2в поглотительной суспензии и соответственно степени очистки газов.
С повышением рН поглотительной суспензии более 10,0 эффективность процесса улавливания H2S и SO2 падает, потоки промывной жидкости существенно возрастают.
При уменьшении рН ниже 7,5 эффективность процесса также снижается.
Способ очистки печных газов производства сульфида натрия по настоящему изобретению может быть реализован следующим образом.
П р и м е р 1. Шлам со стадии отмывки репульпируют в воде при массовом соотношении вода:шлам, равном 5,6:1. Добавляют стехиометрическое количество сульфата железа для осаждения сульфидной серы.
рН суспензии в процессе очистки газов поддерживают на уровне 8,5. Содержание H2S и SO2 в исходном газе 800 и 1200 мг/нм3 соответственно. После промывки газ содержит H2S 15; SO2 480 мг/нм3.
Расход суспензии 1,3 м3/ч.
П р и м е р 2. Суспензию, приготовленную по примеру 1, подают на орошение печных газов.
рН суспензии в процессе очистки газов поддерживают на уровне 10,0. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах составляет 10 и 450 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 1,3 м3/ч.
П р и м е р 3. Орошение печных газов осуществляют суспензией, приготовленной по примеру 1. рН суспензии в процессе промывки газов 7,5. Содержание H2S и O2 в очищенных газах 20 и 500 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 1,3 м3/ч.
П р и м е р 4. Орошение печных газов осуществляют суспензией, приготовленной по примеру 1. рН суспензии в процессе очистки газов 7,0. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах 100 и 800 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 1,3 м3/ч.
П р и м е р 5. Орошение печных газов осуществляют суспензией, приготовленной по примеру 1. рН суспензии в процессе очистки газов 11,0. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах 120 и 650 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 6,0 м3/ч.
П р и м е р 6. Шлам со стадии отмывки репульпируют в воде при массовом соотношении вода: шлам, равном 9:1. Добавляют сульфат железа для осаждения сульфидной серы.
рН суспензии в процессе промывки газов поддерживают на уровне 8,5. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах составляет 10 и 450 мг/нм3. Расход суспензии 1,6 м3/ч.
П р и м е р 7. Шлам со стадии отмывки репульпируют в воде при массовом соотношении вода: шлам, равном 4:1. Добавляют сульфат железа для осаждения сульфидной серы. рН суспензии поддерживают на уровне 8,5. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах составляет 30 и 500 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 1,6 м3/ч.
П р и м е р 8. Шлам со стадии отмывки репульпируют в воде при массовом соотношении вода: шлам, равном 10:1. Добавляют сульфат железа для осаждения сульфидной серы. рН суспензии поддерживают на уровне 8,5. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах составляет 100 и 650 мг/нм3соответственно. Расход суспензии 6,5 м3/ч.
П р и м е р 9. Шлам со стадии отмывки репульпируют в воде при массовом соотношении вода: шлам, равном 3:1. Добавляют сульфат железа для осаждения сульфидной серы. рН суспензии в процессе очистки газов поддерживают на уровне 8,5. Содержание H2S и SO2 в очищенных газах составляет 160 и 850 мг/нм3 соответственно. Расход суспензии 3,5 м3/ч.
Использование данного изобретения обеспечивает по сравнению с известными способами очистки печных газов производства сульфида натрия следующие преимущества. Существенно, до норм ПДВ и ниже, сокращаются выбросы H2S и SO2, в 4-5 раз сокращаются потоки промывной жидкости, исключается возможность залпового выброса сероводорода при возникновении аварийных ситуаций, экономичность процесса за счет использования полезных компонентов (сода, соединения железа), содержащихся в шламовых отходах производства.
Claims (1)
- СПОСОБ ОЧИСТКИ ПЕЧНЫХ ГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА СУЛЬФИДА НАТРИЯ ОТ СЕРОВОДОРОДА И ДИОКСИДА СЕРЫ путем их промывки, отличающийся тем, что промывку осуществляют при рН 7,5 - 10,0 суспензией, полученной при репульпации в воде шлама - отхода производства сульфида натрия со стадии его отмывки - и предварительно обработанной сульфатом железа, причем суспензию готовят при массовом соотношении вода : шлам в пределах 4 - 9 : 1, предпочтительно 5,6 : 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5058944/26 RU2054307C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5058944/26 RU2054307C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2054307C1 true RU2054307C1 (ru) | 1996-02-20 |
| RU5058944A RU5058944A (ru) | 1996-10-27 |
Family
ID=21611707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5058944/26 RU2054307C1 (ru) | 1992-08-18 | 1992-08-18 | Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2054307C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692382C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Способ очистки отходящих газов от оксидов серы с получением товарных продуктов |
-
1992
- 1992-08-18 RU SU5058944/26 patent/RU2054307C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей Ч.1, 1974, с.481. 2. Авторское свидетельство СССР N 869203, кл. C 01B 17/26, 1987. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692382C1 (ru) * | 2018-08-01 | 2019-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Челябинский государственный университет" | Способ очистки отходящих газов от оксидов серы с получением товарных продуктов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0339683B1 (en) | Process for desulphurisation of a sulphur dioxide-containing gas stream | |
| US6284208B1 (en) | Method for removing mercury and sulfur dioxide from gases | |
| CA1071382A (en) | Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system | |
| RU2089267C1 (ru) | Способ удаления соединений серы из отходящих газов | |
| US4147756A (en) | Combustion gas scrubbing system | |
| FI86599C (fi) | Foerfarande och anordning foer avlaegsning av svaveloxider fraon roekgaser | |
| RU2238246C2 (ru) | Способ уменьшения концентрации растворенных металлов и металлоидов в водном растворе | |
| DK2734283T3 (en) | PROCESS FOR REMOVING IMPURITIES FROM flue gas condensate | |
| DK163868B (da) | Fremgangsmaade til samtidig fjernelse af so2, so3 og stoev fra en roeggas | |
| US7498008B2 (en) | Process of gas treatment to remove pollutants | |
| US7419643B1 (en) | Methods and apparatus for recovering gypsum and magnesium hydroxide products | |
| EP2221101B1 (en) | Method for softening water for use in a scrubber | |
| US3959452A (en) | Process for removing hydrogen sulfide from contaminated gas | |
| EP0679426B1 (en) | Magnesium-enhanced sulfur dioxide scrubbing with gypsum formation | |
| US4141961A (en) | Production of H2 S from SO2 obtained from flue gas | |
| CN102284238A (zh) | 一种双碱法烟气脱硫工艺 | |
| US5558848A (en) | Clear liquid acid flue gas desulfurization system | |
| US3989464A (en) | Sulfur dioxide scrubbing system | |
| RU2054307C1 (ru) | Способ очистки печных газов производства сульфида натрия от сероводорода и диоксида серы | |
| CN1057279C (zh) | 纸厂三废综合治理利用方法 | |
| GB2163141A (en) | Method for removing and recovering sulphur in elemental form from gases containing sulphur dioxide or sulphur dioxide and hydrogen sulphide | |
| US4130628A (en) | Process for removing SO2 and NOx from gases | |
| SU1204577A1 (ru) | Способ очистки сточных вод вискозных производств | |
| CN108067090B (zh) | 一种含二氧化硫烟气的处理方法及装置 | |
| RU2049063C1 (ru) | Способ переработки на гипс концентрированного сульфит-сульфатного раствора |