CZ283369B6 - Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů - Google Patents

Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů Download PDF

Info

Publication number
CZ283369B6
CZ283369B6 CS922219A CS221992A CZ283369B6 CZ 283369 B6 CZ283369 B6 CZ 283369B6 CS 922219 A CS922219 A CS 922219A CS 221992 A CS221992 A CS 221992A CZ 283369 B6 CZ283369 B6 CZ 283369B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
sulfane
mixture
hydrated iron
hydrated
added
Prior art date
Application number
CS922219A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Ing. Csc. Červenka
Milan Ing. Csc. Rylek
Jan Ing. Drsc. Čermák
Karel Ing. Holánek
Original Assignee
Jan Ing. Csc. Červenka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jan Ing. Csc. Červenka filed Critical Jan Ing. Csc. Červenka
Priority to CS922219A priority Critical patent/CZ283369B6/cs
Publication of CZ221992A3 publication Critical patent/CZ221992A3/cs
Publication of CZ283369B6 publication Critical patent/CZ283369B6/cs

Links

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

Výchozí surovinou je hydratovaný síran železnatý (zelená skalice), který se alkalizuje alkalizačním činidlem, nejlépe vápnem na pH vyšší než 5. Vzniklý hydratovaný oxid železnatý obsažený ve směsi se nechá působením vzdušného kyslíku po dobu nejméně 24 hodin zoxidovat na hydratovaný oxid železitý tvořící účinnou složku odsiřovací hmoty. K hydratovanému síranu železnatému, k alkalizačnímu činidlu či směsi obou je možno přidat inertní materiál, např. piliny nebo rašelinu.ŕ

Description

Způsob přípravy odsiřovací hmoty na bázi hydratovaného oxidu železitého k odstraňování sulfanu
Vynález se týká způsobu přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynu.
Sulfan (H2S, sirovodík) je běžnou složkou energeticky využitelných plynů, vyráběných tepelným zpracováním uhlí (svítiplyn, koksárenský plyn, atd.), i plynů, získávaných z biologických anaerobních procesů (bioplyn). Surové plyny obvykle obsahují v závislosti na obsahu síry v surovině 0,5 až 15 g H2S/m3. Přítomnost sulfanu v energeticky využitelných plynech je nežádoucí. Sulfan koroduje plynovody a zařízení na využití plynů. Korozi přitom podporuje přítomnost vodní páry a urychluje ji zvýšený tlak. Při energetickém využití plynů se sulfan oxiduje na oxid siřičitý, známý svými silně korozivními účinky a obecně nepříznivými účinky na životní prostředí. Proto je nutné sulfan z energeticky využitelných plynů v nejvyšší možné míře odstraňovat.
Od poloviny minulého století se k odstraňování sulfanu ze svítiplynu a dalších plynů využívá schopnost hydratovaného oxidu železitého reagovat se sulfanem na sulfid železitý.
Fe2O3. mH20 + 3H2S -> Fe2S3 + (m + 3)H2O
Sulfid lze přitom snadno regenerovat vzdušným kyslíkem. Přitom probíhá reakce
2Fe2S3 + 2mH2O + 3O2 -> 2Fe2O3. mH20 + 6S
Hodnota m se pohybuje v rozmezí 1 až 3.
Prakticky se odstraňování sulfanu z čištěného plynu provádělo tak, že se čištěný plyn nechával v tzv. čisticích skříních procházet vrstvou odsiřovací hmoty, obsahující hydratovaný oxid železitý. Sulfan se zachytával v odsiřovací hmotě a z čisticí skříně, popřípadě série čisticích skříní, vycházel plyn s obsahem sulfanu obvykle nižším než 10 mg H2S/m3.
Sulfid železitý se regeneruje vzduchem na hydratovaný oxid železitý buď odděleně od zachytávání sulfanu poté, kdy odsiřovací hmota v čisticí skříni ztratí schopnost zachytávat sulfan, nebo současně se zachytáváním sulfanu v odsiřovací hmotě tak, že se do čištěného plyn” dávkuje vzduch v množství, potřebném pro plynulou regeneraci. Teoreticky by bylo možné zachytávání sulfanu a regeneraci opakovat libovolně dlouho. Ve skutečnosti se agregáty odsiřovací hmoty postupně obalují elementární sírou, uvolněnou při regeneraci, a schopnost odsiřovací hmoty zachytávat sulfan se postupně snižuje. Nasycenou odsiřovací hmotu s elementární sírou je třeba nahradit čerstvou odsiřovací hmotou.
K odsiřování se do začátku tohoto století používaly převážně přirozené železité hmoty, nejčastěji bahenní rudy a hnědele. Po zavedení elektrolytické výroby hliníku z bauxitu se začala k odsiřování využívat umělá odsiřovací hmota, připravovaná z odpadu z výroby hliníku - alkalické směsi hydratovaného oxidu železitého, oxidu křemičitého a dalších příměsí.
Zvětšování jednotek na produkci energetických plynů z tepelného zpracování uhlí vedlo k nepřijatelnému narůstání rozměrů čisticích skříní a k manipulaci s velkými objemy čerstvé i nasycené odsiřovací hmoty. Proto se v plynárenství již před polovinou tohoto století postupně přecházelo ke kontinuálním procesům čištění plynů vypíráním sulfanu různými vodnými roztoky nebo i organickými kapalinami. Odsiřovací hmoty s hydratovaným oxidem železitým se v plynárenství přestaly používat koncem šedesátých let a v důsledku toho byla zrušena i jejich velkokapacitní výroba.
- 1 CZ 283369 B6
V současné době se rozšiřuje získávání bioplynu pro energetické využití. Zdrojem bioplynu je metanizace odpadů ze zemědělství a potravinářství, dále anaerobní stabilizace kalů z čistíren odpadních vod, a bioplyn se jímá také ze skládek tuhých komunálních odpadů. Bioplyn z anaerobního rozkladu organických látek obsahuje obvykle 0,5 až 7 g H2S/m3 a pro širší využití je žádoucí obsah sulfanu snížit na hodnoty, povolené pro zemní plyn, tj. pod 6 mg H2S/m3. Jednotky, produkující bioplyn, jsou obvykle příliš malé na to, aby pro ně byla ekonomicky přijatelná aplikace kontinuálního vypírání sulfanu, používaná nyní v plynárnách. Při odstraňování sulfanu z bioplynu je nejvhodnější proces odsiřování pomocí odsiřovací hmoty na bázi hydratovaného oxidu železitého. V důsledku zrušení velkokapacitní výroby odsiřovacích hmot nejsou odsiřovací hmoty z tuzemských zdrojů k dispozici a odsiřovací hmoty ze zahraničí jsou příliš nákladné.
Nevýhody uvedeného stavu do značné míry řeší způsob přípravy odsiřovací hmoty podle tohoto vynálezu. Podstatou vynálezu je způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů. Výchozí surovinou je hydratovaný síran železnatý, kteiý se přídavkem alkalizačního činidla alkalizuje na hodnotu pH vyšší než 5, nejlépe na hodnotu pH v rozmezí 7,5 až 8,5. Potom se na směs nechá působit vzdušný kyslík. Vhodným alkalizačním činidlem je vápno. K hydratovanému síranu železnatému anebo k alkalizačnímu činidlu anebo kjejich směsi je možno přidávat vodu. Kromě toho lze k síranu železnatému anebo k alkalizačnímu činidlu anebo k jejich směsi přidávat inertní materiál.
Hydratovaný síran železnatý při alkalizaci reaguje s alkalizačním činidlem za vzniku hydratovaného oxidu železnatého a příslušného síranu. Ve slabě kyselém, neutrálním a alkalickém prostředí potom za přístupu kyslíku probíhá samovolná oxidace hydratovaného oxidu železnatého na hydratovaný oxid železitý. Oxidace je doprovázena změnou barvy směsi z černozelené na hnědočervenou. Oxidace je rychlejší při vyšších hodnotách pH. Alkalizaci lze provádět jakýmkoliv alkalizačním činidlem, např. hydroxidem sodným, draselným či vápenatým, uhličitanem sodným, draselným či vápenatým, čpavkovou vodou nebo uhličitanem amonným a pod. Pro praktické účely se jako nejvýhodnější alkalizační činidlo jeví vápno buď ve formě práškového páleného vápna, nebo vápenného hydrátu. Vápno je levné, míšení vápna s hydratovaným síranem železnatým je snadné, reakce probíhají uspokojivou rychlostí abalastní složka vyrobené odsiřovací hmoty - hydratovaný síran vápenatý - je nerozpustná ve vodě, což je výhodné pro nezávadné skládkování použité odsiřovací hmoty. Voda se v procesu využívá především pro úpravu mechanických vlastností směsi a struktury vyrobené odsiřovací hmoty. Ke stejnému účelu slouží i přídavek vhodných inertních materiálů, např. pilin nebo rašeliny.
Hlavní výhoda tohoto způsobu přípravy odsiřovací hmoty spočívá ve snadné dostupnosti a nízké ceně používaných surovin. Hydratovaný síran železnatý (zelená skalice) vzniká jako odpad při výrobě titanové běloby. Produkce tohoto odpadu přitom značně převyšuje dosavadní možnosti jeho využití. Vápno je všeobecně snadno dostupné, a i když cena narůstá, stále představuje nejlevnější alkalizační činidlo.
Další výhodou tohoto způsobu je, že odsiřovací hmotu lze snadno připravit v improvizovaných podmínkách podobně jako betonovou směs. Výroba je zcela bezodpadová.
Nezanedbatelnou výhodou je vysoká reaktivnost hydratovaného oxidu železitého vůči sulfanu v odsiřovací hmotě, připravené způsobem podle tohoto vynálezu. Ta značně převyšuje reaktivnost hydratovaného oxidu železitého v přirozených odsiřovacích hmotách. Odsiřovací hmota, připravená způsobem podle tohoto vynálezu, může v dobře navržené čisticí skříni při plynulé regeneraci vzduchem zachytit množství sulfanu, odpovídající obsahu 300 až 500 kg elementární síry v krychlovém metru použité odsiřovací hmoty.
-2 CZ 283369 B6
Příklad 1
Do míchačky na beton o užitečném objemu asi 0,1 m3 se při míchání nadávkuje 50 kg hydratovaného síranu železnatého (zelené skalice) a doplní se 20 kg vody. Po asi 2 až 3 minutách míchání se do vodní suspenze síranu železnatého přidá 22 kg vápenného hydrátu. Po asi 5 minutách míchání se změří hodnota pH vodného výluhu směsi. Naměřená hodnota pH 5,8 je vyšší než minimální potřebná (pH > 5). Směs se z míchačky vyklopí a rozprostře se na plochu asi 2 m2. Poté se postup může opakovat. Oxidace rozprostřené hmoty proběhne úplně asi za 24 až 48 hodin a lze ji urychlit převrstvením hmoty. Oxidace je ukončena, když agregáty rozprostřené hmoty změní barvu z černozelené na hnědočervenou v celém svém objemu. Odsiřovací hmota je tak připravena k použití. Z výše uvedené dávky surovin se získá 0,10 až 0,11 m3 odsiřovací hmoty se sypnou hmotností v suchém stavu 630 až 660 kg/m3.
Příklad 2
Do míchačky na beton o užitečném objemu asi 0,5 m3 se při míchání nadávkuje 100 kg hydratovaného síranu železnatého a doplní se 75 kg vody. Po asi 1 až 2 minutách míchání se přidá 1601 (tj. asi 15 - 20 kg) pilin. Po dalších 2 až 3 minutách se přidá 40 kg práškového páleného vápna. Směs se míchá asi 5 minut. Zkontroluje se, zda pH směsi je vyšší než 5, Potom se směs z míchačky vyklopí, rozprostře se na plochu asi 8 m2 a nechá se působením vzdušného kyslíku zoxidovat. Z výše uvedené dávky surovin se získá 0,38 až 0,41 m3 odsiřovací hmoty se sypnou hmotností v suchém stavu 350 až 450 kg/m3.
Příklad 3
Do mísícího zařízení o užitečném objemu cca 1 m3, původně určeného k přípravě krmných směsí, se za chodu míchadla nasype 200 kg hydratovaného síranu železnatého a 120 kg práškového uhličitanu sodného. Směs se míchá po dobu 2 hodin. V průběhu míchání se zkontroluje, zda pH směsi je vyšší než 5. Při míchání se mění barva směsi ze světle zelené nejprve na černozelenou a později na hnědočervenou. Poté se do mísícího zařízení přidá 350 1 vláknité rašeliny a směs se míchá dalších 30 minut. Získá se 0,75 až 0,8 m3 odsiřovací hmoty.

Claims (5)

1. Způsob přípravy odsiřovací hmoty na bázi hydratovaného oxidu železitého k odstraňování sulfanu, vyznačený tím, že se hydratovaný síran železnatý alkalizuje přídavkem alkalizačního činidla tak, aby pH směsi bylo vyšší než 5, a poté se směs podrobí působsns vzdušného kyslíku po dobu nejméně 2 hodin.
2. Způsob pudle nároku 1, vyznačený tím, že se jako alkalizační činidlo používá vápno.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se khydratovanémv železnatému a/nebo k alkalizačnímu činidlu a/nebo k jejich směsi přidává voda.
-3 CZ 283369 B6
4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se khydratovanému síranu železnatému a/nebo k alkalizačnímu činidlu a/nebo kjejich směsi přidává inertní materiál.
5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že dávka alkalizačního činidla se volí 5 tak, aby bylo dosaženo hodnoty pH směsi v rozmezí 7,5 až 8,5.
CS922219A 1992-07-15 1992-07-15 Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů CZ283369B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS922219A CZ283369B6 (cs) 1992-07-15 1992-07-15 Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS922219A CZ283369B6 (cs) 1992-07-15 1992-07-15 Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ221992A3 CZ221992A3 (en) 1994-01-19
CZ283369B6 true CZ283369B6 (cs) 1998-04-15

Family

ID=5358692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS922219A CZ283369B6 (cs) 1992-07-15 1992-07-15 Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ283369B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ221992A3 (en) 1994-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3855391A (en) Sludge stabilization with gypsum
CN106881019A (zh) 一种利用赤泥和活性炭热活化制备脱硫剂的方法
CN101284204A (zh) 一种利用赤泥处理含so2烟气的方法
SK97093A3 (en) Process for treatment of exhaust gas
CN102824814A (zh) 烟气湿式氧化还原脱硫及资源化利用方法
JP3684410B2 (ja) 下水汚泥の処理方法および下水汚泥処理物
JPH0620542B2 (ja) 廃水処理剤の製造方法
CZ283369B6 (cs) Způsob přípravy odsiřovací hmoty na odstraňování sulfanu z plynů
RU2777173C1 (ru) Способ получения полисульфида кальция
KR100333184B1 (ko) 저온용황산화물흡착제의제조방법
KR0174716B1 (ko) 각종 오니 및 슬러지의 안정화 및 고화 처리제 조성물
JPH0675665B2 (ja) 湿式脱硫方法
JP2547901B2 (ja) 泥土処理剤および処理方法
US292341A (en) Dotjgall
JPH0724763B2 (ja) 排ガス処理剤の製造方法
US3236591A (en) Method of working up crude sodium carbonate
CN110787604A (zh) 一种含硫废烟气与电石渣的综合处理方法
KR102530614B1 (ko) 바이오황과 산화반응을 이용한 석고 제조방법 및 그 이용
RU2852504C1 (ru) Способ получения полисульфида кальция
CN103864023A (zh) 一种磷石膏碳酸化尾气还原分解磷石膏的方法
JPS6244794B2 (cs)
RU2006456C1 (ru) Способ получения элементарной серы
SU812771A1 (ru) Способ обработки осадков сточныхВОд
CN109135842A (zh) 一种氧化铁脱硫剂的制备方法
JPS6336834A (ja) 乾式脱硫剤

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070715