NO762420L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en^fremgangsmåte for fjerning av S02fra røykgasser eller avløpsgasser, særlig røykgasser fra svovelsyreanlegg. Mer spesielt omhandler oppfinnelsen en slik fremgangsmåte for å fjerne SO^fra røykgasser, hvorved man benytter et absorpsjonsmedium som besørger gjentatt absorpsjon/desorpsjon av SC^. Oppfinnelsen omfatter også denne sykliske prosess og det anvendte absorps jonsmedium, og fremgangsmåten for fremstilling av-dette .

På grunn av den stadig økende vekt som legges på luftforurensning, har man i det senere rettet oppmerksomheten mot utvikling av prosesser for reduksjon av forurensende bestanddeler som slippes ut i atmosfæren fra forskjel-. lige kjemiske prosesser. En av hovedforurenserne i atmos-s f æren er svovel:di oksyd som finnes i avløpsgasser fra forskjellige kjemiske anlegg. For eksempel er SO2den største forurensningskilde som slippes til atmosfæren ved fremstilling av svovelsyre. ,Forbrenningsrøyk, særlig fra oljefyrte elektrisitetsverk eller andre svovelholdige brennstoffer, eller fra søppelforbrennere, hvor svovelholdige forbindelser brennes inneholder vesentlige mengder SO^-

Hvis man som eksempel tar forurensningene fra svovelsyreanlegg, vil den aktuelle forurensningsgrad, hovedsakelig i form av SO2/ avhenge av en rekke faktorer som anleggets konstruksjon, dyktigheten som utvises ved kjøring av anlegget, katalysatoreffekten for katalysatoren som brukes til svovelsyrefremstillingen. gjenvinningsgraden i de forskjellige prosesser og evnen hos spesielle innretninger og systemer til å redusere utslippet. Mesteparten av det senere arbeid på området har vært rettet mot å optimalisere denne siste faktoren, dvs. å utvikle et effektivt system som kan behandle utslipp fra et svovelsyreanlegg eller lignende anlegg for å redusere mengden forurensende bestanddeler som tilslutt slippes ut i atmosfæren. Selv om det er utført et betydelig arbeide har det hittil ikke vært utviklet noen effektiv og øknomisk teknisk prosess for'å redusere forurensningene, forut for foreliggende oppfinnelse.

Svovelsyre blir oftest produsert i kontaktanlegg, selv om en del svovelsyre også fremstilles ve^- kammer-metoden. Begge prosesser danner en røykgass eller avløpsgass inneholdende betraktelige mengder SC^- Kontaktprosessen for fremstilling av svovelsyre består i kontinuerlig forbrenning av svovel i et forbrénningskammer som kan kalles forbrenningsovn eller s vove lb renne r. Forbrennings luften tas vanligvis direkte fra atmosfæren og suges inn i en vifte og føres gjennom et tørketårn som sirkulerer 9 3 til 99%ig svovelsyre som benyttes som tørkemiddel. Den tørre luften som da inneholder ca. o,l mg vann pr. liter går direkte inn i svovelbrenneren til forbrenning av svovelet.'Vanligvis drives kontaktanlegg av denne typen ved et trykk på 0,14 til 0,42 kg/cm 2, avhengig av anleggets konstruksjon , opera-sjonskapasitet og utførelseseffekt. Trykkgradienten synker etterhvert som gassen passerer gjennom anlegget til trykket er omtrent atmosfæretrykk ved utslipp til pipe.

Vanligvis inneholder gassen fra forbrennings-kammeret 8 til 11% svoveldioksyd på volumbasis. Eventuelle hydrokarboner i svovelbrennstoffet forbrennes til karbondioksyd og vann. Gassene fra forbrennin ^skammeret blir avkjølt og filtrert for å fjerne støv.

Den avkjølte svoveldioksydgass innføres derpå i en katalysatoromformer hvor inngående gasstemperatur fast-legges på bakgrunn av mengde og kvalitet av katalysatoren og svoveldioksydgassens sammensetning og strømningsmengde. Kata-lysatorkonverteren brukes naturligvis for omsetning av svoveldioksyd til svoveltrioksyd. Mengden svoveltrioksyd som forlater reaktoren er omtrent den samme som inngående mengde di-oksyd. I tillegg inneholder utgående gass oksygen, nitrogen, uomsatt svoveldioksyd og spor av fuktighet og karbondioksyd. Fuktigheten skyldes ufullstendig tørking av forbrennings-luft eller forbrenning av hydrokarboner i svovelet. Spor av karbondioksyd kommer også fra hydrokarbonforbrenning.

Vanligvis blir utløpsgassen avkjølt før den tilføres et absorpsjonstårn hvor svoveltrioksyd absorberes i motstrøm i sirkulasjon med 98 til 99%ig svovelsyre. Svovel-trioksydet bindes med vannet i syren og danner mer svovelsyre. I fravær av et spesielt system eller innretning for senere behandling av ikke-absorbert gass blir gassen ført direkte til atmosfæren. Det er denne gassen som inneholder uomsatt svoveldioksyd, som skaper vesentlige forurensnings-problemer.

Fjernelsee av svoveldioksyd fra gass-strømmer har vært foreslått og oppnådd ved både kjemiske og fysikalske midler, ved hjelp av både faste og flytende forbindelser. En vanskelighet finnes imidlertid når det gjelder utvikling av en økonomisk metode for fjerning av SC>2ved at det i de fleste tilfeller er store mengder gass med lave konsentrasjoner av SC^ som må bearbeides hurtig og effektivt for å. oppnå den nødvendige absorpbsjon. Dette krever bruk av store mengder absorbsjonsmateriale.

På grunn av de store økonomiske interesser som er involvert, har tekniske metoder for SC>2 fjerning utviklet seg langs to hovedretninger, den første bygger på

at absorpsjon av S02skjer i en væske eller et fast system hvor det dannes et salgbart biprodukt. Den andre metoden består i en syklisk absorpsjon/desorpsjonsmetode hvor det faste eller flytende absorpsjonsmiddel kan regenereres og brukes pånytt. For det meste er imidlertid de foreslåtte fremgangsmåter for fjerning av SC^med samtidig omdannelse til et salgbart biproduktkostbare og omkostningene ved fjern-ingen blir sjelden eller aldri innspart"ved salg av det SC^-holdige biprodukt. Dette gjelder særlig når mengden av SC>2 i røykgassen er for liten til å gjøre gjenvinningsmetodene økonomisk forsvarlige. Derfor har man i det senere rettet oppmerksomheten sterkere mot forsøk på å fjerne SC>2fra av-løpsgasser uten å operere med salgbare biprodukter, nemlig

ved en syklisk absorpsjon/desorpsjonsmetode.

Den overveiende del av de fremgangsmåter som foreslås for å fjerne S02består i å kontakte den svovel-dioksydholdige gass-strøm med et vandig absorpsjonsmedium som typisk inneholder stoffer som kjemisk eller fysisk reagerer med S00og absorberer gassen i den væskeformede opp-løsning. Et ofte foreslått og gransket system består i å benytte en oppløsning av et alkalisk reagens som ammonium-, alkalimetall- eller jordalkalimetall-hydroksyd eller karbo-nat som reagerer med S02i gass-strømmen til en sulfitt-og/eller bisulfittholdig avløpsstrøm. Selv om denne enkle metode for vasking av SG^-holdige gasser med et vandig absorps jonsmiddel inneholdende alkali har mange fordeler, deriblant enkelhet, og nokså høy effekt, har en utstrakt anvendelse av denne metode for å eliminere SG^-forurensning vært hindret av en billig og effektiv kontinuerlig regenerer-ingsmetode for absorpsjonsmiddel.

Det har vært foreslått forskjellige sykliske metoder hvorav enkelte har vært anvendt for fjerning av S02men utvikling av en billig og effektiv absorpsjonsmetode som er sammenkoblet med en billig og effektiv desorpsjonsmetode har vært et problem som har fortsatt å uroe miljøvernfor-kjempere som behandler SO2~forurensning. Dette problem er imidlertid eliminert ved tilveiebringelse av foreliggende oppfinnelse.

Fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en effektiv og billig metode til fjerning av S02fra S02-holdig gass, typisk avløpsgasser eller røykgasser fra svovelsyreanlegg. Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen, ved å benytte et absorpsjonsmedium som er stabilt, i det vesentlige ikke-korroderende, i alt vesentlig ugiftig, og hvilket er viktigst, kan gjennomgå både absorpsjon og desorpsjon av S02ved lave temperaturer og trykk.

Det er et særskilt trekk ved oppfinnelsen at absorpsjonsmediet som benyttes for fjerning av S02fra S02~holdige gasser i seg selv fremstilles ved å benytte S02som en av de essensielle bestanddeler. Mens den største fordelen ved oppfinnelsen således er at man kan fjerne S02fra gass- strømmer i mengder som hittil ikke har vært økonomisk forsvarlige, og deretter muliggjøre effektiv gjenvinning av SO^for senere bruk, er det en ytterligere fordel ved oppfinnelsen at det anvendte absorpsjonsmateriale kan fremstilles om ønsket direkte på stedet for SC>2 absorpsjonsanlegget.

I henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte fjernes S02fra en S02~holdig gass ved å føre gassen i kontakt med en absorpsjonssone som inneholder et absorpsjonsmedium fremstilt ved :

1) Fukting av overflaten på et første metall

valgt blant aluminium, magnesium og mangan, fortrinnsvis aluminium, med et annet metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/gallium, i nærvær av en protonkilde inntil i det minste overflatesjiktet hos det første metallet er gjennomtrengt med det andre metallet,

slik at det dannes et aktivert første metall, og

2) Deretter kontakte nevnte aktiverte første metall med SC>2i et oppløsningsmiddel og i nærvær av overskudd av hydrogenioner inntil det aktiverte metall er opptatt og går i o.oppløsning som en komponent av en oppløselig uorganisk forbindelse som dannes in situ. Ved en foretrukket utførelse er nevnte andre metall kvikksølv og det aktiverte metallet fremstilles ved. å føre aluminiummetall i kontakt med kvikk-sølv i nærvær av et overskudd av hydrogenioner.

Ved fremstilling av absorpsjonsmediet bør holdes den vandige mediums pH på mellom 0,5 og pH 4,0. Dette skjer effektivt ved å regulere strømmen av S02gjennom det vandige medium, slik at S02-strøm og hydrogenutvikling ved erosjon av reaktivt- metall i det vesentlige er avpasset til hverandre. Det vandige mediums temperatur er under ca. 40°C.

Hovedbestanddelen iAabsorpsjonsmediet er en vannoppløselig forbindelse som synes å være et kompleks av uorganiske polymere, hvis struktur omfatter det første metallet, dvs. f.eks. aluminium, svovel og hydrogen i form av SH-grupper og kjeder av svovelatomer. Betegnelsen "uorganisk" angir at det ikke finnes karbonatomer i polymerstrukturen. Man antar, at stabiliteten for SH-gruppene og de langkjedede svovel-gruppers evne til å reagere med S02er årsak til de høye

absorpsjonskapasiteter hos absorpsjonsmediet.

For gjennomføring av absorpsjon i henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte blir den S02-holdige gass, vanligvis avløpsgassen, fra et svovelsyreanlegg, ført i absorpsjonskontakt med absorpsjonsmediet ifølge oppfinnelsen. Dette oppnås hensiktsmessig ved å benytte en typisk gass-væske-kontaktor f.eks. en flerplate-reaktor eller et fylt kontakttårn. Kotakten mellom SO^-holdig gass og absorpsjonsmediet foregår i en absorpsjonssone som holdes ved en temperatur på ca. 5 - 45°C. Strømningshastigheten for gassen innstilles for å oppnå maksimal effekt i henhold til kjente prosedyrer. Absorpsjonsmediet anriket med SO^tappes av fra absorpsjonssonen og føres til en desorpsjonssone hvor det S02-rike absorpsjonsmedium gjennomgår desorpsjon.

Det er et meget gunstig trekk ved oppfinnelsen at det absorberte S02 kan avgis fra absorpsjonsmediet som det har bundet seg til ved enkel fyskisk behandling. Slik desorpsjon kan oppnås f.eks. ved å oppvarme det S02~holdige absorpsjonsmedium til en temperatur i området 50 - 70 C med eller uten hjelp av inert strippingsgass, som luft, eller også ved gass-desorpsjon uten oppvarming. Ved temperaturer under 82°C avgir absorpsjonsmaterialet S02uten nedbrytning av polymerstrukturen. Derfor opprettholdes absorpsjonsmediets effekt ved slik regenerering.

Fortrinnsvis benyttes både luftstripping (luftdesorbsjon ) og oppvarming for å desorbere S02fra det S02~anrikede absorps jonsmedium. I henhold, til den foretrukne utførrelse av oppfinnelsen holdes en temperaturforskjell på ca. 40- 56°C mellom absorpsjonssonen hvor S02absorberes av absorps jonsmediet og desorps jonssonen hvor SC>2desorberes.

Desorpsjonen av S02fra S02~anriket absorpsjonsmedium gir en SC^-anriket gass-strøm som kan resirkuleres tilbake til svovelsyreanlegget. Fortrinnsvis innføres den S02~anrikede gass-strøm i tørketårnet foran svovelovnen.

På denne måten kan S02fjernet fra avløpsgassen fra svovelsyreanlegget brukes for fremstilling av mere svovelsyre. Dessuten gir desorpsjonen et absorpsjonsmedium som er fattigere på S02- Dette kan da resirkuleres til absorpsjonssonen og brukes pånytt for absorpsjon av mere SOjfra avløpsgassen. Den vedlagte tegning er en skjematisk illustrasjon av en absorpsjon/deseorpsjonsprosess i henhold til oppfinnelsen for fjerning av SO^fra svovelsyre-røykgass. Ifølge oppfinnelsen fjernes S02 fra den SO^-holdige gass ved å føre førstnevnte i kontakt med en absorpsjonssone i egnet tids-rom inneholdende et absorpsjonsmedium fremstilt som følger : Et første metall, valgt blant aluminium, magnesium og mangan kontaktes med et andre metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/ gallium slik at i det minste overflaten av det første metall fu&tes med det andre metallet,

Det således fuktede første metall derpå

føres i kontakt med S02i nærvær av et overskudd av hydrogen-ioner og i et medium som er oppløsningsmiddel for den forbindelse som dannes ved den påfølgende reaksjon.

Som det vil fremgå klarere av den følgende beskrivelse, blir det første metallet aktivert når det er fuktet med det andre metallet og utsettes for hydrogenioner, og denne aktivering skjer forut for dannelsen av uorganisk polymerkompleks som er den aktive hovedbestanddel i absorpsjonsmediet ifølge oppfinnelsen. Når det aktiverte metallet kommer i kontakt med S02 i vann som derved gir en pH på under ca. 4,0, ved temperaturer under ca. 60°C, foregår en reaksjon som omfatter aktivert metall, svovel og hydrogen. Reaksjonen gir opphav til dannelse av et uorganisk polymerkompleks som i oppløst form danner absorpsjonsmediet i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Absorpsjonsmediet kan dannes in situ forut for S02absorpsjonsprosessen ved å kontakte et forhåndsfremstilt aktivert første metall med høykonsentrert S02gass som et første trinn. Etter<p>assende oppholdstid, som kan bestemmes som senere beskrevet, (f.eks. ved å måle oppløs-ningens spesifikke vekt til den har nådd et nivå på mellom 1,05 og 1,50), kan man avbryte innføringen av konsentrert SOn og absorpsjonsprosessen kan' fortsettes. Alternativt kan absorpsjonsmediet ifølge oppfinnelsen fremstilles uavhengig av absorpsjonsprosessen.

Som et annet alternativ kan aktiveringen av det første metallet skje samtidig med dannelse av absorpsjonsmedium . Dette kan skje ved enkel fukting av det første metallet med det andre metallet og deretter ved å utsette det således fuktede metallet for hydrogenioner i den form de dannes ved fremstilling av absorpsjonsmedium.

I det følgende beskrives enkelte foretrukne utførelser av oppfinnelsen.

Fremstilling av aktivert aluminium.

En hovedreaktant ved fremstilling av ab-soarpsjonsmedium ifølge oppfinnelsen er nevnte første metall, f.eks. aluminium, i aktivert form. Med "aktivert" mener man at den interkrystallinske struktur hos aluminium gjøres eksepsjonelt mottagelig for molekylær polymerisasjon, hvilket vil fremgå tydeligere i det følgende. En mer grundig beskrivelse av aktiveringsmetoden for det første metall og en forklaring av de fysikalskr.kjemiske forhold som opptrer under aktiveringen inneholdes i parallell U.S. søknad 497.560, som det hermed vises til.

Aktivering .skjer prinsipielt ved å fukte aluminiumoverflaten i nærvær av hydrogenioner (protoner) med et andre metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og indium/gallium legeringer inntil i det minste overflatesjiktet på aluminiumet er gjennomtrengt med det andre metallet. Man har kunnet påvise at under denne inntrengning i aluminiumet under aktiveringen blir aluminiumets yttersjikt virkelig gjennomtrengt med atomer av det andre metallet. Dette synes å skape en innretting av aluminium-korn-områdene (krys-tallområder) som har den virkning å åpne Opp felter og områder i aluminiummetallet, hvilket gir de foreliggende enestående reaktivitets-egenskaper

Det aktiverte aluminium som benyttes for fremstilling av absorpsjonsmedium i henhold til oppfinnelsens fremgangsmåte, oppviser mange spesielle egenskaper sammenlignet méd utgangspunktet ubehandlet aluminiummetall. En av disse karakteristiske egenskaper er erosjon ase aluminium og avgivelse av hydrogenatomer, når det aktiverte aluminium anbringes i et. flytende medium som inneholder en kilde for hydrogenioner, f.eks. vann. Det er denne egenskap som benyttes i henhold til foreliggende oppfinnelse og som mulig-gjør fremstilling av et nytt absorpsjonsmedium på grunnlag av aktivert aluminium.

Ved fremstilling av aktivert aluminium blir aluminiummétall i form av små stenger eller staver vanligvis benyttet . Fortrinnsvis bruker man bløtt aluminiummétall av støpeblokk-kvalitet med renhet minst 99 vekt-%. Bruk av aluminiummétall med vesentlig større forurensninger er uheldig ved at aktiveringen krever vesentlig lengre tid. Det er også en tendens til at forurensningene går inn i og utfelles fra det dannede absorpsjonsmedium. Vanligvis vil imidlertid forurensningene fjernes fra aluminiumet ved for-lenget aktiveringstid.

Om man som eksempel benytter aluminium-kvikksølv-systemet,kan aktivering av aluminium skje effektivt ved å la en aluminiumstav eller blokk flyte på kvikksølv i nærvær av et hydrogenioneavgivende medium. Dette hydrogenioneavgivende medium kan være en vandig, uorganisk eller organisk syre, en vandig alkalisk oppløsning eller en alkohol etc. Prinsipielt kan alle hydrogenionekilder eller hydrogen-ione-avgivende medier brukes. Man antar at kvikksølvet bringes

til å trenge inn og diffundere gjennom aluminiumet i. form av et stabilt hydrid som dannes in situ ved omsetning mellom kvikksølvmetallet og hydrogenionene i det hydrogenioneavgivende medium . Virkningen hos kvikksølv, indium og gallium til å virke på lignende måte synes å henge sammen med disse metallenes hydriddannende egenskaper og det faktum at alle metallene har et atomvolum omtrent som hydrogen selvJ-Sette gjør det mulig for metallene å trenge inn i og diffundere gjennom aluminiumet enten sammen med hydrogen eller i form av et hydrid.

De^"vil være klart for fagfolk at den tid som trenges for aktivering av aluminiumet med kvikksølv vil avhenge av mange faktorer, bl.a. overflatearealer som ekspo-neres, og som igjen henger sammen med aluminiumets hårdhet, og mengden forurensninger i aluminiumet. Det kreves lenger aktiveringstid for hårdere aluminium og aluminium med større o forurensningsmengde. Som en generell regel kan man oppnå tilstrekkelig aktivering av aluminiumstaver med kvikk-sølv i løpet av mellom ca. 2 og 24 timer. Når man benytter en foretrukken type av bløtt støpealuminium kan akti-verig skje i løpet av opptil 12 timer.

Når aluminiumet er aktivert, blir det

sprøtt og kan lett brytes istykker under hurtig belastning. Ved å bryte op aluminiumet og undersøke kornstrukturen i bruddflaten kan man finne inntrengningsgraden for kvikk-sølvet. I henhold til en foretrukket utførelsse av oppfinnelsen fremstilles et absorpsjonsmedium ut fra aktivert aluminium, hvor kvikksølv, indium, gallium eller indium/ gallium-legering har trengt inn i og diffundert tvers gjennom aluminiumstrukturen.

Som man vil omtale nøyere i forbindelse med fremstilling av absorpsjonsmedium vil anvendelse av et slikt metall gi optimal hydrogenatom-eller hydrogen-ion-utvikling og derfor det beste absorpsjonsmedium.

Ved fremstilling av aktivert aluminium

bør man unngå høye temperaturer, siden disse synes å hindre innretting av krystallstrukturen. Vanligvis skjer aktivering av aluminium med kvikksølv ved romtemperatur, eller innenfor et område på 5 - 38°C. Når man benytter gallium som et andre metall, er det ofte gunstig å oppvarme gallium forsiktig for å holde det i flytende tilstand, slik at inn-trengningen kan finne sted lettere. Man bør imidlertid også her unngå høye temperaturer.

Når aluminium aktiveres med indium, gallium eller indium/gallium-legering, kan inntrengning og diffundering av indium og/eller gallium gjennom aluminiumstaven startes ved å holde en ende av aluminiumstaven i kontakt med indium og/eller gallium. Igangsettelsen av diffusjonen kan iakttas ved at man ser om overflaten over kontaktpunktet fuktes med indium og/eller gallium. Videre diffundering av indium og/eller gallium gjennom hele aluminiumenheten kan så fortsettes ved å anbringe aluminiumstaven i et vannfritt organisk flytende medium som alkohol, bensen eller lignende, som er istand til å avgi hydrogenioner som bevirker ytter ligere diffusjon. En forbindelse som bensen er brukbar som hydrogenavgivende kilde, på grunn av den høye aktivitet hos det allerede aktiverte aluminium.

Med hensyn til indium/gallium-legeringer, som kan benyttes , vil i det vesentlige alle slike legeringer være egnet, nemlig legeringer mellom 90 vekt-% gallium og 10 vekt-% indium og 10 vekt-% gallium og 90 vekt-% indium.

Når man benytter en slik legering, er det imidlertid en .

50: 50 vekfe~blanding av gallium og indium meget effektiv.

Den mengde kvikksølv, indium og/eller gallium som inntrenger eller diffunderer gjennom aluminiumet,

vil naturligvis avhenge av behandlingens varighet. Som nevnt foretrekkes det ifølge oppfinnelsen å benytte aktivert aluminium, hvooji- kvikksølv;* indium og/eller gallium har trengt inn gjennom hele aluminiumstrukturen. Aluminium som er "total" aktivert på denne måten eroderer med en størst kraft når det anbringes i kontakt med en kilde for hydrogenioner og ekstra-herer den største mengde hydrogenatomer. ;Vanligvis vil støpealuminium oppta maksimalt ca. 5 vekt-% kvikksølv under aktiveringsprosessen, typiske er 2,5 til 3,5 vekt-%. Denne kvikksølvmengden gir med stor virkning de ønskede resultater. Selv med mye mindre meng-derrkvikksølv, f.eks. ned til 0,1 %, er aluminiumet imidlertid aktivert ogg kan brukes for fremstilling av det foreliggende absorpsjondit\jedium. Siden ekstraksjon av hydrogenatomer imidlertid reduseres kraftig med nedsatt kvikksølv-innholdiidet aktiverte aluminiuminnhold, er det en fordel å operere med et kvikksølv innhold innenfor det ovenfor angitte område på 2,5 til 3,5 vekt-%. ;. Man har funnet generelt at aluminium aktivert med indium og/eller gallium er mer aktiv enn kvikksølv-aktivert aluminium. Av denne grunn vil mengden indium og/eller gallium s©m kreves for å gi egnet aktivering være mindre enn den tilsvarenede mengde kvikksølv. Generelt vil aluminium-opptaket maksimalt være 3 vekt-% indium og/eller gallium. Man kan imidlertid oppnå egnet aktivering helt ned til 0,05 ;til 1,0 vekt-% indium og/eller gallium og det foretrekkes å benytte en mengde innen dette område. Man har imidlertid ;også funnet at selv med mengder av indium og/eller gallium helt ned til 0,01 vekt-% kan man få meget aktiv aluminium for fremstilling av det foreslåtte absorpsjonsmedium. ;Ovenstående behandling gjelder bare foretrukne metoder for aktivering av aluminium og anvendelse av dette aktiverte aluminium for fremstilling av absorpsjonsmedium i henhold til oppfinnelsen. Imidlertid vil det eventuelt ikke være nødvendig å benytte forhåndsfremstilt aktivert aluminium for å lage absjornsmediet. Det synes bare å være nødvendig at aluminiummétall fuktes med kvikksølv eller indium og/eller gallium før innføring i det vandige medium for at et aktivt absorpsjonsmedium skal dannes. Man vil anta at med en slik overflatefukting vil aktivering av aluminium og inntrengning av kvikksølv eller indium og/eller gallium i aluminiumet finne sted in situ under dannelse av absorpsjonsmediet. Man antar således at når svovelvioksyd bobles gjennom det vandige medium, dannes et hydrogenioneavgivende mediumraied riktig pH, som utgjør den egnede atmo-sfære for aktivering av aluminiumet. Når denne aktivering skjer in situ vil aluminiumet begynne å erodere og utvikle hydrogen, som har en lignende virkning på dannelsen av absorps j onsmedium .. ;Aluminiumets overflate kan f.eks. fuktes med kvikksølv ved hjelp av en typisk amalgameringsmetode, hvorved overflaten av aluminiumstaven først renses, f.eks. med na-triumhydroksyd, og den rene aluminiumoverflaten føres i kontakt med kvikksølvmetall øyeblikkelig. Dette kan f.eks. skje ved å holde aluminiumet neddykket i kvikksølv under røring. På denne måten vil aluminiumet fuktes med kvikksølv på de områder hvor det ikke er tilstrekkelig oksydfilm. Dette fuktede aluminium vil ikke ha den helt metalliske kvikksølv-skinnende overflate som aluminium foraktivert i henhold til den foretrukne utførelse ovenfor har. Under dannelse av absorps jonsmedium vil imidlertid det fuktede aluminium få samme utseende som forhåndsfremstilt, aktivert aluminium, og man antar at samme produkt dannes. I henhold til foreliggende beskrivelse, mener man således med "aluminium hvor i det minste overflaten er fuktet med metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og indium/gallium-legeringer" omfatter både typer av aktivert aluminium som fortrinnsvis benyttes i henhold til oppfinnelsen og mellomprodukter som åpenbart blir aktivert in situ under dannelse i absorpsjonsmediet. Fremstilling av absorpsjonsmedium. ;Det ovenfor beskrevne aktiverte aluminium benyttes i henhold til oppfinnelsen for fremstilling av et absorpsjonsmedium som derpå brukes i henhold til oppfinnelsen for absorpsjon av SO^fra røykgasser, særlig avløpsgasser fra svovelsyreanlegg, med påfølgende desorpsjon av S02fra absorps jonsmediefe. Som tidligere angitt, kan man benytte et absorbsjonsmedium fremstilt ut . fra aluminium hvorav minst overflaten er fuktet med kvikksølv, indium, gallium eller indium/gallium-legering, men det foretrekkes å benytte for-håndsf remstilt aktivert aluminium, som beskrevet . Det aktiverte aluminium anbringes i et vandig medium og fremstilling av absorpsjonsmediet startes ved å påsette SO^-gass for strømning gjennom det vandige medium. Dette kan skje ved å benytte et system hvor S0o-gass bobles gjennom f.eks. en porøs matte, eller glassfritte eller lignende, under det aktiverte aluminium. Dette sikrer tilstrekkelig kontakt mellom SO^-gassen og det aktiverte aluminium ved at SO^-gassen stiger oppover gjennom det vandige mediet. ;Det miljø som dannes ved at SC^-gassen bobler gjennom det vandige medium, bevirker en erosjon av aluminiumet og en avgivelese av hydrogen, et fenomen som ser ut til å være enestående for det aktiverte metall alene, og som ikke finner sted hvis aluminiumet ikke på forhånd er aktivert. ;De frigitte hydrogenatomer synes å reagere med SO^-gassens molekyler under avgivelse av oksygen og dannelse av SH-grupper som igjen reagerer med det eroderende aluminium. Man setter frem som hypotese at det således dannes en monomer enhet mellom aluminium, hydrogen og svovelatomer, som fortsetter å vokse til en polymer ved kontinuerlig dannelse og binding av ytterligere monomere enheter. SH-gruppene vil oppløse eventuell dannet elementært svovel. ;Den polymeres strukturformel og den nøyaktige kjemiske oppbygning er ikke bekreftet. Man setter imidlertid frem som hypotese ut fra den tilsynelatende reaksjonsmekanisme at den polymere inneholder repeterende monomerenheter av følgende formel : ; hvor n er et tall mellom 2 og 9.;Polymere forbindelser er i seg selv kom-plekse. Dette gjelder særlig når monomerbestanddelen dannes in situ, som ved foreliggende oppfinnelse. Således vil polymere som inneholdes i abSiorpsjonsmedium ifølge oppfinnelsen variere med hensyn på egenskaper som molekylær lengde og antall svovelgrupper. ;Som det vil fremgå av den følgende omtale,;er det sannsynlig at absorpsjonsmediet i tillegg til polymer-kompbnenten vil inneholde andre bestanddeler i form av ikke-polymere forbindelser og salter. "Absorpsjonsmedium" ;i denne sammenheng omfatter således oppløst kompleks av uorganiske polymerer som dannes ifølge fremgangsmåten med eller uten disse andre og i og for seg unødvendige oppløs-lige stoffer. ;Som det fremgår av den ovenstående foreslåtte formel, inneholder det uorganiske polymerkompleks aluminium, svovel og hydrogen i form av SH-grupper, og kjeder av svovelatomer. Den polymere oppbygning av denne forbindelse er be-stemt analytisk, idet man fikk et filmdannende materiale ved avdamping av absorpsjonsmediet. Nærvær av aluminium, svovel og SH-grupper i absorpsjonsmediet kan lett påvises. ;Generelt vil art og oppbygning av absorpsjonsmediet avhenge av mange reaksjonsparametere,som bl.a. temperatur og pH under reaksjonen. I tillegg avhenger fremstilling av absorpsjonsmedium: i ifølge oppfinnelsen av erosjonen av det første metallet,og avgivelsen av hydrogenatomer som. skal reagere med inngående S02_molekyler. Dette henger igjen sammen med overflatearealet for det aktiverte -første metall. Disse parametere skal diskuteres i det følgende. ;Fremstillingen av absorpsjonsmediet bør utføres slik at man i så høy grad som mulig mnngår utfelling av faste stoffer. Man har påvist i henhold til oppfin- ;nelsen at en vesentlig mengde elementært svovel utfelles når absorpsjonsmediet fremstilles ved temperaturer høyere enn ca. 60°C. ;Erosjonen av aluminium eller annet første metall og dannelsen av uorganisk polymerkompleks i absorpsjonsmediet er eksoterme prosesser. Når reaksjonsvarmen vil øke absorpsjonsmediets temperatur til over 60°C, bør man avkjøle blandingen. En viss eksoterm reaksjon er imidlertid gunstig for å danne et egnet polymerkompleks. Når derfor reaksjonsbetingelsene er slik at en eksoterm reaksjon ikke oppnås uten oppvarming utenfra, er det ofte gunstig å oppvarme dét vandige medium forsiktig for å starte den eksoterme reaksjon. For imidlertid å gi de gunstigste resultater bør temperaturen holdes under ca. 60°C. Man kan benytte alle temperaturer mellom romtemperatur og 60°C i henhold til oppfinnelsen, og det foretrekkes en temperatur mellom 40 og 50°C. ;For å oppnå fordelene ved foreliggende oppfinnelse må det.vandige mediets pH reguleres under fremstilling av absorpsjonsmediet. Mediets pH vil synke méd økende S02tilførsel. Den mest effektive måte å regulere S02_innholdet på som funksjon av hydrogenutviklingen slik at S62bindes med hydrogen er å regulere strømningen av S02som funksjon av pH. ;Øvre pH-grense bør holdes under ca. 4,2.;Over dette nivå vil aluminium utfelles som hydroksyd, hvilket nedsetter gjennomsiktigheten for absorpsjonsmediet og gir en i det vesentlige inaktiv bestanddel. Utfelling av aluminium som aluminiumoksyd hindrer full utnyttelse av det eroderende aluminium for dannelse av uorganisk polymerkompleks. Når på den annen side det vandige mediets pH blir for lav, vil S02~tilførselen være for hurtig for hydrogenutviklingen og det foreligger utilstrekkelig hydrogen til å binde S02som inn-føres slik at man får økende mengder svovelsyrling og uopp-løselige og oppløselige sulfater, sulfitter, bisulfitter etc.</>^Av denne grunn er det gunstig å holde pH over 0,5. En foretrukket utførelse i henhold til oppfinnelsen opererer med en pH mellom 2,0 og 3,0. For et spesielt ;system hvor temperatur og hydrogenutvikling er fastsatt kan ;o ;pH-regulering:skje ved å regulere tilførsel av SO^-gass eller overflatearealet av erosjonsmetall. ;Hastigheten av hydrogenutvikling og aluminium-erosjon er en funksjon av aluminiumets overflateareal og en funksjon av mengden kvikksølv, indium, gallium eller indium/ gallium-legering som er diffundert inn i aluminiumet. ;I tillegg vil hydrogenutviklingen være en funksjon av det vandige mediets pH. Disse parametere vil derfor henge sammen. ;Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen benyttes aluminiumstenger med ca. 13 mm diameter, lengde ca. 15 cm, som gjennomtrenges med kvikksølv til et opptak på ca. 2,5 til 3,5 vekt-% kvikksølv basert på stangens vekt. Disse stenger brukes i et vandig medium slik at vektforholdet vann/aluminium er mellom 2:1 og 10:1, helst 4:1 til 6:1. Den mest effektive produksjon av absorpsjonsmedium synes å oppnås med et vektforhold vann/aluminium på ca. 5:1. ;Når vannmengden er for stor, blir den nød-vendige tid for fremstilling av et egnet absorpsjonsmedium for lang. Dette skyldes rmanglende kontakt mellom SO^og det aktiverte aluminium. I et slikt system vil pH ha tendens til å synke og gi opphav til svovelsyrling produksjon. På den annen side vil det, når det er utilstrekkelig vann til-stede, være en tendens til at det uorganiske polymerkompleks ikke oppløses fullstendig, og man får et absorpsjonsmedium som ikke har ønsket klarhet. Når man oppnår fullstendig oppløs-ning i slike tilfeller, vil det være en tendens til at absorps jonsmediet blir for viskøst og reduserer absorpsjons-virkningen. ;Man fremstiller absorpsjonsmedium inntil systemets spesifikke vekt er i området 1,0 5 til 1,25. Fortrinnsvis bør absorpsjonsmediets spesifikke vekt være ca. ;I 1.08 til 1,12. Dette område for den spesifikke vekt synes i/[ å svare til kortere svovelkjeder i det uroganiske polymerp kompleks og gir større stabilitet for absorpsjonsmediet. ;Området svarer stort sett til en midlere molvekt målt ved viskositetsmålinger på ca. 10.000 til 15.000 -for det uorganiske polymerkompleks. Ved å måle den spesifikke vekt enten ved kontinuerlig måling eller ved stadig prøvetaging, kan man således på enkel måte fastslå sluttpunktet for fremstil- ;ling av absorpsjonsmedium. Suspenderte faste stoffer bør fjernes hvis slike finnes, f.eks. ved enkel filtrering, før bruk av absorpsjonsmediet i henhold til oppfinnelsen; ;Når man fremstiller absorpsjonsmedium er det en fordel å benytte konsentrert S02og 100 % S02foretrekkes. Med lavere konsentrasjoner blir den nødvendige tid for fremstilling av egnet absorpsjonsmedium relativt lang. I tillegg vil de andre gassene som oksygen, som innføres sammen med den lavere konsentrerte SG^-gassen, ha tendens til å innvirke på fremstillingsprosessen og danne hydroksy- pg hydroperoksy-grupper. Disse bør unngås i så høy grad som mulig. Selv om altså enhver S02-konsentraajon vil danne absorpsjonsmedium i henhold til oppfinnelsen, foretrekkes høyere konsentrasjoner og særlig 100 % S02 . For enkelte formål kan det også være gunstig å blande H2S :med S02~gassen. ;Av ovenstående vil fagfolk lett kunne inn-stille de forskjellige parametere for fremstilling av absorpsjonsmedium, hvoriblant den viktigste parameter pH, som er knyttet sammen med de andre størrelser som ovenfor omtalt. Ved å regulere pH og derved strømmen av S02-gass, kan man inn-føre S02i det vandige medium slik at S02- og svovelsyrling-innholdet ikke øker men heller omdannes til SH-grupper ved omsetning med utviklet hydrogen. Ved den ideelle situasjon vil mengden hydrogen som utvikles fra det eroderende aktiverte aluminium støkiometrisk tilsvare det innførte S02slik at intet hydrogen eller S02vil avgis fre reaktorsystemet. Disse bestanddeler vil istedet bindes i form av SH-grupper og svovel grupper i de polymere som dannes i absorpsjonsmediet. Selv om en viss mengde kolloidal svovel utvilsomt dannes under reaksjonen vil dette kolloidale svovel tas opp av SH-gruppene og man antar at dette fenomen er årsak til oppbygging av svovelkjeder i de monomere og polymere enheter som er fremsatt. ;Absorpsjonsmediets stabilitet og stabiliteten for det uorganiske polymerkompleks synes å være en funksjon av mengden sulfat- og svovelsyrling som dannes under prosessen. Når det uorganiske polymerkompleks er relativt fri for disse bestanddeler vil det være stabilt ved temperaturer opp til ca. 82°C. Nedbrytningstemperaturen av uorganisk polymerkompleks vil imidlertid reduseres noe, når konsentrasjonen av disse forurensninger bygges opp. Av denne grunn foretrekkes drift innenfor de angitte størrelser. ;Absorpsj on/ desorps j on.;Absorpsjonsmediet ifølge oppfinnelsen har den enestående egenskap at det er istand til å absorbere S02og deretter behandles for desorpsjon av det absorberte S02, slik at mediet går tilbake til en tilstand hvor det kan brukes pånytt for absorpsjon. I foreliggende beskrivelse benyttes uttrykkene "absorbere" og "absorpsjon" på bred basis og hen-viser til opptak av S02i absorpsjonsmediet og fastholding av gassen i mediet. Uttrykkene skal ikke henvise til noen særlig fysikalsk eller kjemisk reaksjon. Betegnelsene "absorbere" og "Absorpsjon" omfatter alle slike muligheter og kombinasjoner. Betegnelsen " med bundet S02" skal omfatte den tilstand hvor S02er bundet til absorpsjonsmediet, enten fysisk eller kjemisk. ;Absorpsjon i henhold til oppfinnelsen oppnås ved å føre en S02-holdig gass i kontakt med absorpsjonsmediet. Dette oppnås med fordel ved hjelp av en vanlig gass-væske-reaktor eller-kontaktor, vanligvis av motstrøtfistypen som bevirker motstrøm mellom gassen og absorps jonsmediet, f .eks.. gjennom en rekke parallelle plater, ved hjelp av forskjellige andre fordelingsorganer eller i det mest typiske tilfelle en fylt kolonne eller tårn. Slik apparatur gir tilstrekkelig oppholdstid mellom gassen og væsken til effektiv absorpsjon. ;Man har i henhold til oppfinnelsen funnet at absorpsjonsmediet absorberer S02mer effektivt ved lavere temperaturer. Det er derfor en fordel å gjennomføre absorpsjonen ved lav temperatur, vanligvis vil temperaturen ligge på ca. ;5 - 45°C, fortrinnsvis 7 - 24°C.;Den enestående egenskap for absorpsjonsmediet ifølge oppfinnelsen er evnen til å avgi absorbert S02.. Denne desorpsjon kan oppnås på forskjellig måte. For eksempel kan desorbere det absorberte S02ved stripping (avdriving) med inert gass. Dette består i å føre brukt absorpsjonsmedium dvs. absorpsjonsmedium inneholdende en viss mengde bundet S02, i motstrøm med en inert gass, som f.eks. luft. Denne inertgass tar opp S0 2 fra absorpsjonsmediet og tilbake- ;fører abaorpsjonsmediet til. tilstanden før absorpsjonen. Absorpsjonsmediet kan da benyttes for absorpsjon av mere ;S02- Man har således muligheren for resirkulasjon av absorps jonsmediet ved gjentatte absorpsjons/desorpsjons kretsløp. ;I tillegg til stripping med inertgass, kan desorpsjon oppnås ved oppvarming av brukt absorpsjonsmedium med bundet S02til en temperatur hvor desorpsjon finner sted. For eksempel kan desorpsjon oppnås ved å oppvarme absorpsjonsmediet til en temperatur i området 50 - 70°Cf idet man bør unngå temperaturer over 82°C, siden dette gir opphav til nedbrytning av absorpsjonsmediets oppløste materiale under utfelling av elementært svovel. Innenfor temperaturområdet 50 til 70°C vil imidlertid S02bundet til absorpsjonsmediet effekttivt kunne desorberes uten uheldig innvirkning på kva-liteten av absorpsjonsmediet. Kombinasjonen av varme og inert strippinggass vil være den mest effektive måte til desorpsjon av S02 . Eventuelt utfelt svovel vil oppløses pånytt av SH-gruppene i den polymere ved henstand. ;Uansett desorpsjonsmetode får man en luftstrøm inneholdende S02 som er et resultat av desorpsjonsprosessen. S02~innholdet i luftstrømmen er konsentrert sammenlignet med den opprinnelige avløpsgass. Mens f.eks. en opprinnelig røykgass kan inneholde 3000 ppm S02, vil den S02~holdige luft-strøm fra desorpsjons-kre_-tsløpet inneholde opptil 13.000 til 15.000 eller mere ppm S02. Det er derfor økonomisk å resirkulere luftstrømmen til syreanlegget. Istedet for å være en forurensing i atmosfæren, vil således oppfinnelsens fremgangsmåte gjøre det mulig å bruke svoveldioksydinnholdet i svovelsyreanleggets avløpsgass for fremstilling av mere svovelsyre. ;Oppfinnelsens fremgangsmåte skal nå beskrives;i forbindelse med den vedlagte fig. 1,. som illustrerer en foretrukket utførelse og den beste fremgangsmåte for fjerning ;av SC>2 fra røykgasser fra svovelsyreanlegg ved hjelp av absorpsjons/desorpsjonsprosessen ifølge oppfinnelsen. ;Som det er vist på figuren føres røykgassen fra et svovelsyreanlegg i stedet for direkte til atmo- ;sfæren gjennom ledningen 10 til viften 12, hvor gassen settes under trykk. Typisk har en røykgass fra et svovelsyreanlegg en konsentrasjon av S02på 1500 til 3500 eller mere ppm. Røyk-gassen som komprimeres av viften 12 føres til et fukte-anlegg 14 gjennom ledningen 16. Vann innføres i fukteanleg-get 14 gjennom ledningen 18 og røykgassen gjennomgår fukte-behandling i fukteren 14. Denne fuktingen kan effektivt regulere røykgassens temperatur, idet den fuktede røykgassen vanligvis har en temperatur i området 5 - 45°C. ;Den fuktede røykgassen føres fra fukteren 14 og til absorberen 20 gjennom ledningen 22. Absorberen 20 drives vanligvis ved 5 - 45°C og et overtrykk på ca. 0,.014 til 0,14 kg/cm 2. ;Som det fremgår av tegningen, går røykgassen fra svovelsyrea:nlegget inn i absorberen 20 gjennom ledningen 22 i nærheten av bunnen . Absorpsjonsmediet i henhold til oppfinnelsen innføres også i absorberen 20, gjennom ledningen 24 i den øvre del av absorberen . Kontakt opprettes mellom røykgassen som strømmer oppover og absorpsjonsmediet som strømmer nedover gjennom absorberen 2 0 i motstrøm. Denne motstrømskontakten foregår i absorpsjonssonen 2 6 som kan være en fylt eller ufylt absorpsjonssone. Når det brukes fylte soner, kan fyllmaterialet være typiske materialer som Raschigringer, Pall-ringer, Berylsadler etc, hvor både plastmaterialer og keramisk materiale er anvendelige. Som et alternativ eller tillegg til slik fyllingsmateriale, kan absorpsjonssonen 26 ha en rekke beholdere som boblehetteskåler og/eller kan omfatte gassspylere, dusjinnretninger, etc. Generelt vil alle typer gass-væske-kontaktorer som kan gi effektiv kontakt mellom absorpsjonsmediet og svovelsyre-røykgassen med fordel kunne brukes i forbindelse med oppfinnelsens fremgangsmåte. »■ ;Den behandlede avløpsgassen går ut fra absorberen 20 gjennom ledningen 30. Røykgassen er nå befridd for mesteparten av i absorberen 20 og derfor vil utgangs- gassen fra ledningen 20 vanligvis ha under 200 ppm SO2/og helst under 150 ppm SO 2 under meget tilfredsstillende forhold. Under de gunstigste forhold i absorberen 20 kan avløpsgassen fra ledningen 30 ha under 100 ppm SC^. Den behandlede røyk-gassen tappes gjennom ledningen 30 og inn i væske- gass-separatoren 28. Væske-gass-separatoren 28 kan være av hvilken som helst vanlig type, som kan skille gass og væske. Separatoren 28 kan f.eks. være en syklon eller ledeskovl-beholder av vanlig type. Noen av de flytende bestanddeler i røykgassen er medrevet absorpsjonsmedium. Gjenvunnet absorpsjonsmedium resirkuleres til absorberen 20 gjennom ledningen 32 og inn i bunnen av absorberen 20. Gassen som skilles fra i væske-gass-separatoren 28 kan føres til atmosfæren gjennom ledningen 34. Forurensningsproblemene er naturligvis i meget sterk grad redusert på grunn av nedsatt S02~innhold i avløps-gassen. ;Det brukte absorpsjonsmedium inneholdende bundet svoveldioksyd strømmer fra reservoaret i bunnen av absorberen 20 til pumpen 36 gjennom ledningen 38. Pumpen 36 som mater strømmen 40 gir et trykk på 0,35 - 1,4 kg/cm 2. Brukt absorpsjonsmedium gjennom ledningen 40 har generelt en temperatur i området 5 - 38°C. ;Det brukte absorpsjonsmedium i ledning 40 strømmer så gjennom varmeveksleren 42. Varmeveksleren 42 kan ha en hvilken som helst egnet konstruksjon,•f.eks. være en rørvarmeveksler. Det brukte absorpsjonsmedium kan føres gjennom varmevekslerrørene eller varmevekslerkappen som omgir rørene. Frisk absorpsjonsmedium strømmer gjennom varmeveksleren 42 i strømmen 44 og tjener som kjølemiddel. Denne friskstrømmens temperatur er ca. 15 til 38°C. ;Strømmen 4 6 med brukt absorpsjonsmedium inneholdende bundet S02forlater varmeveksleren 42 med en temperatur i området 18 - 40 C og strømmer som strøm 4 6 til varmeapparatet 48. Varmeapparatet 48 kan være av en hvilken som helst vanlig type.Brukt absorpsjonsmedifemn.-fbrlater varme-anlegget 48 gjennom ledning 50 med temperatur ca. 55 - 70°C. Når desorpsjon av brukt absorpsjonsmedium kan foretas ved lavere eller høyere temperaturer, uten nedbrytning av absorp sjonsmediet, kan naturligvis varmeveksleren 48 kjøres ved et temperaturområde utenfor det som er angitt tidligere. Oppvarmingsmediet som strømmer gjennom varmeveksleren 48 ;i ledningene 52 og 54 kan være et hvilket som helst varme-medium som damp eller, varmt vann. ;Det oppvarmede og brukte absorpsjonsmedium som går ut fra varmeveksleren 48 gjennom ledning 50 føres inn i et desorpsjonsapparat 56 nær toppen av apparatet. ;I henhold til en foretrukket utførelse suges også luft inn gjennom ledning 58 ved hjelp av viften 60 og innføres i desorpsjonsapparatet 56 nær bunnen gjennom ledningen 62. Lufttrykket i ledning 62 er vanligvis på 0,014 - 0,14 kg/cm<2>overtrykk. Ved en alternativ utførelse tilføres lavtrykks-damp gjennom ledning 62 som strøm 63. Blandingen av luft og damp øker temperaturen og fuktigheten i luften som brukes for stripping av SO^fra brukt absorpsjonsmedium i desorberen 56. Den fuktige luften strømmer inn i desorbsjons-apparatet 56 gjennom ledningen 62 med en temperatur i området 55 - 82°C. ;I desorberen 56 går brukt varmt absorpsjonsmedium i motstrøm med den oppadstigende strøm av varm, ;fuktig luft gjennom en desorpsjonssone 64. Denne desorpsjonssone 64 kan være av lignende oppbygning som absorpsjonssonen 26 i absorberen 20, eller kan være en annen type fylt eller ufylt sone som muliggjør intim kontakt- mellom væske og gass. Følgelig kan desorpsjonssonen 64 inneholde typiske, fyllingsmaterialer, boblehetteskåler, spyle- ogtfeller dusj-apparater og lignende. ;I desorberen 56 blir en vesentlig del av den SC>2 som er bundet i det brukte absorps jonsmedium frigitt og resirkulert fra desorberen 56 gjennom ledning 68. Vanligvis vil det være tilbake en liten rest SC>2i likevekt med desorbert absorpsjonsmedium. Gassen som f arlater'desorberen 56 gjennom ledning 68 er hovedsakelig en blanding av avdrivingsluft (stripping luft), og desorbert S02- Denne gassblanding føres til vanndampkjøleren 66 som kan være en varmeveksler ;av en hvilken som helst vanlig, type. For eksempel kan kjøle-vann innføres i kjøleren 66 gjennom ledningen 70, og ut gjennom ledning 72. Kjøleren 66 leverer en utgående, strøm 74 som ;vanligvis har en temperatur i området 27 til 38°C. Denne strømmen 74 inneholder avdrivingsluft, vanndamp, svoveldioksyd og kondensat med en liten mengde svoveldioksyd. Denne strømmen føres til en væske-gass separator 76 av lignende type som separatoren 28 beskrevet ovenfor. Gassfasen forlater væske-gass-separatoren 76 gjennom ledningen 77 og går gjennom kompressoren 79. Gassen går ut fra kompressoren 79 med et trykk i området 0,28 - 0,7 kg/cm 2, og kan resirkuleres til syreanlegget gjennom strømmen 84. Typisk vil da gass-strømmen 84 inneholde strippingluft og svoveldioksyd i mye mer konsentrert form enn i den opprinnelige avløpsgass fra svovelsyreanlegget, hvilket gjør det økonomisk å resirkulere strøm-men til anlegget. Fortrinnvis innføres strømmen 84 av luft og SO 2 i svovelsyreanlegget i lufttørketårnet før innføring i svovelforbrenningsovnen. Ved å innføre SO 2 i lufttørke-tårnet og derpå i ovnen, kan man danne en ennå mer konsentrert strøm av SO2ut fra svovelforbrenningsovnen. ;Den flytende fase som forlater gass-væske separatoren 76 gjennom kanalen 78 inneholder meget fortynnet svovelsyrling og en liten mengde absorpsjonsmedium. Denne væskeblanding strømmer til nederste væskereservoar i desorberen 56 gjennom ledning 80. I tillegg kan erstatnings-vann og/eller frisk absorpsjonsmedium tilføres reservoaret gjennom ledning 82 for å erstatte eventuelt absorpsjonsmedium som tapes mekanisk ved medrivning i gassen som forlater væske-gass-separatoren 76. ;Det desorberte absorpsjonsmedium som er fattig på SO2og klart for ny bruk forlater bunnen av desorberen 56 gjennom ledningen 86 og pumpes gjennom pumpen 88 og ledning 44 til varmeveksleren 42. Denne ss.trømmen av absorpsjonsmedium forlater pumpen 88 med et trykk på ca. 0,35 - 1,4 Kfef/cm 2. overtrykk. Absorpsjonsmediet går ut av varmeveksleren 42 gjennom ledningen 90 og til kjøleren 92. Kjølemedium går inn i kjøleren 92 gjennom strømmen 94 og ut gjennon strømmen 96. Dette kjølemedium kan være av en hvilken som helst type som f.eks. saltvann, kjøletårnvann, nedkjølt vann, brønnvann eller typisk fordampbart kjølemedium. Absorpsjonsmediet går ut av kjøleren 92 gjennom ledning 24 og inn på toppen av absorberen 20. Kjøleren 92, sammen med varmeveksleren 42 nedsetter temperaturen i absorpsjonsmediet fra desoprsjonstemperaturen i desorberen 56 og til anvendelig absorpsjonstemperatur som trenges i. absorberen 20, ;Foreliggende oppfinnelse skal nå beskrives ved hjelp av de følgende spesielle eksempler, som bare illustrerer oppfinnelsen og ikke skal oppfattes begrensende . Eksempel 1- 4 Aluminiumstenger med lengde ca. 7,5 cm og 16 mm i diameter ble ført i kontakt med trippeldestillert kvikksølv ved romtemperatur i nærvær av fortynnet -saltsyre fremstilt ved å sette 4 deler destillert vann til 1 del standard 3 7-38% hos HC1. I henhold til beskrivelsen i den parallelle ansøkning Nr. U.S. 497.560 ble stavene på denne måten aktivert i 24.. timer. Stengene ble derpå delt i tre grupper og behandlet i henhold til de følgende tre eksempler. ;Ved de følgende eksempler, benyttet man en vanlig motstrøms gassabsorber. De aktiverte stengene ble plasert ved siden av hverandre i midten av kolonnen, slik at man fikk et sjikt ca. 7,5 cm dypt, som væske og gass passerer. Væskeformet og til å begynne med destillert vann, sirkuleres fra bunnen av absorpsjonskolonnen gjennom et fil-ter og tilbake til toppen av kolonnen. Gass kommer inn i væsken gjennom en porøs glassfritte som befinner seg flere cm lavere enn det aktiverte stavsjiktet. Fritten oppdeler gassen i meget små bobler som stiger opp og passerer forbi under reaksjon med stengenes overflate. Resirkulasjonshastig-heten for væsken er ca. 1' g/min. Gassens strømningshastig-het (100 % SO2)/oppløsningssysternets pH, prosessens varighet og temperaturområde reguleres som angitt i tabell 1. Absorpsjonsmediets spesifikke vekt ved hver syntese er oppgitt i ;sluttkolonnen.; ; Eksempel 5 Dette eksempel utføres for å vise fremstilling av a'b<J>sorpsjonsmediet i henhold til oppfinnelsen ;ved in situ dannelse av aktivert aluminium.;Aluminiumstenger med renhet 99% + skylles først i vandig llutoppløsning for å befri stengene for oksydbeleg-get. Derpå skylles de umiddelbart i destillert vann og tørkes, hvorpå stengene hurtig nedsenkes i flytende kvikksølv. Stengene røres under kvikksølvet for å gi den beste aluminium-kvikksølvkontakt. Omtrent 50 % av aluminiumoverflaten synes å fuktes av kvikksølvet. ;De fuktede stengene brukes for fremstilling av absorpsjonsmedium på samme måte som beskrevet i eksempel 1-4. Under fremstilling av absorpsjonsmediet blir de fuktede stenger totalt ■'■belagt (fuktet) med" kvikksølv og kan ikke skilles visuelt fra aktiverte stenger fremstilt i henhold til paralellansøkning nr. 497.560. ;Det fremstilte absorpsjonsmedium synes identisk med absorpsjonsmediet fremstilt i eksempel 1-4, og vist i henhold til eksempel 6-9, lignende absorpsjon/desorps j ons-egenskaper. ;Eksempel 6- 9 Etter hver sats av absorpsjonsmedium fremstilt i henhold til eksempel 2-5, prøves bland-ingene med hensyn på absorpsjon/desorpsjon-evne på følgende måte : ;a. Man måler spesifikk vekt og pH.;b. En 200 ml prøve , fri for fast stoff desorberes for å fjerne all S02som er tatt opp i ;polymerkomplekset i absorpsjonsmediet etter dannelsen av absorberende polymerstruktur. Desorpsjonen foretas ved å strippe prøven med luft på temperaturregulert vannbad (70°C). S02-konsentrasjonen måles og oppsettes kontinuerlig på millimeterpapir. c. Man måler spesifikk vekt og pH (etter filtrering om nødvendig) etter avsluttet første desorpsjon. d. En gassblanding inneholdende 4200 ppm S02i ca. 88 % N2og 12% 02føres gjennom prøven på temperaturregulert vannbad. Konsentrasjonen av S02som forlater prøven måles og oppsettes ;kontinuerlig på millimeterpapir.;é. Man måler spesifikk vekt og pH (etter filtrering om nødvendig) etter avsluttet første ;. absorpsjon.;f. Prøven desorberes igjen med luft som under ;trinn b (ved samme temperatur).;g. Man måler spesifikk vekt og pH etter avsluttet ;andre desorpsjon.;h. En gassblanding på 4200 ppm SO^, etc. føres gjennom prøven som under trinn d (ved samme temperatur). i. Man måler spesifikk vekt og pH etter avsluttet ;andre absorpsjon.;j. Man beregner den midlere mengde SG^pr. tidsenhet som forlater absorpsjonsvæsken ved hver av de to desorpsjoner og den midlere mengde pr. tidsenhet som absorberes i løpet av de to absorpsjonsprosesser. ;Man får følgende resultater : ; Eksempel 10;Dette eksempel representerer en praktisk utfør-else av oppfinnelsens fremgangsmåte i et forsøksanlegg, som benyttet absorpsjon/cfeesorps jonssystemer i det vesentlige som vist på skjemaet. Tallene i eksemplet er oppregulert slik at de skal representere behandling av røykgasser som forlater et svovelsyreanlegg som produserer 200 short ton/ pr. dag. Tallene er målt i et forsøksanlegg som opererer i skala 1/220 av et slikt fullt fabrikkanlégg. ;Røykgassen behandlet i henhold til eksemplet;er levert av et svovelsyreanlegg. Røykgassens temperatur er 75°C ved et overtrykk på 12,5 mm 1^0. Strømmen av inngående røykgass består av følgende bestanddeler i kg/time ; ; Før innføring i absorpsg.onssonen fuktes røyk-;gassen med vann ved 21°C og trykk 50 cm H20. Strømnings-hastigheten for det fuktede vannet er 226 kg/time. ;Den fuktede røykgassen innføres i en absorpsjonssone for motstrømsabsorpsjon med et absorpsjonsmedium i henhold til oppfinnelsen. Absorpsjonsmediet fremstilles ved å boble 100 % SG"2 gjennom et vandig medium inneholdende aktivert^ aluminiums tenger, som er aktivert ved kontakt med kvikk-sølvmetall i nærvær av saltsyre. Absorpsjonsmediets spesifikke vekt er 1,09. ;Absorpsjonsmediet strømmer gjennom absorpsjonssonen i motstrøm med den fuktede røykgass i en mengde på ;120.000 kg/time. Absorpsjonsmddiet holdes ved 15°C og 0,14 kg overtrykk i absorpsjonssonen. ;Etter absorpsjon, gjennomgår det brukte absorpsjonsmedium desorpsjon i desorpsjonssonen ved en temperatur på 60°C. Desorpsjonssonen holdes ved et trykk på 0,035 - 0,14 kg/cm 2med samme strømningsmengde av absorpsjonsmedium som under absorpsjonssonen. Som et resultat av de kontinuerlige absorpsjons/desorpsjons-kretsløp, oppnår man likevektforhold hvor gassen som føres til atmosfæren karakteriseres ved følgende tall: temperatur 15°C, trykk 5 cm H20 og strømnings-hastighet 6,8 kg/time N2, 02 og S02• Gassen som går ut av desorpsjonen for resirkulasjon til svovelsyreanlegget har følgende tall: temperatur 32°C, trykk 0 cm H20 og strømnings-hastighet for de enkelte bestanddeler pr. time: svoveldioksyd 94, nitrogen 1220, oksygen 372 og vann 4 6 kg/time. På grunn av den høye konsentrasjon av svoveldioksyd i gass-strømmen kan den med fordel brukes pånytt i svovelsyreprosessen. ;Ved å oppsette en material~balanse mellom de ovenstående tall, ser man at prosessen ifølge oppfinnelsen opererer med over 93% effekt med hensyn på S02~fjerning. ;Den ovenstående*:beskrivelse er rettet mot særlig foretrukne utførelser i lys av spesielle krav til forklaring og illustrering som stilles i patentloven. Det vil stå

klart for fagfolk at det kan tenkes mange forandringer og variasjoner både med hensyn til teknikk for fremstilling av absorpsjonsmedium og fremgangsmåte for fjerning av S02fra gasser ved hjelp av slikt absorpsjonsmedium uten at man derved kommer utenfor oppfinnelsens ide og ramme. Når f.eks. røyk-gassen som skal befris for S02inneholder andre bestanddeler som nitrogenoksyder, hvilket er tilfelle méd røykgasser fra oljedrevne elektrisitetsverk, kan det bli nødvendig å for-andre forskjellige parametere, som tempera-hyr og pH for å oppnå maksimal gjenvinning.

Claims (34)

1. Fremgangsmåte for fjerning av S02 fra S02 -holdig gass, karakterisert ved gassen føres i kontakt med en absorpsjonssoneiinneholdende et absorpsjonsmedium som er fremstilt ved å fukte i det minste overflasten av et første metall valgt blant aluminium, magnesium og mangan, med et andre metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/gallium og derpå føre nevnte fuktede første metall i kontakt med et vandig medium inneholdende en kilde for S02 -gass.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første metall er aluminium og nevnte andre metall er kvikksølv.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at absorpsjonsmediet fremstilles ved å kontakte i et vandig medium S02 og aktivert aluminium fremstilt ved å føre aluminium-metall i kontakt med kvikksølv i nærvær av en kilde for hydrogenioner.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved atpHi det vandige medium under fremstilling av absorpsjonssmediet holdes i området 2 til 4 ved å regulere strømmen av kilden for S02~ gass og temperaturen i det vandige medium holdes under 40°C.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at temperaturen i absorpsjonssonen holdes-i området 5 - 38°C.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert v e<;.d at man fjerner absorps jonsmediet fra absorpsjonssonen etter at mediet er anriket méd S02 / fører det SG^ -anrikede medium til en de&orpsjons - sone og fører det SO^ -anrikede medium til desorpsjonssonen i nevnte desorpsjonssone for å fjerne S02 •

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert ved at desorpsjonen av i desorpsjonssonen skjer ved å oppvarme det S02~ anrikede medium til en temperatur i området 50 - 70°C.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at temperaturen i desorpsjonssonen er fra 40 - 55°C høyere enn temperaturen i absorpsjonssonen.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 6, karakterisert v edd at desorpsjonen av S02 i desorpsjonssonen skjer ved å føre en inert gass gjennom nevnte S02~ anrikede medium.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at nevnte inertgss er luft.

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved at det S02~ anrikede medium oppvarmes til mellom 50 og 70°C under desorpsjonen.

12. -Fremgangsmåte som angitt i krav 11, karakterisert ved at desorpsjonestemperaturen holdes 40 - 55°C høyere enn temperaturen i absorpsjonssonen.

13. Fremgangsmåte for fjerning av S02 i røykgassen fra et svovelsyreanlegg, og for resirkulering av det fjernede S02 , karakterisert ved at man : a) fører den S02~ holdige røykgassen fra et svovelsyreanlegg til en absorpsjonssone. b) kontakter røykgassen ic absorpsjonss cnen méd et absorpsjonsmedium fremstilt ved å fukte i det minste overflaten av et første metall valgt blant aluminium, magnesium og mangan, med et andre metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/gallium og derpå kontakte nevnte første fuktede metall i et vandig medium méd en kilde for S02~ gass, c) fjerne det S02~ anrikede medium fra absorpsjonssonen og føre det S02~ anrikede medium til en desorprsjonssone, d) desorbere det nevnte S02~ anrikede medium i en desorpsjonssone under dannelse av en anriket S02~ gass og ét absorpsjonsmedium fattigere på S02 , e) resirkulere rievn&§3 So2~ fattige absorpsjonsmedium til absorpsjonssonen for absorpsjon av mere S02 fra røykgasser, Og f) føre nevnte anrikede S02~ gass-strøm til svovlsyre-anlegget for produksjon av svovelsyre.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at det første metall er aluminium og det andre metall er kvikksølv.

15 Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at nevnte absorpsjonsmedium fremstilles ved å kontakte i vandig médium S02 og aktivt aluminium frem stilt ved å føre aluminiummétall i kontakt med kvikksølv i nærvær av en kilde for hydrogen-ioner.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at ved fremstilling av nevnte absorpsjonsmedium holdes pH i det vandige medium i området 2-4 ved å regulere strømmen av kilden for S02~ gass og det vandige mediums temperatur holdes under ca. 60 C.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, k a r a k-. terisert ved at absorpsjons-temperaturen er i området 5 - 43°C.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at desorpsjon av SO^ i desorpsjonssonen skjer ved å oppvarme SG^ -anriket medium til en temperatur i området 50 - 70°C.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at desorpsjonstemperaturen er 40 - 55°C høyere enn temperaturen i absorpsjonssonen.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at desorpsjonen av SO^ gjennomføres ved å føre en inert gass gjennom nevnte SG^ -anrikede medium.

21. fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at nevnte inertgass er luft.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at det S02~ anrikede medium oppvarmes til 24- 38°C under desorpsjonen.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert v el d at desorpsjonstemperaturen er ca.

40 - 55°C høyere enn absorpsjonstemperaturen.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 19, karakterisert ved at den S02~ anrikede gass-strømmen tørkes før innføring i svovelforbrenningsovnen.

25. Fremgangsmåte for fremstilling av et absorpsjonsmedium som kan fjerne SO 2 fra gass-strømmer, karakterisert ved at man : fører aktivert aluminium i kontakt med S02 --gass i nærvær av en kilde for protoner ved en pH mellom ca. 0,5 og 4,0 og en temperatur på 5 - '.«'•' ' 50°C inntil det er dannet en oppløsning med spesifikk vekt mellom ca. 1,05 og 1,5, og derpå fjerner eventuell uomsatt aluminium og utfelt eller suspendert stoff fra oppløsningen, hvor nevnte aktiverte aluminium er dannet ved å fukte i det vesentlige rent aluminium, med et andre metall valgt blant gruppen kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/gallium i nærvær av en kilde for protoner inntil i det minste over-flates jiktet av aluminiumet er gjennomtrengt med nevnte andre metall.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 5, karakterisert ved at absorpsjonsmediet er fremstilt i vandig oppløsning og det aktiverte aluminium er fremstilt ved å kontakte aluminiummétall med kvikksølv.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved at den vandige oppløsningens pH holdes på 1,5 til 3,5 ved å regulere inngående strøm av S02~ gass-kilde og aluminiumets overflateareal.

28. Produktet av fremgangsmåten ifølge krav 26.

29. Produktet av fremgangsmåten ifølge krav 27.

30. Absorpsjonsmateriale som kan absorbere S02 og avgi absorbert S02 ved oppvarming, karakterisert ved at det er fremstilt ved 1) fukting av i det minste overflaten av et første metall valgt blant aluminium, magnesium og mangan, med et andre metall valgt blant kvikksølv, indium, gallium og legeringer av indium/gallium, og 2) derpå kontakte nevnte fuktede første metall med S02 -gass i nærvær av et flytende medium som kan avgi hydrogen-ioner.

31. Absorpsjonsmedium som angitt i krav 30, karakterisert ved at det første metallet er aluminium og det andre metallet er kvikksølv.

32. Absorpsjonsmedium som angitt i krav 30, karakterisert ved at det vandige mediets pH holdes i området 2 til 4 ved å regulere strømmen av S02 -gass-kilde.

33. Absorpsjonsmedium som angitt i krav 30, karakterisert ved atpH holdes mellom ca. 1,5 og 3,5 og tempera turen mellom ca. 5 - 43°C.

34. Absorpsjonsmedium som angitt i krav 30, karakterisert v ecd at den spesifikke vekt for absorpsjonsmediet ligger mellom ca. 1.05 og 1,5.