SU40810A1 - Способ удалени аммиака и сероводорода из газов - Google Patents

Description

Уже известны епособ|1 (см. герм, патент JiT: 237607) удалени  аммиака и сероводорода из гаэов от перегонки угл  и т. п. с помощью растворов металли ских тирнатов, глдгвныи образом тионатов железа, причем согласно основному уравнению

FeSjOg + 2ЫНз + HjS XNH4)2S2O8 4- FeS

получаетс  тионат аммони  и сернистый ме аалл, который посредством обрабо и сернистой кислотой согласно у равнению

2FeS + ЗЗОг jFeSsOg + S

может быть превращен обретно в тиоват железа- Хот  WOT способ и Дает хорошие результаты в отношении способности растворов Е реакции и в отношёвни быстрого поглощени  аммиак и сероводЬрод однако он имеет тот значительныйнедастаток, что им: можно удал ть ммиак и серр1е1бдород только в отношении 2 мол. NHj: Г мрллНгЗ, так чт газы, содержащие асимйак и с(9ровРДород в  сакомнибудь другом отнош бнй, не могут быть но этому способу полностью освобождены от сероводорода.

Известны также способы удалени  сероводорода из газов, где газ приводитс  в соприкосновение с провбЬочной жидкостью, в которой: имеютс  Гидраты ркиси звелез. Такие

промывочные жидкости удерживают сероводород coriScHO уравнению

2Fe(OH)8 + 2EeS + S + 6HjO

получаемое при этом сердистое железо превращаетс  затем с помощью кислорода или газов, содержащих кислород {воздух) согласно уравнению

2FeS + 30 + ЗНр 2Ре(9Н)з + 2S,

обратно в | идрат 0киси с образованием серы. С одной стороны этим способом нельз  получить серу в чистом виде, так как она всегда более или менее .загр знена присутствием нерастворимой гидроокиси или сернистого железа, а с., другой стороны, дл  проведени  этого способа требуютс  сравнительно, общирные промывочные устройства,-ибо прихбдас  работать с очень разбавленными промывными жидкост ми, чтобы отделить серу от .гщфо-, окиси. Предлагаемое изобретение касаетс  способа имеющего своей задачей.освободить Гсв :СОдержащий аммиак и сероводород в отношении, большем, чем 1 мол. H2S: 2 мол: NHa, полностью от аммиака и сероводорода, с целью получени  сульфата аммони  и серы, и одновременно получить возвикающие ери атом

конечные продукты, особенно серу, в совершенно нистом, годном дл  продажи, виде.

Способ состоит в том, что газ привод т в соприкосиовение с дв|м  различными абеорбирующими средствами, из которых одно представл ет собой раствор тионата железа или марганца, ,а другое - вод ную суспензию гидроокиси железа или марганца, причем количество обоих абсорбирующих средств выбираетс  преимуществе а& таким чтобы с помощью раствора металлического тионата, согласно уравнению

Ре520з+2NH,-|-H2S .(NN4)28203 -j- FeS

удал лс  весь аммиак и вместе с-тем столько сероводорода, сколько соответствует отношению 2„мел. NHa., мол.-HaS, ajc помощью суспензии гидроокиси металла, согласно уравнению°

. 2Ре(ОН|з + ЗНгЗ 2Ре&+ S -f ,

удал лс  еще имеющийс  в ..газе избыток сероводорода.. Вместо 1ого, чтобы производить удаление аммиака в сероводорода с помощью наа ванных абсорбирующих средств двум  стадиади, мотано при)водить гаа в соприкосновение с одной промывочной жидко.стью,: котора  содержит .одновременно металлический тионат и металлическую гидроокись. При таком видоизменении способа имеет место, в случае прй енери  тиосульфада железа и гидроокиси железа , следующее равнение реакции:

- РеЗзОз 4- (ОН)з + 2ННз + +(1 + ж)НаЗ (NH kSaOa

+ (1 + /з) FeS +

гдед обозначает число ,мол. HjS, которое содержитс  в газе сверх отношени  2 мол.

ЫНз:1 мол. МзЗ.

С ОДНОЙ стороны с помощью ЭТОГО способа  вл етс  возможным,, удал ть из газа полHOCTbjto аммиак .и серо.ведород с любым, количественным отнощепием и вместе тем получаЧусульфат аммони  и серу практически в

совещенно чистом виде. С другой стороны, аппаратура, в которой выполн етс  способ, может быть очень невелика, так как .концен1;рацию солей жмеза в обеих промывочных жидкост х можно довести без затруднений до рчрь высокой степени. В то врем , как в других способах с-гидроокисью можно посредCST80JI одного куб. метра нромывпой жидкости

очистить только около 100 м газа, при указанном способе можно применить в 10 - 30 раз больйее содержание железа в жидкости, так что l м промывной жидКости может очистить в 10-30 раз большее количество газа, потому что дл  отделени  серы от железа совершенно безразлично, как высоко содержание железа в промывной жидч кости, так как нерастворимые соли железа посто нно раствор ютс  посредством сернистой кислоты.

Последнее преимущество вы вл етс  .особенно , когда тиоЁат и гидроокись имеютс  в одной промывной жидкости.

в предлагаемом способе дд  получени  серы в чистом виде, регенеррование использованных промйвных жидкостей производитс  -так, что осадки, получаемые из растворов обоихабсорбирующих средств при превращении посредством аммнаца   сероводорода и состо щие из, нерастворимых - тиеталлических солей (су.1ьфидов) и серы, скрещивают л затем снова дел т на две част, пос.Л€ чего одну чаеть осадка об|абатывают. .известный .образом посредством воздуха, нричем сернистое железо превращаетс  в гидроокись железа , а другую часть обрабатывают тоже извеетным образом посредством сернистой кислоты с целыопреобраз.овани  сернистого же леза в тионат железа. Так как тионат железа растворим в воде, то с помощью- фильтрованн , осаждениж и т. п. можно получить содержащуюс  в растворе тионата серу в практически чистом виде. Получаема  при фильтровании сера свободна внрочем от нераство римых 1У1 еталлических соединений и в том случае, когда часть осадка, подлежаща  обт работке серндстой кислотой, еще содержит -пв измененную гидроокись железа, так как известно, что гидроокись железа при обработке сернистой кислотр образует тионат железа. Вместо того, чтобы выдел ть сернистый металл из промывочной жидкости, .aoжнo например, с целбю повысить содёр жание тно-: сульфата аммони  в раств1}ре, вводить использованную промывочную - -жидкость недог средственно в устройство дл -р.егенеррован1кк Так ка§ одинаковые части,промывочной жид коста, поскольку последн   находитс  в дни жении, содержат одинаковое количество еуспенди .рованных веществ,1р ;В шц- . чтобы получить ж влаемое.количество тионата и гидроокиси, нулшо только .разделить, щомывочнщ жидкость желд1шщм образом йО: o6beiay. - -.:

в предлагаемой способе можно из части испальзованноЁ промывочной ЖНДЕОСТИ, содержащей тионат, получить тавже сульфат аммони . Дл  того, чтобы при этом сульфат аммони  был свободен от железа, сначала обрабатывают назначенную дл  этого часть промывочной жидкости посредством сырого газа, т. е. газа, содержащего HoS, - до тех пор, пока последние следы рьстворимых солей железа не перейдут в нерастворимое серйистое железо. Последнее удал етс  затем с помощью фильтровани , после чего получаетс  чистый раствор тиосульфата аммони . Этот раствор перерабатываетс  в сульфат аммони  посредством обработки сернистой кислотой, котора  получаетс  путем сжигани  серы, образуемой при регенерировании и при изготовлении сульфата, и затем нагревани , согласно уравнени м:

2(NHaSA + 3SOj (ЫН4)28зОб +

+ (NH4)2S,0,2(NH,)2S203 + (ЫН4)2840б

3(NH)2S04 + 5S

V: . -:

причем образуютс  сульфат аммони  и сера. Последн   удал етс  из жидкости, а раствор сульфата аммони  выпариваетс  до кривталлизации .™

Вместо того, чтобы приводить промывочную жидкостьв соприкосновение с газод, содер .жащим аммиак и сероводород в газообразном состо нии, можно также предварительно выделить из гаэа содержащийс  в нем айКиак полностью (косвенныйРсп об работы) или частично (полупр мой способработы), например , посредством промывки газа водой, и примешать к промывочной жидкости получаемую при этом аммиачную воду или содержащие аммиак пары, выдел ющиес   ри нагревании ее. Б этом-Случае подезно приводить перерабатываемую в сульфсГТ аммони  часть использованной промывочной жидкости в соприкоснрение со.всегда содержащими сероводород парами установки дл  дест лл ции - аммиачной воды, причем лее, упом нуто выше, перевод т последний остаток растворимых соединений железа в нерастворимое сернистое железо.

Пример. Газ коксовгйьной печи, имеющий температуру, высшую, чей, его точка росы, лежаща , смотр  по содержанию воды в обрабатываемом угле, при15дизительно при температуре в 0°; и содержащий на i JB ОКОЛ0.8 I NHj и i2 « HjS, обрабатывают сначала, не охлажда  его ниже ук нной температуры, промывдо асидкостью, котора 

содержит в 1 м от 20 до 60 т желеаа в виде гидрата окиси железа, при чем ,г&з тер ет часть своего сероводорода. В этом случае нужно оперировать так, чтобы удал лась приблизительно /з содержани  сероводорода . Этого можно без затруднений достигнуть таким путем, что газ в течение короткого времени приводитс  в соприкосновение с промывной жидкостью. После этого газ обрабатываетс  во второй промывной установке , помещенной за первой, посредством промывной жидкости, содержащей то же количество железа на i д{ в виде тионатов железа и притом, главный образом, в виде тиосульфата железа нар ду с большими или меньшими количествами политионатов железа. При этом газ полностью освобождаетс  от амниака и от еще имеющегос  сероводорода.

С целью регенерировани  обе промывные жидкости прежде всего смешиваютс  и затен подраздел ютс  в отношении приб изитедьёо 1: 2. Затем меньша  часть промывной жид кости обрабатываетс  кислородом или кислородосодержащими газами, главным образок воздухом, а больша  часть обрабатываетс  сернистой кислотой или содержащими ее газами .

Этим путем обе промывные жидкости делаютс  снова годными к употреблению, причем в первом случае получаетс  гидроокись железа и сера, а во втором случае - раствор тиопата железа, который тоже содержит серу. Затем обе промывнь жидкости подвод тс  раздельно к промывным установкам. ,

Дл  того, чтобы при обработке воздухом меньшей части промывной БИДКОСТИ получить серу в чистом виде, фильтруют часть жидкости , обрабатываемую сернистой кислотой, 11реж|е чем эта часть поступит обратно впромывную установку, причём серд, в чистом виде получаетс  простым фильтровг1нием.

Предмет патента.

1, Способ удалени  аммиака и сероводорода из газов, которые содержат больше чем 1 моЛ. HjS на каждые 2 мол. NH, с. целью получени  сульфата аммони  и , состо щий в том, что газ обрабатывают даум  различными абсорбирующими Средствами, из которых одно cocTOiit из paiitBOpa тионата железа или марганца, в каковой аетвор аммиак и сероводород одновр енн вход т в отношении 2 мол. NHg и i мол, HjS, меаду

ieit как другое абсорбирующее средство состоит вз суспензии гидроокиси железа или: марганца, вавова  суспензи  служит; дл  :удагени  избыточного сероводорода или же, звидкостью, котора  содержит одновременно оба абсорбирующих средства, т. е, тионаты гвелеза или марганца и гидроокиси железа :H4HV марганца, отднчающнйеа тем, что дл  регенерировани  иепользованны: абсорбирующих средств;, иоду чаемый при обмене с сероводородом осадок перемешивают дел т на две части, после чего сернистый ме тадл в одной части обращают в металлическую гидроокись и ееру посрбдстЕ м обработки кислородом .или газом, содержащим кислород, а в другой части обращают в металлический тионат посредством обработки сернистой кислотой в свободной или св занной форме.

2. Прием выполнени  означенного в п. 1 способа, отличающийс  тем, что ту часть промывочной жидкости, которую получают при обработке осадка посредством сернистой кислоты, подвергают фильтрованию в цел ж отделени  от нее серы перед обратным вводом ее в процесс промывки.