CS231487B1 - Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process - Google Patents

Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process Download PDF

Info

Publication number
CS231487B1
CS231487B1 CS832476A CS247683A CS231487B1 CS 231487 B1 CS231487 B1 CS 231487B1 CS 832476 A CS832476 A CS 832476A CS 247683 A CS247683 A CS 247683A CS 231487 B1 CS231487 B1 CS 231487B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
liquid phase
sulfur dioxide
combustion gases
heat
hydrometallurgical process
Prior art date
Application number
CS832476A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS247683A1 (en
Inventor
Jan Krepelka
Jan Kroupa
Milan Fiala
Josef Hlavac
Vaclav Homolka
Original Assignee
Jan Krepelka
Jan Kroupa
Milan Fiala
Josef Hlavac
Vaclav Homolka
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 Krepelka, Jan Kroupa, Milan Fiala, Josef Hlavac, Vaclav Homolka filed Critical Jan Krepelka
Priority to CS832476A priority Critical patent/CS231487B1/en
Publication of CS247683A1 publication Critical patent/CS247683A1/en
Publication of CS231487B1 publication Critical patent/CS231487B1/en

Links

Landscapes

  • Chimneys And Flues (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu. Kapalná fáze s obsahem síranu železnatého se přivádí do teplosměnného zařízení, kde je uváděna do přímého styku se spalnými plyny. Přitom dochází k ochlazení spalných plynů za současného ohřevu kapalné fáze a jednak k oxidaci síranu železnatého kyslíkem, obsaženým v kouřových plynech na síran železitý, jednak ke katalytické oxidaci kysličníku siřičitého tímto kyslíkem na kyselinu sírovou. Kyselina sírová obohatí kapalnou fázi, která je následně využívána ve zpracovatelském cyklu hydrometalurgického procesu.The subject of the invention is a method of utilizing heat and sulfur dioxide from boiler flue gases in a hydrometallurgical process. The liquid phase containing ferrous sulfate is fed into a heat exchange device, where it is brought into direct contact with the flue gases. In this process, the flue gases are cooled while the liquid phase is heated, and the ferrous sulfate is oxidized by oxygen contained in the flue gases to ferric sulfate, and the sulfur dioxide is catalytically oxidized by this oxygen to sulfuric acid. The sulfuric acid enriches the liquid phase, which is subsequently used in the processing cycle of the hydrometallurgical process.

Description

(54) Způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu(54) The use of heat and sulfur dioxide from the combustion gases of boiler rooms in a hydrometallurgical process

Předmětem vynálezu je způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu. Kapalná fáze s obsahem síranu železnatého se přivádí do teplosměnného zařízení, kde je uváděna do přímého styku se spalnými plyny. Přitom dochází k ochlazení spalných plynů za současného ohřevu kapalné fáze a jednak k oxidaci síranu železnatého kyslíkem, obsaženým v kouřových plynech na síran železitý, jednak ke katalytické oxidaci kysličníku siřičitého tímto kyslíkem na kyselinu sírovou. Kyselina sírová obohatí kapalnou fázi, která je následně využívána ve zpracovatelském cyklu hydrometalurgického procesu.The subject of the invention is a method of utilizing heat and sulfur dioxide from the combustion gases of boiler rooms in a hydrometallurgical process. The liquid phase containing ferrous sulphate is fed to a heat exchange device where it is brought into direct contact with the combustion gases. The combustion gases are cooled while the liquid phase is heated and oxidation of the ferrous sulphate with oxygen contained in the flue gases to ferric sulphate and catalytic oxidation of sulfur dioxide with this oxygen to sulfuric acid. Sulfuric acid enriches the liquid phase, which is subsequently used in the process cycle of the hydrometallurgical process.

Předmětem vynálezu je způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu.The subject of the invention is a method of utilizing heat and sulfur dioxide from the combustion gases of boiler rooms in a hydrometallurgical process.

Využití tepla spalných plynů má velký národohospodářský význam a umožňuje při vhodných podmínkách zvýšit účinnost kotelny až o 10 % vzhledem k primárnímu palivu.The utilization of heat of combustion gases is of great economic importance and enables to increase the boiler room efficiency by up to 10% with respect to the primary fuel under appropriate conditions.

V literatuře je popsána řada typů rekuperátorů, které odnímají teplo spalných plynů a umožňují je využít v různých procesech. Tato nepřímá rekuperační zařízení však mají ve svém pracovním režimu přísně vymezené hranice teplot a vyznačují se tím, že nikdy nepodkročí mez kondenzace spalných plynů, dále pak jsou konstrukčně náročná a v řadě případů je jejich spolehlivost problematická. Mez kondenzace významně limituje množství tepla, které je možno rekuperovat. Výpočty potvrzují, že tato zařízení umožňují rekuperovat maximálně 50 % využitelného tepla spalných plynů.A number of types of recuperators are described in the literature, which remove the heat of the combustion gases and allow them to be used in various processes. However, these indirect recuperation devices have strict temperature limits in their operating mode and are characterized by never exceeding the condensation limit of the combustion gases, they are also structurally demanding and in many cases their reliability is problematic. The condensation limit significantly limits the amount of heat that can be recovered. The calculations confirm that these devices make it possible to recover a maximum of 50% of the useful heat of the combustion gases.

Hydrometalurgický proces vyžaduje pro svůj zpracovatelský cyklus značné množství vody, často čerpané z kalojemů, a tedy ό teplotě okolí. Je-li potřeba médium v technologickém procesu zpracování ohřívat, a to ve velké většině je, ohřívají se tyto objemy na technologicky danou teplotu a po zpracovatelském cyklu odnášejí většinu tohoto tepla zpět na kalojem v teplotně degradované formě, kde je potom teplo předáváno okolí. Teplotní rozdíly mezi vypouštěnou a čerpanou kapalnou fází z kalojemu dosahují několika desítek °C, což při velkých objemech reprezentuje značnou část energetické náročnosti zpracovatelského procesu. Náklady na ohřev takovýchto objemů kapalné fáze na potřebnou teplotu jsou tudíž značně vysoké. 'The hydrometallurgical process requires a considerable amount of water, often pumped from the sludge puddles, and thus ό ambient temperature, for its processing cycle. If it is necessary to heat the medium in the processing process, and most of it is, these volumes are heated to a technologically given temperature and, after the processing cycle, carry most of this heat back to the sludge in a thermally degraded form where heat is then transferred to the environment. The temperature differences between the discharged and the pumped liquid phase from the sludge reservoir reach several tens of ° C, which represents a large part of the energy intensity of the processing process at large volumes. The cost of heating such volumes of liquid phase to the required temperature is therefore very high. '

Uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje způsob využití tepla a kysličníku siřičitého spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu podle vynálezu.To a certain extent, these disadvantages are overcome by the method of utilizing heat and sulfur dioxide of the combustion gases of the boiler rooms in the hydrometallurgical process according to the invention.

Jeho podstata spočívá v tom, že kapalná fáze, která obsahuje síran železnatý, se přivádí do teplosměnného zařízení, například sprchového předehřívače, kde je uváděna do přímého styku se spalnými plyny. Zde dochází k ochlazování spalných plynů za současného ohřevu kapalné fáze a dále jednak k oxidaci síranu železnatého přítomným kyslíkem obsaženým v kouřových plynech na síran železitý, jednak ke katalytické oxidaci kysličníku siřičitého tímto kyslíkem na kyselinu sírovou. Kyselina sírová obohatí tuto kapalnou fázi, jež je následně využívána ve zpracovatelském cyklu hydrometalurgického procesu.It is based on the fact that the liquid phase, which contains ferrous sulphate, is fed to a heat exchange device, for example a shower preheater, where it is brought into direct contact with the combustion gases. Here, the combustion gases are cooled while the liquid phase is heated, and on the one hand, oxidation of ferrous sulfate by the oxygen present in the flue gases to ferric sulfate, and on the other hand, catalytic oxidation of sulfur dioxide by this oxygen to sulfuric acid. Sulfuric acid enriches this liquid phase, which is subsequently used in the process cycle of the hydrometallurgical process.

Způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen podle vynálezu t vychází z možností, které v řadě případů nabízí dispoziční těsná vazba mezi kotelnou a hydrometalurgickým procesem, který pro svůj zpracovatelský cyklus vyžaduje značné množství ohřáté technologické vody.Process heat recovery and sulfur dioxide from exhaust gas boiler according to the invention, t is based on the possibility that in many cases the layout offers tight linkage between boiler house and hydrometallurgical process, which for its processing cycle requires a considerable quantity of heated process water.

Využitím tepla spalných plynů k ohřevu kapalné fáze se sníží energetická náročnost vlastního zpracovatelského cyklu. V případě využití síranu železnatého nebo oxidu manganičitého dochází k výhodnému využití vzniklé kyseliny sírové a síranu železitého pro vlastní zpracovatelský cyklus, a navíc dojde k výraznému snížení emise škodlivin do okolní atmosféry, což se projeví příznivými ekologickými účinky, zvláště u velkých aglomerací.By utilizing the heat of the combustion gases to heat the liquid phase, the energy intensity of the actual processing cycle is reduced. In the case of the use of ferrous sulphate or manganese dioxide, the resulting sulfuric acid and ferric sulphate are advantageously used for their own processing cycle, and the emission of pollutants into the surrounding atmosphere is significantly reduced, which will have positive ecological effects, especially in large agglomerations.

Do kapalné fáze, kterou mohou být například vratné vody z kalojemů, technologické roztoky, popřípadě i rmut, může být dávkováno předem stanovené množství soli železa, popřípadě manganové rudy, pokud tyto složky již nejsou v dostatečném množství v kapalné fázi přítomny v důsledku vedení technologického procesu.A predetermined amount of iron salt or manganese ore may be metered into the liquid phase, which may be, for example, sludge-return water, process solutions or possibly mash, if these components are no longer present in sufficient quantities in the liquid phase due to process control. .

Chladná kapalná fáze s obsahem solí železa a manganu se přivádí do teplosměnného zařízení, například do sprchového předehřívače, kde přichází do přímého styku se spalnými plyny. Při průchodu teplosměnným zařízením zvyšuje kapalná fáze svou teplotu a současně pohlcuje složky obsažené ve spalných plynech, jako například oxid siřičitý SO , který v důsledku 2— 2 oxidačně katalytických reakcí přechází na S04 , čímž dochází k výraznému poklesu oxidu siři3 čitého SOj, emitovaného do okolní atmosféry. Současně se tvoří síran železitý a kyselina sírová a tyto složky v hydrometalurgickém procesu ekonomicky působí přímým účinkem. V 'řadě případů je tedy částečné pohlcení oxidu siřičitého S02 ze spalných plynů z hlediska následného použití kapalné fáze nejen bez negativních účinků, ale může být i výhodné vzhledem k tvorbě kyseliny sírové a síranu železitého, který je účinně využíván v technologibkém procesu zpracování uranových rud jako oxidační činidlo. Nízká koncentrace takto vzniklé kyseliny sírové je s výhodou zneutralizována rudou ve výrobním procesu bez negativního dopadu na korozní problematiku.The cold liquid phase containing iron and manganese salts is fed to a heat exchange device, for example a shower preheater, where it comes into direct contact with the combustion gases. As it passes through the heat exchanger, the liquid phase raises its temperature and at the same time absorbs the constituents contained in the combustion gases, such as SO 2, which, as a result of 2 to 2 oxidation-catalytic reactions, translates to SO 4 . ambient atmosphere. At the same time, ferric sulphate and sulfuric acid are formed and these components have a direct effect in the hydrometallurgical process. In 'many cases, therefore, a partial absorption of sulfur dioxide S0 2 from flue gases with regard to the subsequent use of the liquid phase only without the negative effects, but may be advantageous due to the formation of sulfuric acid and ferric sulfate, which is effectively used in technologibkém processing of uranium ores as an oxidizing agent. The low concentration of the sulfuric acid thus formed is preferably neutralized by the ore in the production process without having a negative impact on the corrosion problem.

PříkladExample

Ze spalovací komory kotle jsou ventilátorem do spodní části absorbéru odsávány spalné plyny o objemu 60 x 10^ m^/h, měřeno za normálních podmínek, a o teplotě 250 až 300 °C.From the boiler combustion chamber, combustion gases of a volume of 60 x 10 µm / h, measured under normal conditions and at a temperature of 250 to 300 ° C, are sucked out by the fan into the bottom of the absorber.

Entalpie těchto plynů v rozmezí teplot 30 až 300 °C představuje ekvivalent asi 275 kg mazutu za hodinu, to je přibližně 9,5 GJ/h. V absorbéru předávají spalné plyny protiproudem teplo □ kapalné fázi. Kapalná fáze obsahuje 0,1 až 1,0 kg/m síranu železnatého FeSO. a 0,5 ažThe enthalpy of these gases in the temperature range of 30 to 300 ° C is equivalent to about 275 kg of black oil per hour, i.e. about 9.5 GJ / h. In the absorber, the combustion gases transfer the heat □ liquid phase in countercurrent. The liquid phase contains 0.1 to 1.0 kg / m < 2 > of FeSO4. and 0.5 to

34 3 4

1,0 kg/m oxidu manganlčitého MnO^· Oteplená voda v průtoku přibližně 250 m /h vystupuje z absorbéru o teplotě 80 až 90 °C a je čerpána do výrobního procesu. Ochlazené spalné plyny o teplotě 20 až 30 °C, nasycené vodní parou, jsou rozptylovány do atmosféry. Je-li absorbér mimo provoz, mohou být spalné plyny vedeny přímo do komína.1.0 kg / m of manganese dioxide MnO ^ · Heated water at a flow rate of approximately 250 m / h exits the absorber at a temperature of 80 to 90 ° C and is pumped into the production process. The cooled combustion gases at 20 to 30 ° C, saturated with water vapor, are dispersed into the atmosphere. When the absorber is out of service, the combustion gases can be routed directly to the stack.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Způsob využití tepla a kysličníku siřičitého ze spalných plynů kotelen v hydrometalurgickém procesu, vyznačený tím, že kapalná fáze, která obsahuje síran železnatý, se přivádí do teplosměnného zařízení, například sprchového předehřívače, kde je uváděna do přímého styku se spalnými plyny, přičemž dochází k ochlazení spalných plynů za současného ohřevu kapalné fáze a jednak k oxidaci síranu železnatého přítomným kyslíkem obsaženým v kouřových plynech na síran železitý, jednak ke katalytické oxidaci kysličníku siřičitého tímto kyslíkem na kyselinu sírovou, která obohatí tuto kapalnou fázi, jež je následně využívána ve zpracovatelském cyklu hydrometalurgického procesu.Process for utilizing heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in a hydrometallurgical process, characterized in that the liquid phase containing ferrous sulphate is fed to a heat exchange device, for example a shower preheater, where it is brought into direct contact with the combustion gases while cooling combustion of gases with simultaneous heating of the liquid phase and oxidation of ferrous sulphate by the oxygen present in the flue gases to ferric sulphate and catalytic oxidation of sulfur dioxide by this oxygen to sulfuric acid, which enriches this liquid phase which is subsequently used in the hydrometallurgical process .
CS832476A 1983-04-07 1983-04-07 Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process CS231487B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832476A CS231487B1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS832476A CS231487B1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS247683A1 CS247683A1 (en) 1984-03-20
CS231487B1 true CS231487B1 (en) 1984-11-19

Family

ID=5362015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS832476A CS231487B1 (en) 1983-04-07 1983-04-07 Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231487B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS247683A1 (en) 1984-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6162409A (en) Process for removing Nox and Sox from exhaust gas
CA1053878A (en) Process for removing contaminants from hot waste gas streams
JPH05332161A (en) Chemical loop combustion type power generating plant system
US4070441A (en) Method of removing sulfur dioxide from flue gases
CN109052335A (en) A kind of method of sulfur gas reduction Waste Sulfuric Acid sulfur dioxide liquid and sulfuric acid
US4361487A (en) Control of hydrogen sulfide emission from geothermal steam plants with hydrogen peroxide and sodium vanadate
CA1165099A (en) Removal of nitrogen oxides from gas
Yörük et al. Absorption of sulfur dioxide by iron (II) hydroxide solution in a multiplate bubble column under magnetic field
CN110486985B (en) Medium-low temperature flue gas waste heat and water resource deep recovery and flue gas de-whitening standard emission device
NL2032088B1 (en) Method and system for wet-process removal of sulfur dioxide by electric furnace steelmaking dust
CS231487B1 (en) Method of utilization of heat and sulfur dioxide from combustion gases of boiler rooms in hydrometallurgical process
GB1119672A (en) Improvements in and relating to the sulphuric acid contact process
CN206823499U (en) A kind of processing system of Claus device exhausts
Johnstone Metallic ions as catalysts for the removal of sulfur dioxide from boiler furnace gases
Tarbutton et al. Recovery of sulfur dioxide from flue gases
US5057292A (en) Hydrogen sulfide abating cooling toner
CN108970351A (en) A kind of flue gas low-temperature denitration method
RU2161528C2 (en) Method and apparatus for removing nitrogen and sulfur oxides
JPH0727324A (en) Thermal recoverying device of discharged gas
JPH03181317A (en) Method for removing sulfur dioxide from flue gas
US1516915A (en) Process for extracting sulphur from gases containing sulphureted hydrogen
CN112870920B (en) Secondary utilization system for regenerated dilute nitric acid waste liquid
CN109173602A (en) A kind of circulation utilization method of the nitrous oxides exhaust gas generated in dichloro quinolinic acid synthesis
EA024294B1 (en) Method for leaching a sulphidic metal concentrate
CN108452652A (en) A kind of industrial gasses desulphurization system