CS257594B1 - Způsob raflaneraca oxidačně redukčního pracího roztoku - Google Patents

Abstract

Řešeni se týká odstraňování sulfanu z plynů, získaných spalováním fosilních paliv oxidací kyslíkem z oxidačního plynu. Jeho podstata spočívá v tom, že se k pracímu roztoku přidá 1.10"7 až 4 g/1 povrchově aktivní látky a regenerace se provádí za teploty od 5 do 85 °C.

Description

Vynález se týká způsobu regenerace oxidačně-redukčního pracího roztoku pro odstraňování sulfanu z plynů, získávaných spalováním fosilních paliv, oxidací kyslíkem obsaženým v oxidačním plynu.

Vhodnost chelátů kovů pro odstranění sulfanu z topných, odpadních, koksárenských a jiných plynů vyplývá z jejich fyzikálně-chemických vlastností, jsou totiž značně rozpustné ve vodném pracím roztoku a v oxidačně redukčním vratném cyklu velmi snadno převádí plynný sulfan na pevnou elementární síru, jež vypadává z roztoku ve velmi dobře filtrovatelné formě.

Při odsíření plynů chelátově vázanými komplexy železa proběhne v první fázi absorpce H_S v alkalickém roztoku za vzniku HS , ve druhé fázi pak probíhá reakce me2i Fe vázaným ve formě komplexu se čtyřsodnou solí kyseliny etylendiaminotetraoctové například (EDTA).

(Fe³⁺EDTA⁴~) + HS^- + H20 = 2 (Fe² + EDTA^4-)^2- + S + H30⁺

Přičemž tato reakce probíhá prakticky okamžitě při styku sulfan obsahujícího plynu s pracím roztokem. K úplnému převedení redukované formy pracího roztoku (Fe^+EDTA^ )2 zpět na aktivní oxidovanou formu (Fe EDTA ) je používáno oxidace vzdušným kyslíkem podle rovnice.

(Fe²⁺EDTA⁴)² + 4 H30⁺ + 02 = 4 (Fe³⁺EDTA⁴~) + 6 H₂0

Aby byla zaručena správná funkce vypíracího roztoku je nutno udržovat jeho pH přibližně v rozmezí 7 až 9 přídavkem tlumivých sloučenin.

Nevýhodou uvedeného postupu je skutečnost, že oxidace redukované formy na aktivní oxidovanou formu je pomalá. K zpětné oxidaci je proto potřeba vhánět do pracího roztoku velké množství plynu obsahující kyslík, s čímž souvisí i velká spotřeba elektrické energie ke kompresi plynu. Pro zajištění správné funkce odsiřovacího zařízení je nutné pracovat s velkými objemy vypírací kapaliny, což vyžaduje i velké objemy oxidační nádrže.

Uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob regenerace oxidačně redukčního pracího roztoku pro odstranění sulfanu z plynů získávaných spalováním fosilních paliv kyslíkem v oxidačním plynu. Jeho podstata spočívá v tom, že se k pracímu roztoku přidá 1.10 až 4 g/1 povrchově aktivní látky a regenerace se provádí za teploty od 5 do 85 °C.

Výhoda způsobu podle vynálezu spočívá v podstatném urychlení oxidace, jež probíhá při styku prací kapaliny s plynem obsahujícím kyslík. Použitím povrchově aktivní látky je možné výhodně ovlivnit i formu vylučované pevné síry, které v přítomnosti této látky v roztoku se vylučuje v hrubozrnější formě a tím je snáze transportovatelná z pracího zařízení. Lépe se promývá a tím se sníží i ztráty chemikálí. Jako povrchově aktivní látky je možné použit tenzidy různého typu a/nebo jejich směsi, například oxoethylenovaný alkylamln nebo polyarylamin s 5 až 25 moly navázaného ethylenoxidu, přičemž alkyl obsahuje 8 až 20 atomů uhlíku a aryl představuje fenyl nebo oxoethylovaný alkanolamid vyšších mastných kyselin s 5 až 25 moly navázaného ethylenoxidu, přičemž obsahuje 11 až 17 atomů uhlíku v alkylovém řetězci mastné kyseliny a 2 až 3 atomy uhlíku v alkylu vázaného na amidovou skupinu. Jako oxoethylovaný alkanonamid se přidává oxoethylovaný diaethanolamid kyseliny štearové s 6 moly navázaného ethylenoxidu. Urychlení oxidace dále umožní snížit spotřebu oxidačního plynu i elektrické energie spojené s jeho stlačováním a vháněním do vypírací kapaliny. Další výhoda spočívá v tom, že není nutné míti k dispozici i tak objemné nádrže k jejich oxidaci.

Jiným vhodným tenzidem je kopolymer ethylenoxidu a propylenoxidu obsahující polypropylenglykolovou část o molekulové hmotnosti 1 500 až 2 500 s výhodou 1 800 a 7 až 15 % hmotnostních vázaného ethylenoxidu, s výhodou 10 % hmotnostních.

Způsob podle vynálezu je dále blíže popsán v následujících příkladech.

Příklad 1

Plyn obsahující 3 % obj. sulfanu byl odsiřován roztokem o koncentraci 0,12 mol.l^-3 EDTA, 0,09 mol.l ¹ Fe a 65 g.l ³ NaHCOj. Jedním litrem roztoku bylo probubláváno při 22 °C pravidelně 12 1 plynu obsahujícího sulfan. K plné regeneraci vypíraoího roztoku bylo vždy zapotřebí 100 1 vzduchu.

Příklad 2

K vypiracimu roztoku uvedenému v příkladu 1 byl přidán alkylaminopolyethylenglykolether s 10 až 20 atomy uhlíku a alkylu a 7 moly navázaného ethylenoxidu v množství 0,35 g.l^-1 roztoku. Jedním litrem roztoku bylo při 22 °C pravidelně probubláváno 12 litrů plynu obsahujícího 3 Ϊ objemových sulfanu. K plné regeneraci vypíracího roztoku bylo vždy zapotřebí 23 litrů vzduchu.

Příklad 3

Vypírací i oxidační proces popsaný v příkladě 2 byl prováděn při 60 °C. K plné regeneraci vypíracího roztoku bylo vždy třeba 18 litrů vzduchu.

Příklad 4

K vypiracimu roztoku uvedenému v příkladě 1 byl přidán kopolymér ethylenoxidu a propylenoxidu obsahující polypropylenglykolovou část o molekulové hmotnosti 1 800 a 10 % hmotnostních vázaného ethylenoxidu v množství 0,3 g.l ³ vypíracího roztoku. Jedním litrem roztoku bylo pravidelně probubláváno 12 litrů plynu obsahujícího 3 % objemových sulfanu. K plné regeneraci vypíracího roztoku bylo vždy zapotřebí 22 litrů vzduchu.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob regenerace oxidačně redukčního pracího roztoku pro odstraňování sulfanu z plynů získaných spalováním fosilních paliv oxidací kyslíkem z oxidačního plynu vyznačující se tím, -7 že se k pracímu roztoku přidá 1.10 až 4 g/1 povrchově aktivní látky a regenerace se provádí za teploty od 5 do 85 °C.