FI73603C - Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. - Google Patents
Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73603C FI73603C FI852395A FI852395A FI73603C FI 73603 C FI73603 C FI 73603C FI 852395 A FI852395 A FI 852395A FI 852395 A FI852395 A FI 852395A FI 73603 C FI73603 C FI 73603C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- solution
- potassium
- sulfur dioxide
- scrubber
- sulfur
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/48—Sulfur dioxide; Sulfurous acid
- C01B17/50—Preparation of sulfur dioxide
- C01B17/60—Isolation of sulfur dioxide from gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
73603
Menetelmä rikkipitoisissa kaasuissa kuten savukaasuissa olevan rikkidioksidin talteenottamiseksi ja hyväksikäyttämiseksi
Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä rikkipitoisissa kaasuissa kuten savukaasuissa olevan rikkidioksidin talteenottamiseksi ja hyväksikäyttämiseksi.
Tämän menetelmän mukaan rikkidioksidi ensin absorboidaan sulfiitti-ioneja sisältävään liuokseen, minkä jälkeen rikkidioksidilla rikastunutta liuosta käsitellään sopivalla tavalla lopputuotteen valmistamiseksi.
Rikkidioksidin talteenottoprosessit perustuvat useassa tapauksessa rikkidioksidin neutralointiin kalsiumkarbonaatilla tai kalsiumhydroksidilla. Neutralointi voidaan suorittaa joko ennen rikkidioksidivirran poistumista poltto- tai muusta prosessista tai rikkidioksidin talteenottoprosessin yhteydessä. Tuloksena on tällöin kalsiumsulfiittia tai kalsium-sulfaattia menetelmän mukaan. Esimerkkinä teollisesta prosessista mainittakoon A. Ahlström Oy:n "Pyroflow®" tekniikka .
Saatavilla tuotteilla ei ole mitään jätekäyttöarvoa, ja esim. muuta hyötykäyttöä omaavan tuhkan joukossa ne voivat jopa olla haitallisia.
Savukaasujen rikkidioksidi voidaan myös neutraloida natrium-, kalium- tai ammoniumemäksillä/ esim. McGill:in prosessissa, jossa saadaan aikaan natriumsulfaattia tai Walther GmbH:n prosessissa, jolla voidaan tehdä ammoniumsulfaattia.
Ns. Wellman-Lord-prosessissa otetaan rikkidioksidi Na2SC>3-liuoksella, josta se ajetaan edelleen väkevänä virtana tarvittavaan prosessiin.
2 73603 Käyttämällä kaliumemästä voidaan saada kaliumsuoloja.
Edellä mainittujen ratkaisujen varjopuolia on useitakin: - emäkset ovat suhteellisen kalliita käytettäviksi, koska saadut tuotteet ovat kaikki suurivolyymisiä tuotteita, - kaiiumsulfaattia lukuunottamatta saadut tuotteet ovat vähän käyttöarvoa omaavia, - käytetyn emäksen valmistuksessa voi syntyä klooria, jolloin ilman puhdistusprosessin hyöty ympäristönsuojelun kokonaisuutta ajatellen on osittain laskenut.
Ennestään on ollut tunnettua käyttää rikkidioksidi-asetoni-vesiseoksia, jolloin rikkidioksidista saadaan ominaisuuksiltaan vahvoja mineraalihappoja vastaava happo ja sen hyötykäyttö laajenee olennaisesti. Kaliumsulfaatin valmistamiseksi on tällöin käytetty kaliumkloridia (KC1), joka on luonnosta suolana saatava mineraali .
Esimerkkinä tällaisesta menetelmästä mainittakoon CA-patent-tijulkaisussa 832 931 (Wilson ja Bejoy) esitetty ratkaisu.
Viimeksi mainitut menetelmät ovat hyviä ja sinänsä käyttökelpoisia, mutta niitä voidaan käyttää ainoastaan jo talteenotetun rikkidioksidin hyödyntämiseen. Lisäksi prosessissa saadaan kaliumsulfiitista liuos, jota täytyy edelleen haihduttaa, jotta prosessista voitaisiin saada käyttökelpoista kiteistä tuotetta edelleen kaliumsulfaatiksi prosessointia varten. Haihdutus on paljon energiaa vaativa prosessivaihe.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät epäkohdat ja saada aikaan uusi menetelmä rikkidioksidin talteenottamiseksi ja hyväksikäyttämiseksi .
Keksintö perustuu siihen, että rikkidioksidin talteenotto-prosessissa käytetään absorbenttinä K2S03~liuosta, jolloin liuokseen absorboitunut rikkidioksidi reagoi kaiiumsulfiitin ja veden kanssa ja muodostaa kaliumbisulfiittia, joka kiteisenä aineena voidaan ottaa talteen ja prosessoida edelleen kaliumsulfaatiksi.
3 73603 Tässä yhteydessä käytetään termiä "absorboida" johdonmukaisesti kun halutaan ilmaista että rikkidioksidi otetaan tai imeytetään (sorboidaan) liuokseen. Näin siitä huolimatta että mainittu tapahtuma on luonteeltaan vain osittain kemiallinen, käsittäen oleellisesti fysikaalisen adsorboitumisen ensivaiheenaan.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä prosessin kokonaistalous muodostuu erittäin hyväksi. Energiakustannukset ovat huomattavasti aikaisempia prosesseja pienempiä koska kiteytykseen ja kiteisen aineen käsittelyyn käytettävä energimäärä on pienempi kuin haihdutukseen kuluva lämpö-energia. Tuotteena saatavalle kaliumsulfaatille on laajasti käyttöä mm. lannoitteiden valmistuksessa.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa esimerkissä lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten avulla.
Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän yksinkertaistettu virtauskaavio.
Kuviossa 2 on esitetty keksinnössä käytettävän kaliumsulfii-tin erään vaihtoehtoisen valmistusmenetelmän virtauskaavio.
Rikkidioksidipitoinen kaasu, eli puhdistettava ilma, joka voi olla esim. fossiilisten polttoaineiden polttoprosessista peräisin oleva savukaasu, johdetaan paineenalaisena puhalti-men 1 kautta kaasujen pesuriin 2 eli skrubberiin, jossa SO2 absorboidaan kaliumsulfiitin vesiliuokseen. Menetelmässä käytettävä pesuri 2 voi olla mitä tahansa tavallista tyyppiä, eli esim. yläpäästään sumutus- tai ruiskutussuuttimilla varustettu tyhjä tai täytekappaleilla täytetty torni. Pesuri voi myös olla tyyppiä, jossa torniin on sovitettu välilevyjä, joiden avulla aikaansaadaan kaasuvirran äkillisiä, aineensiirtoa tehostavia suunnanmuutoksia.
4 73603
Pesurin 2 yläpäähän johdettava kaliumsulfiittiliuos sumutetaan tai ruiskutetaan pesurissa alhaalta ylöspäin virtaavaan kaasuun, jolloin suurin osa rikkidioksidista absorboituu nestepisaroihin . Rikkidioksidi muodostaa ka 1iumbisulfiittia reagoidessaan kaliumsulfiitti-vesi-systeemin kanssa. Rikkidioksidi vapaa kaasu poistuu pesuritornin yläpäästä, ja se voidaan joko laskea suoraan ulkoilmaan, tai käyttää prosessi-ilmana. Pesurin toimintaparametrit, eli siinä vallitseva paine ja lämpötila, sekä liuoksen ja kaasun virtausmäärät, valitaan siten, että tornin alapäästä poistettava kaliumbi-sulfiitti-pitoinen I^SC^-liuos on rikastunut bisuliiitin suhteen, mutta ei vielä ole saavuttanut kyllästysastetta.
Absorbenttinä käytettävä liuoksen kaliumsulfiittipitoisuus on sopivimmin mahdollisimman korkea. Näin ollen on edullista käyttää kylläistä tai melkein kylläistä liuosta.
Pesurista 2 nestevirta johdetaan absorberiin 3, jossa siihen johdetaan lisää rikkidioksidia kunnes saavutetaan kaliumbi-sulfiitin kyllästysaste. Muodostunut KHSO3 kiteytyy tällöin. Käytettävä absorberi 3 voi olla jotain tavallisesti käytettyä tyyppiä, kuten täytekappale- tai pöhjakolonni. Kiteytymisen aiheuttaman puhdistusongelman poistamiseksi voidaan kuitenkin myös käyttää absorberia, jossa kaasun annetaan virrata kuplina nestekerroksen läpi. On myös mahdollista aikaansaada kiteytyminen vasta absorberin 3 jälkeen alentamalla lämpötilaa.
Kyllästysvaihe ja kiteyttäminen voidaan myös suorittaa kite-yttimessä, johon johdetaan ylimääräistä rikkidioksidia.
Absorberin poistovirta jaetaan kahteen osaa erottamalla kiteytynyt KHSO3 nestevirrasta esim. suodattamalla. Toinen poistovirta (kiteytynyt kaliumbisulfiitti) johdetaan kalsi-nointiin 4 ja toinen (kaliumsulfiitin vesiliuos) stripperiin 5. Kalsinoinnissa 4 kaiiumbisulfiittikiteet kuumennetaan n. 200°C:een, jolloin bisulfiittimolekyylit hajoavat muodostaen kiinteää kaliumsulfaattia sekä kaasumaista rikkidioksidia ja li: 5 73603 vesihöyryä. Kalsinoinnista saatava kaliumsulfaatti otetaan talteen, ja rikkidioksidin ja vesihöyryn kaasuseos jaetaan kahteen osaan, joista toinen kierrätetään takaisin adsorbe-riin 3, ja toinen johdetaan kaliumsulfiitin valmistusprosessiin. Koska kalsinoinnissa tarvittava lämpötila on niinkin alhainen kuin 200°C voidaan kalsinointilaitteistona käyttää esim. eräitä tavallisia kiinteän aineen (jatkuvatoimisia) kuivauslaitteita, kuten ruuvikuivaimia. Voidaan tietenkin haluttaessa myös käyttää erilaisia pyöriviä kalsinointiuunia tai sentapaisia.
Stripperiin 5 johdettavasta kaliumsulfiitti-vesi-liuoksesta poistetaan mahdollisesti adsorboitunut mutta ei-reagoinut rikkidioksidi kuumentamalla liuos 80° . . . 100°Creen. Strippe-rin 5 poistovirrat kierrätetään pesuriin 2 johtamalla rikkidioksidi suoraan takaisin pesuriin 2, ja yhdistämällä kaliumsulf iitti tuoresyöttöön. Kaliumsulfiitti saattaa lämpökäsittelystä huolimatta saattaa sisältää pieniä määriä ka-liumbisulfiittia, joka siten kierrätyksen kautta joutuu tuoresyöttöön. Pienet määrät kaliumbisulfiittia eivät kuitenkaan vaikuta haitallisesti pesurissa tapahtuvaan absorboin-tiprosessiin.
Rikkidioksidi voidaan myös erottaa absorberista saatavasta kaliumsulfiitista alipaineessa, mutta lämpötilankorotus on käytännössä osoittautunut edullisemmaksi vaihtoehdoksi.
Prosessissa käytettävä kaliumsulfiitti voidaan tunnetusti valmistaa esim. johtamalla rikkidioksidikaasua kalium-hydroksidi- tai kaliumkarbonaattiliuokseen. Eräs vaihtoehtoinen valmistusmenetelmä on esitetty kuviossa 2 (Wilson, W.J., Sulphurdioxide and acetone-water in the preparation of fertilizers and potassium chemicals, DRIB Report No. 3124. May 1984 ) .
Kalsinoinnista tuleva väkevä S02~virta ajetaan regeneroin-tiin, jossa se absorboidaan veteen. Saatu SC^Ha kyllästetty vesiliuos pumpataan regeneraattoriin, jossa siihen lisä- 6 73603 tään asetonia. Näin saatu vahva hydroksisulfonihappoliuos pumpataan K+-muodossa olevaan ioninvaihtohartsin. Saatu kaiiumhydroksidisulfonaat.ti pumpataan tislaukseen, jossa liuoksesta poistetaan asetoni ja SC>2-ylimäärä ja saatu liuos voidaan palauttaa kiertoon.
Es imerkki;
Liuokseen, jonka K2S03~pitoisuus oli 780 g/1, johdettiin rikkidioksidi-pitoista kaasua pesurissa. Kaasun lähtö-rikkidioksidipitoisuus oli 4800 mg SC^/m^/ ja prosessin lämpötilaa pidettiin n. 20°C:ssa. Kun liuoksen S02_pitoisuus oli noussut 105,5 grammaan litrassa (rikkidioksidi oli bi-sulfiittina) liuos poistettiin ja vietiin kiteytykseen, jossa siihen johdetettiin rikkidioksidiylimäärää kunnes KHSO3 kiteytyi.
Liuoslitraa kohti kiteytyneen KHSC>3:n määrä oli 120 g. Emä-liuos ajettiin suodatuksen jälkeen S02~stripperiin, jossa siitä poistettiin ylimääräinen rikkidioksidi, minkä jälkeen saatu, suurelta osalta kaliumsulfiittia sisältävä liuos ajettiin takaisin pesuriin yhdistettynä kaiiumsulfiitin valmistuksesta tulevaan liuokseen.
Kiteytyksestä saatu kaliumbisulfiitti kalsinoitiin 200°C:ssa ja syntynyt rikkidioksidi palutettiin KHSO3-Iluokseen. Kal-sinoinnista saatu kaliumsulfaatti (K2SO4) soveltui käytettäväksi lannoitteiden valmistuksessa.
il
Claims (5)
1. Menetelmä rikkipitoisissa kaasuissa kuten savukaasuissa olevan rikkidioksidin talteenottamiseksi ja hyväksikäyttämiseksi, jonka menetelmän mukaan rikkidioksidi ensin absorboidaan sulfiitti-ioneja sisältävään liuokseen, minkä jälkeen rikkidioksidilla rikastunutta liuosta käsitellään sopivalla tavalla halutun lopputuotteen saamiseksi, tunnettu siitä yhdistelmästä, että a) rikkidioksidi absorboidaan sellaiseen kaliumsulfiitin vesiliuokseen, joka sisältää korkeintaan pienen määrän kaliumbisulf iittia, b) absorbointia jatketaan kunnes liuos on tullut kylläiseksi kaliumbisulfiitin suhteen, c) kiteytynyt kaliumbisulfiitti erotetaan liuoksesta, d) se saatetaan lämpökäsittelyyn kaliumsulfaatin valmistamiseksi, ja e) ainakin osa menetelmävaiheissa c) ja d) saaduista sivutuotteista kierrätetään mahdollisen jatkokäsittelyn jälkeen .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että absorbenttinä käytetään kylläistä tai melkein kylläistä kaliumsulfiittiliuosta.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaihe a) suoritetaan kaasunpesurissa (2) ja vaihe b) absorberissa (3), jolloin pesurissa vallitseva paine ja lämpötila, sekä liuoksen ja rikkidioksidia sisältävän kaasun virtausmäärät, valitaan siten, että pesurista (2) saatava kaliumbisulfiitti-pitoinen K2SC>3-liuos ei ole saavuttanut kyllästysastetta kaliumbisulfiitin suhteen.
4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaliumbisulfiitti lämmitetään noin 200°C:een vaiheessa d).
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheen c) jälkeen saatavaa s 73603 liuosta lämmitetään 80° . , . 100°Cteen, minkä jälkeen se voidaan käyttää menetelmävaiheessa a). 9 7360.¾
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI852395A FI73603C (fi) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. |
| PCT/FI1986/000063 WO1986007546A1 (en) | 1985-06-17 | 1986-06-17 | Process for the recovery and utilization of sulphur dioxide contained in sulphurous gases, such as flue gases |
| EP19860904180 EP0229797A1 (en) | 1985-06-17 | 1986-06-17 | Process for the recovery and utilization of sulphur dioxide contained in sulphurous gases, such as flue gases |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI852395 | 1985-06-17 | ||
| FI852395A FI73603C (fi) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI852395A0 FI852395A0 (fi) | 1985-06-17 |
| FI852395L FI852395L (fi) | 1986-12-18 |
| FI73603B FI73603B (fi) | 1987-07-31 |
| FI73603C true FI73603C (fi) | 1987-11-09 |
Family
ID=8520993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI852395A FI73603C (fi) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0229797A1 (fi) |
| FI (1) | FI73603C (fi) |
| WO (1) | WO1986007546A1 (fi) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993001881A1 (en) * | 1991-07-23 | 1993-02-04 | Rauma Wood International Ltd. | Method and apparatus for recovery of sulfur and/or nitrogen oxides from gases containing such oxides |
| TW358038B (en) * | 1997-06-13 | 1999-05-11 | Von Roll Umwelttechnik Ag | Process for removing sulfur dioxide from flue gasses |
| DE102013203720A1 (de) * | 2013-03-05 | 2014-09-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Abtrennen von Kohlendioxid aus einem Gasstrom, insbesondere aus einem Rauchgasstrom, sowie Verfahren zur Wiederaufbereitung von mit Nitrosaminen verunreinigtem Kaliumsulfat |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3485581A (en) * | 1966-11-15 | 1969-12-23 | Wellman Lord Inc | Process for recovering sulfur dioxide from gases containing same |
| ZA7245B (en) * | 1971-02-22 | 1972-09-27 | Wellman Power Gas Inc | Process of removing sulfur dioxide from a gas stream |
-
1985
- 1985-06-17 FI FI852395A patent/FI73603C/fi not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-06-17 WO PCT/FI1986/000063 patent/WO1986007546A1/en unknown
- 1986-06-17 EP EP19860904180 patent/EP0229797A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI852395A0 (fi) | 1985-06-17 |
| FI852395L (fi) | 1986-12-18 |
| WO1986007546A1 (en) | 1986-12-31 |
| FI73603B (fi) | 1987-07-31 |
| EP0229797A1 (en) | 1987-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1065273A (en) | Removal of so2 from gases | |
| US4107015A (en) | Method for removal of SO2 from gases | |
| CN1178735C (zh) | 烟气中so2的脱出和回收方法及装置 | |
| CA3054182C (en) | Regenerative recovery of sulfur dioxide from effluent gases | |
| CN111701419A (zh) | 一种钠碱干法脱硫灰循环利用方法 | |
| EA029381B1 (ru) | Регенеративное извлечение загрязняющих веществ из отходящих газов | |
| CN105233647B (zh) | 一种硫化铵溶液脱硫脱硝的方法 | |
| US3971844A (en) | Method for removing sodium sulfate from aqueous solutions | |
| EP1121189A1 (en) | Method for desulfurizing gas and minimizing plume formation | |
| US3932584A (en) | Method for purifying hydrogen sulfide-containing gas | |
| CA1047739A (en) | Method of removing sulfur-containing gases from waste gas | |
| FI73603C (fi) | Foerfarande foer tillvaratagande och tillgodogoerande av svaveldioxiden i svavelhaltiga gaser saosom roekgaser. | |
| FI68601C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av klordioxid med laog klorhalt | |
| KR100522227B1 (ko) | 비료 및 황 화합물의 제조방법 | |
| CN105013317A (zh) | 一种氧化镁烟气脱硫回收高纯度亚硫酸镁的工艺流程 | |
| US4454102A (en) | Method of purifying flue gases from sulphur dioxide | |
| CN111592473A (zh) | 循环制备牛磺酸方法和系统 | |
| CN105833700A (zh) | 一种氨法—石膏法脱硫工艺 | |
| FI92726C (fi) | Menetelmä ja laite rikkidioksidin talteenottamiseksi sulfaattiselluloosatehtaan kemikaalikierrosta | |
| US4206187A (en) | Process for removing sulfur dioxide from gas | |
| US4277451A (en) | Wet process for the desulfurization of exhaust gas | |
| FI84434C (fi) | Foerfarande och anlaeggning foer tillvaratagande av svavel- och/eller kvaeveoxider ur gaser som innehaoller dessa. | |
| CA1079492A (en) | Process for removing sulfur dioxide from a gas stream | |
| US4174383A (en) | Process for purifying a sulfur dioxide containing gas with production of elemental sulfur | |
| US4256712A (en) | Regenerable process for SO2 removal employing gelatinous aluminum hydroxide as absorbent |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: CATENA OY |