NO141952B - Fremgangsmaate for gjenvinning av svovel - Google Patents
Fremgangsmaate for gjenvinning av svovel Download PDFInfo
- Publication number
- NO141952B NO141952B NO725/73A NO72573A NO141952B NO 141952 B NO141952 B NO 141952B NO 725/73 A NO725/73 A NO 725/73A NO 72573 A NO72573 A NO 72573A NO 141952 B NO141952 B NO 141952B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- catalyst
- gas
- carbon
- sulfur
- hydrogen sulphide
- Prior art date
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title description 26
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title description 26
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 46
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 38
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 36
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 18
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 12
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 6
- 229940058401 polytetrafluoroethylene Drugs 0.000 claims description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 5
- 239000002638 heterogeneous catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 4
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 3
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 claims description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 3
- LMYRWZFENFIFIT-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 LMYRWZFENFIFIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 22
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 11
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 10
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007210 heterogeneous catalysis Methods 0.000 description 2
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCO BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004133 Sodium thiosulphate Substances 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LBVNUQQORDPZCR-UHFFFAOYSA-N calcium;sulfane Chemical compound S.[Ca] LBVNUQQORDPZCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 229960000541 cetyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 150000001869 cobalt compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);sulfide Chemical class [S-2].[Mn+2] VCTOKJRTAUILIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical group N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N sodium polysulfide Chemical compound [Na+].S HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical group [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenecobalt Chemical compound [Co]=S VRRFSFYSLSPWQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 239000003799 water insoluble solvent Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C01B17/22—Alkali metal sulfides or polysulfides
- C01B17/34—Polysulfides of sodium or potassium
-
- 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
- C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
- C01B17/04—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
- C01B17/05—Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by wet processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Paper (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et system for gjenvinning
av svovelprodukter og mer spesielt et forbedret system for fremstilling av svovel i en form som er brukbar for fremstilling av natriumpolysulfid, hvori sulfidsvovel i form av hydrogensulfidgass tas fra en eller flere kilder, f.eks. sur naturgass eller det cykliske system i et kokerigjenvinningssystem og oksyderes til en svovelform som er istand til å gi natriumpolysulfid eller omdannes til et annet svovelholdig produkt.
Diverse prinsipielt forskjellige fremgangsmåter er kjent, hvori hydrogensulfid oksyderes. Disse omfatter elektrokjemiske prosesser, redoxprosesser og katalytiske prosesser.
US-patent nr. 3.249.522 beskriver bruken av hydrogensulfidgass som brennstoff i en elektrokjemisk brenselscelle, hvor produktene er svovel, sulfider, polysulfider og den dannede elektriske strøm. Brenselscellen selv omfatter en anode og en katode som er adskilt av en ionebyttingsmembran, hvor anoden er karbon med platina og katoden er karbon med nikkel. Hydrogensulfidet mates til anodedelen og oksygen tilføres til katode-delen, og elektrolytten er alkalisk. -Prosessen omfatter oksydasjon av hydrogensulfid ved anoden og reduksjon av oksygen ved katoden.
US-patent nr. 3.409.520 beskriver et elektrokjemisk system for fjerning av hydrogensulfidgass fra en naturgassblanding, og systemet er elektrolytisk av type. Elektrolyttcellen omfatter en anode, adskilt og separert fra katoden av en diffusjons-barriere. Med en sur elektrolytt er det anodiske oksydasjqns-produkt svovel, mens hydrogengass dannes ved katoden. Når elektrolytten er basisk, er det anodiske oksydasjonsprodukt polysulfid, mens det dannes hydrogengass ved katoden. Dette system krever anvendelse av strøm fra en ytre kilde.
Den katalytiske oksydasjon av hydrogensulfid i en alkalisk oppløsning for å fremstille svovel er beskrevet i US-patent nr. 3.471.254. Katalysatoren er ftalocyanin-kompleks som er oppløse-
lig i vandig sulfid og uoppløselig i sulfidfrie vandige oppløs-ninger, og katalysatoren gjenvinnes som en masse og føres til-
bake .
US-patent nr. 2.135.897 beskriver luftoksydasjon av kalsium-hydrogensulfid, dvs. reaksjonsproduktet av kalk eller kalsium-hydroksyd og hydrogensulfid ved bruk av en nikkelsulfidkatalysator hvilken gir polysulfid, tiosulfat og sulfat i et forhold på 74:73:17. For å øke mengden av polysulfid blandes 0,1-1,0% hydrogensulfid sammen med luftoksydasjonsmidlet for å gi et over-skudd av hydrogensulfid i oksydasjonstrinnet.
På katalyseområdet er det kjent at visse fint oppdelte stoffer øker reaksjonshastigheten. For eksempel er fint oppdelt nikkel og kobolt benyttet som katalysatorer ved hydrogenering av vegetabilske oljer. Forbedrede resultater sies å være oppnådd ved bruken av tynne folier eller flak som forblir lettere disper-gert enn fine pulvere (se f.eks. US-patent nr. 1.083.930).
US-patent nr. 1.146.363 beskriver bruken av karbon i
granulær form som et katalytisk eller rensingsmiddel hvor kar-
bonet befinner seg i en kolonne eller perkolator, hvori væske føres gjennom et sjikt av granulært karbon.
US-patent nr. 2.365.729 beskriver oksydasjonen av en sur oppløsning av jern(II)sulfat til jern(III)sulfat, hvor granulært aktivert karbon, inneholdende absorbert oksygen eller luft benyttes som katalysator. Karbonet suspenderes i væsken og oksy-das jonsmidlet bobles gjennom suspensjonen, eller oksydasjons-
midlet diffunderes gjennom væsken ved hjelp av en diffusør,
laget av karbon, eller væsken og oksydasjonsmidlet føres med- ' strøms gjennom en pakket kolonne eller et tårn pakket med katalysator.
Det er kjent, og teknikkens stand har på mange måter for-søkt å lage polysulfid fra forskjellige former for svovel som er tilgjengelig i massekokings- og gjenvinningskretsløpet. For eksempel behandler US-patent nr. 3.210.235 en.andel av grønnluten for å oppnå hydrogensulfid ved en karbonatiseringsprosess, og hydrogensulfidet blir deretter ved høy temperatur og i nærvær av en katalysator strippet og omdannet for å oppnå elementært svovel, hvorav en andel tilsettes til massekokingsvæsken og en andel omdannes til svoveldioksyd som benyttes ved oksydasjon av hydrogensulfid .
US-patent nr. 3.331.732 behandler grønnlut i-en vasker med røkgass, og det resulterende produkt behandles deretter i en stripper for å oppnå hydrogensulfidgass som deretter behandles i en reaktor av Claus-typen.
US-patent nr. 3.560.329 behandler svartlut før forbrenning
i en gjenvinningsovn med natriumbikarbonat for å oppnå hydrogensulfidgass som deretter behandles i en Claus-reaktor for å oppnå elementært svovel. Ved behandling av svartlut sies det at sulfiditeten av denne reduseres, noe som således reduseres sulfiditeten i væsken som brennes i gjenvinningsovnen, noe som igjen reduserer svoveltapene.
US-patent nr. 3.525.666 bruker om igjen svovelinnholdet av svarluten for å oppnå hvitlut for kraftbehandling ved karbonatis-ering av svarluten til en pH-verdi under 11 ved bruk av forbrenn-ingsgasser som inneholder minst 15% CC^. Hydrogensulfidgass strippes og oksyderes til svovel ved bruk av en prosessreaktor av Claus-typen.
US-patent nr. 3.554.858 behandler svartlut til en sur pH for å frigjøre hydrogensulfid og for å felle ut organisk stoff som deretter separeres for å oppnå en første moderlut. En andre moderlut oppnås etter at smeiten er tilsatt til vannet og de to væsker kombineres og omkaustiseres for å danne et kalk-
slam og en vandig natriumhydroksydoppløsning, og hydrogensulfid tilsettes til hydroksydoppløsningen for å oppnå hvitlut. Det skal videre henvises til US-patent nr. 3.594.125.
Det skal videre henvises til de norske patenter nr.
134.140 og 138.573 som begge beskriver bruken av en katalysator for å fremme redoxreaksjoner av væske-gass- eller væske-væske-typen. I disse beskrives at oksydasjonsmiddel og reduksjonsmiddel må være i stand til å danne en grenseflate, noe som ikke er mulig med to gassformige reaktanter.
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for oksydasjon av hydrogensulfidgass, f.eks. fremstilt fra svartlut, med en oksygenholdig gass i nærvær av et vandig medium ved nøytral eller sur pH-verdi og en fast heterogen katalysator for å oppnå elementært svovel, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at den består i å omsette hydrogensulfidgassen og den oksygenholdige gass i et reaksjonskammer fylt med det vandige medium og den faste heterogene katalysator i partikkelform, der katalysatoren er karbonpartikler som er relativt inerte med -henblikk på reaktanter og reaksjonsprodukter, og der karbonpartiklene har deler av overflaten i kontakt med hydrofobt materiale valgt blant polystyren, polytetrafluoretylen, polyetylen, silikoner, polyklortrifluoretylen, forpolymeriserte silikonoljer, høyvakuum-silikonfett, poly(klor-p-xylylen), parafin, paratoluensulfonamid, polydiklordifluoretylen og oktadecylamin uten helt å være innkapslet av eller å innkapsle nevnte hydrofobe stoff.
Ifølge foreliggende oppfinnelse oppnår man på grunn av enkelheten og effektiviteten målet for teknikkens stand, men på en forskjellig måte, og fremgangsmåten gir en allsidighet som ikke oppnås i teknikkens stand. Spesielt vesentlig er det faktum at investeringer for kapitalutstyr for å oppnå det samme mål er mindre, mens det samtidig oppnås en reduksjon av luftbårne forurensinger.
Ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes hydrogensulfidgass som er oppnåelig fra forskjellige kilder, f.eks. sur naturgass eller gjenvinningskretsløpet i massebehandling, på forskjellige plasser i kretsløpet, f.eks. kokeren, blåsetanken, fordamperen, gjenvinningskokereri eller ovnen, smelteoppløsnings-tanken o.l., som en kilde for sulfidisk svovel som kan oksyderes. Det vandige medium kan inneholde hydrogensulfidreduksjonsmidlet eller reduksjonsmidlet kan tilføres til reaksjonssonen som en blanding av gasser med oksydasjonsmidlet.
Katalysatoren som er relativt inert kjemisk sett med henblikk både på oksydasjonsmiddel og reduksjonsmiddel, er antatt å virke slik at den leder elektroner fra reduserende molekyler eller ioner i kontakt med katalysatoren til oksyderende molekyler eller ioner i kontakt med katalysatoren for således å bevirke overføring av elektroner som er involvert i reaksjonen. Til forskjell fra kjente elektrokjemiske systemer, f.eks. elektro-lyse eller brenselsceller hvori anoden og katoden er separert ved barrierer eller membraner og hvori oksydasjonen inntrer på én elektrode og reduksjon på den andre, oppnår man ifølge oppfinnelsen samtidig oksydasjon og reduksjon på katalysatoren som er
et elektrisk ledende materiale, og det kreves ikke bruk av mem-
braner eller barrierer.
Ifølge oppfinnelsen bringes en gassfase og en flytende
fase til samtidig kontakt med det elektrisk ledende materiale og også i kontakt med hverandre, og ifølge oppfinnelsen er det elektrisk ledende materiale anbrakt ved grenseflaten for gass- og væskefåsene og holdes samtidig i kontakt med begge faser.
Et viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse er å for-
hindre at elektrisk ledende fast stoff utelukkende er i kontakt med væskefasen. På samme måte må det elektrisk ledende faste materiale ikke være utelukkende i kontakt med gassfasen. Slik det heri er brukt, betyr uttrykket "oversvømt" at det elektrisk ledende stoff utelukkende er i kontakt med enten gass- eller væskefasen. Hvis det elektrisk ledende materiale ifølge oppfinnelsen oversvømmes, stoppes i all vesentlig grad reaksjonen mellom oksydasjonsmidlet og reduksjonsmidlet.
Betraktninger med henblikk på katalyse og elektrokjemi
kan i en viss grad være anvendelige på oppdagelsen ifølge oppfinnelsen. Hvis f.eks. det elektrisk ledende materiale ifølge oppfinnelsen betraktes som en elektrode, selv om ingen forbindelseskabler er forbundet for tilførsel eller fjerning av elektrisk strøm, inntrer både oksydasjon og reduksjon på den samme "elektrode", dvs. at en del virker både som anode og katode og både oksydasjons- og reduksjonsproduktet dannes på den samme "elektrode"-del. Mens en slik del kan karakteriseres som en "blandet potensial-elektrode", er kinetikken i systemet ifølge oppfinnelsen ikke tilstrekkelig definert eller forstått til å
kunne gi en total forklaring på reaksjonsmekanismen. I lys av det ledende materialets faste art kan det se ut til at element-
er av heterogen katalyse er tilstede siden virkningen av det foreliggende system er å øke reaksjonshastigheten vesentlig over det som oppnås i fravær av det faste elektrisk ledende materiale. Karakterisering ved et uttryk slik som heterogen katalyse, ser imidlertid heller ikke ut til å gi en fullgod forklaring eller forståelse av reaksjonsmekanismen.
Uansett hvorvidt forklaringen på reaksjonsmekanismen er
basert på katalyse, elektrokjemi eller en kombinasjon av forskjellige ting, er følgende generelle regler anvendelige når det gjelder foreliggende oppfinnelse:
(a) oksydasjonsmidlet og reduksjonsmidlet må være istand til å danne en grenseflate, (b) oversvømming av det elektrisk ledende materiale må unngås, og (c) både oksydasjonsmiddel og reduksjonsmiddel må være i kontakt med hverandre og med det elektrisk ledende materiale.
Fremgangsmåtene ifølge oppfinnelsen omfatter et prinsipielt nytt konsept og en ny driftsmåte ved fremstilling av kjemiske stoffer ved en reduksjons-oksydasjons-reaksjon fra reaktanter som inneholder kjemiske elementer i det ønskede produkt, men i en valenstilstand som er forskjellig fra den i det ønskede produkt. Denne nye arbeidsmåte medfører den regulerte kontakt av en gass eller blanding av gasser og et vandig flytende medium ved en grenseflate på stedet for et elektrisk ledende fast stoff. Denne regulerte kontakt står i motsetning til blanding av reaktantene som bobler av gass i en væske, som ved en diffusør, og reaksjonen gjennomføres på stedet for kontakt mellom gassfasen, det vandige medium og det elektrisk ledende faste stoff.
"Katalysator" betyr det elektrisk ledende faste stoff som danner stedet for grenseflatekontakten for gass og væskefåsene
og som samtidig må være i kontakt med begge to for å oppnå den ønskede reaksjon.
En spesiell fordel er at foreliggende fremgangsmåte kontinuerlig kan' gjennomføres under omgivelsesbetingelser, selv om høyere trykk og høyere temperaturer under dekomponeringstemp-eraturene for reaktantene eller produktene kan benyttes.
De vesentlige komponenter ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er et oksydasjonsmiddel, et reduksjonsmiddel, et vandig medium og en katalysator. Oksydasjonsmidlet kan være en hvilken som helst gass som inneholder elementært oksygen slik som luft, rent oksygen eller blandinger av oksygen og små mengder av klor o.l., selv om mengden av gasser slik som ozon bør begrenses hvis de angriper eller forringer katalysatoren. Reduksjonsmidlet er hydrogensulfid som kan være tilstede enten i gassfasen eller oppløst i det vandige medium som også utgjør en ionisk ledende fase, selv om ledningsevnen ifølge oppfinnelsen ikke er antatt å være en så vesentlig faktor som ved elektrokjemiske brenselsceller eller elektrolyttsysterner. Gassfasen og det reduserende vandige medium karakteriseres også ved dannelsen av en grenseflate når de to bringes i kontakt med hverandre. Katalysatoren ifølge oppfinnelsen er et fast stoff som i det vesentlige er inert med henblikk på oksydasjonsmidlet, reduksjonsmidlet, det vandige medium og produkter i den forstand at det kjemisk ikke angripes av disse eller reagerer med dem. Et materiale med høy overflateareal i forhold til vekten er foretrukket på grunn av at det tilbyr større grenseflatekontakt.
For å initiere og å regulere reaksjonen bringes ifølge oppfinnelsen gassfasen og det vandige medium i kontakt med hverandre og med katalysatoren og holdes i denne forbindelse. Fordi reaksjonssonen omfatter en gassfase, en væskefase og katalysatoren, må denne være i kontakt med gassen og fuktet av væsken,
men ikke oversvømmet av noen av dem. Fuktet slik det er brukt her, betyr at kontaktvinkelen mellom katalysatoren og væsken er lav, f.eks. mindre enn omkring 90° og nærmere 0. Hvis kontaktvinkelen er høy, f.eks. større enn omkring 90° og bortimot 180°, vil væsken ha en tendens til å trekke seg vekk fra overflaten av katalysatoren, og overflaten av katalysatoren vil således i det vesentlige være i kontakt kun med gassen, dvs. oversvømmet av denne. Hvis på den annen side overflaten av katalysatoren lett fuktes av væsken, dvs. med en kontaktvinkel tilnærmet 0 mellom katalysatorens overflate og væsken, vil væsken ha en tendens til å dekke overflaten av katalysatoren, og overflaten av katalysatoren vil således i det vesentlige kun være i kontakt med væsken, dvs. oversvømmet av denne. En måte for forhindring av væskeoversvømming er en behandling av katalysatoren som kalles "fuktighetssikring". Dette medfører tilsetning til katalysatoren av en mindre mengde av et inert stoff som ikke fuktes av væsken, dvs. at kontaktvinkelen mellom dette inerte additiv og væsken er større enn omkring 90°.
Typiske for de elektrisk ledende stoffer som kan benyttes som katalysator, er karbon, aktivert karbon, platinisert asbest, nikkel eller karbon eller aktivert karbon som inneholder inneslutninger slik som nikkel, jern, kobolt, sølv, platina, palla-dium, manganoksyder, (f.eks. mangandioksyd), mangansulfider, jernoksyder og hydratiserte oksyder, nikkeloksyd, nikkelsulfid og koboltsulfid eller blandinger derav. Av de ovenfor angitte stoffer ser karbon og aktivert karbon ut til å gi optimal ytelse på grunn av det relativt store overflateareal i forhold til vekten og på grunn av den enkelhet med hvilken inneslutninger av metaller og forbindelser av metaller kan tilføres til materialet såvel som den grad med hvilken karbon kan oppdeles i fin form. Videre er dette et lett oppnåelig stoff som kan oppnås i et vidt område av partikkelstørrelser og overflatearealer. Karboner fra forskjellige kilder gir ofte forskjellige reaksjons-hastigheter. Disse forskjeller bestemmes lett ved enkle fremgangsmåter. Typiske for de karboner som kan benyttes ifølge oppfinnelsen er "carbon black", "furnace black", "channel black", eller karboner fremstilt ved kjente fremgangsmåter fra forskjellige kilder, f.eks. tre, maiskolber, bønner, nøtteskall, bagasse, lignin, kull, tjære, petrolester, ben, torv og andre karbonholdige stoffer. Partikkelstørrelsen kan variere fra 9 millikron til relativt store størrelser, f.eks. 2,5 mm og mer, og vanligvis tilføres dette karbon som en blanding av forskjellige partikkel-størrelser. Overflatearealet av det karbonholdige materialet
2 2
kan variere fra 3 m pr. g til over 950 m pr. g, bestemt ved gassabsorpsjon ved bruk av BET-metoden.
Karbonet kan anbringes på forskjellige måter, f.eks. som en porøs karbonplate eller et rør som er fuktighetssikret for å forhindre oversvømmelse eller som en masse av fuktighetssikret karbongranulat eller pulver som flyter på overflaten av reduksjonsmidlet, eller som en masse av fuktighetssikret karbongranulat eller pulver som er pakket i en reaksjonsbeholder.
Karbon kan fuktighetssikres som følger: Polytetrafluoretylen (PTFE) i emulsjonsform blandes med partikkelformig karbon i en mengde på mellom 0,1 og 100%, beregnet på karbonfaststoffer. Blandingen oppvarmes for å fjerne bæreren og dispergeringsmidlet for PTFE. En annen fuktighets-sikrende metode omfatter behandling av partikkelformig karbon i et forhold på 1 g lineært polyetylen pr. 10 g karbon. Poly-etylenet oppløses i et forhold på 1 g polyetylen pr. 100 g varm toluen og helles over karbonet. Etter behandlingen oppvarmes karbonet til omtrent 10 5°C for å fordampe toluenet. Partiklene er ikke enhetlig avstøtende, med de fleste av dem er tilstrekkelig avstøtende til å flyte fra flere timer til flere dager.
Ved bruk av den fremgangsmåte som er beskrevet ovenfor, kan partikkelformig karbon også fuktighetssikres med polystyren, fluorkarbonharpikser, polyetylenemulsjoner, silikoner eller andre hydrofobe stoffer ved en hvilken som helst fremgangsmåte som unn-går hel innkapsling av hydrofobt stoff som ikke er gjennomtreng-elig for reaktantene eller de dannede produkter. Andre stoffer som kan benyttes, er polyklortrifluoretylen, forpolymeriserte silikonoljer og høyvakuumsilikonfett.
En annen fremgangsmåte omfatter sublimering av klorert paraxylylendimer i et vakuumkammer og avsetning av dampene på materialet slik som partikkelformig karbon og porøs sintret nikkel, for derved å danne et polyklor-p-xylylen, kjent som "parylen".
Når det gjelder stoffer slik som fint oppdelt platina i
en asbestmatrise, gjennomføres fuktighetssikring ved bruk av en 1%-ig oppløsning av polyetylen i toluen, fukting av asbest-matrisen med oppløsning og avhelling av overskytende væske med etterfølgende tørking i en ovn for å fordampe toluenet.
I et annet eksempel benyttes parafinvoks i en mengde som varierer fra \- 2. g pr. 10 g partikkelformig karbon. Parafinet oppløses i et oppløsningsmiddel slik som heksan eller toluen,
og karbonet tilføres til blandingen som deretter oppvarmes, og oppløsningsmidlet fordampes. Cetylalkohol kan også benyttes og påføres på samme måte. Paratoluensulfonamid, polydiklordifluoretylen og oktadecylamin kan også benyttes og påføres ved sammen-blanding med karbon og oppvarming av blandingen for å forårsake at behandlingsmaterialet adherer til karbonet. Hver av de ovenfor angitte stoffer gir tilfredsstillende resultater i det nye system slik dette bekreftes ved fremstilling av krystallinsk svovel.
Hastigheten og/eller effektiviteten for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan økes ved bruk av inneslutninger og lignende i katalysatoren. For eksempel ser det ut til at inneslutninger av metaller og forbindelser av metall i det partikkelformige karbon øker reaksjonshastigheten i forhold til det som oppnås ved bruk av det samme karbon uten inneslutninger. Inneslutningene kan oppnås som beskrevet nedenfor: Koboltsulfat ble oppløst i vann i en mengde på 0,5 g pr. 100 ml vann. Partikkelformig karbon ble tilsatt i en mengde på 10 g pr. 100 ml oppløsning. Den resulterende blanding ble opp-varmet til koking og deretter tørket i en ovn ved 110°C. Det faste stoff ble deretter behandlet med natriumhydroksyd for å
felle ut en uoppløselig koboltforbindelse, og faststoffene ble deretter filtrert og vasket med 0,IN natriumhydroksyd. Karbonet ble deretter dyppet i natriumsulfidoppløsning i 4 timer, filtrert og vasket med varmt vann 3 ganger og deretter tørket igjen ved 110°C.
Mangannitrat ble oppløst i lett sur oppløsning i en mengde på 0,5 g pr. 100 ml vann som var gjort surt med 0,1 g salpeter-syre. Resten av behandlingen var den samme som ble beskrevet i forbindelse med koboltsulfat.
Den samme fremgangsmåte som er beskrevet umiddelbart ovenfor, ble benyttet bortsett fra at inneslutningene stammet fra jern(III)sulfat som var oppløst i 0,1N svovelsyre.
Nikkelsulfat, sølvnitrat og klorplatinasyre ble individu-elt brukt og behandlet for å oppnå inneslutninger som beskrevet ovenfor.
Alle disse inneslutninger ble bemerket å øke reaksjonshastigheten i forhold til det som ble oppnådd uten inneslutningene. Ved den vanlige fremstilling av tremasse, omfatter væske-kretsløpet en koker, en blåsetank, vasker, fordamper, gjenvinnings-koker, smeltetank, kaustiseringsapparatur og renser, og slamkret-sen mellom renseren og kaustiseringsapparaturen, f.eks. filter, ovn og lesker, selv om dette arrangement kan variere noe slik som kjent i teknikkens stand. Hydrogensulfid er oppnåelig fra kokeren, blåsetanken, fordamperen, gjenvinningskokeren og smelte-tanken. Hydrogensulfidgass kan også oppnås ifølge en hvilken som helst av de fremgangsmåter som er angitt i den ovenfor nevnte teknikkens stand.
En av de foretrukne former ifølge oppfinnelsen er å fjerne svovel fra svartlut før gjenvinningskokeren for å oppnå mindre svoveltap. For eksempel er det kjent at det foreligger tap i gjenvinningskokeren som en viss prosentandel av det som kjøres gjennom, hvor den nøyaktige prosentandel er relativt konstant for hver koker. Hvis det således føres større mengder gjennom, økes de totale svoveltap med det resultat at det må benyttes større mengder tilsetningskjemikalier for å opprettholde stabile betingelser, og det vil foreligge et øket lukt- og forurensnings-problem. De andre fordeler ved å redusere mengden av svovelholdig materiale som føres til gjenvinningskokeren, er å redusere sulfiditeten i smeiten fordi det ved nivåer på 60-80% sulfiditet vil oppstå problemer med henblikk på korrosjon og smelteeksplo-sjoner.
I en form benyttes "stack gas" som inneholder CC^ til å omdanne en alkalisk oppløsning inneholdende de forskjellige svovelforbindelser til en karbonert tilstand> dvs. sur natriumkarbonat og sur natriumsulfid, som deretter oppvarmes for å oppnå natriumkarbonat og hydrogensulfidgass. Natriumkarbonatet kan tilmåtes til .kaustiseringsapparaturen i nærvær av en katalysator. I disse tilfelle hvori det er ønskelig å gjenvinne elementært svovel, oppløses hydrogensulfidgass ved et vandig medium med sur pH-
verdi og oksyderes deretter i nærvær av et kontaktmedium for å danne elementært svovel som gjenvinnes. En slik gass kan stamme fra sur naturgass, eller fra prosesser i masse- og papirindustrien i hvilket tilfelle det er foretrukket at denne behandling skjer med svartlut som forlater kokeren, men før gjenvinningskokeren.
Når svartlut surgjøres for å fremstille hydrogensulfidgass, frigjøres en vesentlig del av denne gass når pH-verdien reduseres til 4. Resten er natriumtiosulfat, og enkelte uoppløse-lige svovelforbindelser, og ved å redusere pH-verdien ytterligere, f.eks. til 3, dekomponeres tiosulfat til elementært svovel og svoveldioksyd. Det elementære svovel kan ekstraheres fra de andre faststoffer med et vannuoppløselig oppløsningsmiddel (xylen eller tributylfosfat) og tilsettes til hvitluten eller til kokeren hvis ønskelig. Svovelet kan også ekstraheres ved dampstripping. Svoveldioksydet kan føres tilbake til den ikke-behandlede svartlut ved oppvarming av resten etter ekstraksjon av det elementære svovel. Resten av det oppvarmede kan deretter mates til gjenvinningskokeren, og deretter kan produktet kaustiseres.
Surgjøringen av svartluten kan gjennomføres med eddiksyre eller med svovelsyre eller med S03~gass eller med surt natrium-sulfat. I ethvert tilfelle er det ønskelig å opprettholde reduserende betingelser i svartluten (fravær av luft eller oksygen) for å forhindre tap av natriumsulfid. Ved denne fremgangsmåte kan 50% eller mer av svovelet i svartluten gjenvinnes som hydro-gensulf idgass og elementært svovel.
Det andre surgjøringstrinn, det som gir SO^ og elementært svovel, gir også en vanilje-lignende lukt nær slutten av strip-pingen. SC>2 kan føres tilbake til systemet ved absorpsjon i et vandig alkalisk medium og, hvis ønskelig, reduseres i en ovn ved bruk av metan, kull eller treflis o.l. og ved å opprettholde en reduserende atmosfære.
Oksydasjonen av sulfidsvovelet på kontaktmediet kan gjen-nomføres i et hvilket som helst av de mange typer apparaturer slik som beskrevet i de ovenfor angitte patenter, såvel som andre former av apparaturer som er konstruert for å gjøre effek-tiv bruk av katalysatoren. Den kan også gjennomføres på en kontinuerlig basis, på satsbasis eller en kontinuerlig satsbasis.
I en utførelsesform ble det gjennom et tårn som inneholdt fuktighetssikret katalysator, ført vann i en mengde på mellom 80 og 85 ml pr. minutt. Tilsammen 800 ml vann ble ført i kretsløp. Luft ble ført gjennom tårnet i motstrøms retning til vannet i
en mengde på 200 ml pr. minutt, mens B^S strømmet i den samme retning som luften i en mengde på 20 ml pr. minutt. Enheten ble drevet i 3 timer, hvoretter det fra de 800 ml vann ble ekstrahert svovel som var synlig i oppløsningen som kolloidalt svovel. Det ble ikke gjort noe forsøk på å ekstrahere det dannede svovel fra katalysatoren. Det ble fastslått svovel i et betraktelig utbytte i betraktning av driftstiden og temperaturen ved forsøket, 23,3 til 27,2°C.
Der I^S er tilstede i sur naturgass er det av sikkerhets-grunner foretrukket at I^S strippes fra naturgassen før denne
blandes med det gassformige oksydasjonsmiddel slik som luft eller oksygen før absorpsjon i de anvendte media. Det er mulig og godt kjent i teknikken å benytte luft eller oksygen i et forhold under eksplosjonsgrensen, i hvilket tilfelle reaksjonen ikke behøver å være total. I dette tilfelle kan det første medium føres til en andre reaktor for fullstendiggjøring av oksydasjonsreaksjonen i nærvær av en katalysator.
En annen kilde for I^S er vann fra visse områder av USA.
I disse områder er mengden av H2S som er oppløst i det som er betraktet som drikkbart vann, tilstrekkelig høy til å kunne opp-dages ved lukt.
Ved foreliggende oppfinnelse fjernes H^S som er oppløst i slikt vann lett ved oksydasjon av sulfidsvovelet til elementært svovel i nærvær av en katalysator ved bruk av luft som oksydasjonsmiddel. Det dannede elementære svovel fjernes deretter lett, og det oppnås således vann som også ellers er ansett som drikkbart, men som er fritt for ubehagelig lukt på grunn av de tidlig-ere nærvær av hydrogensulfidgass. En enkel enhet for gjennomfør-ing av dette er et tårn eller en kolonne som er pakket med katalysator ved bruk av en nedoverrettet strøm av vann og en oppoverrettet strøm av luft.
I masse- og papirområdet er en av hovedfordelene ved foreliggende oppfinnelse lettheten ved omdanning av svovelholdige forbindelser til en form som er brukbar ved behandling av ligno-cellulosestoffer. En av de ytterligere fordeler er reduksjonen av svovelholdige forbindelser som passerer gjennom gjenvinningskokeren og det resulterende tap av slike svovelbiprodukter. Videre er smeltens sulfiditet lavere hvis foreliggende oppfinnelse anvendes sammenlignet med det samme kretsløp uten bruken av oppfinnelsen. Dette muliggjør massekoking ved høyere sulfiditet, hvis ønskelig, mens smeltesulfiditeten holdes innen godtagbare nivåer.
Foreliggende oppfinnelse kan også anvendes til å fjerne hydrogensulfidgass fra sur naturgass ved bruk av de ovenfor angitte fremgangsmåter, og dette tilbyr fordeler ved omdanning av giftige gasser til svovel og en svovelforbindelse som kan benyttes i andre kjemiske prosesser som er vel kjente i teknikkens stand, eller som kan behandles videre for å gjenvinne svovelet som bemerket ovenfor.
Claims (2)
1. Fremgangsmåte for oksydasjon av hydrogensulfidgass, f.eks. fremstilt fra svartlut, med en oksygenholdig gass i nærvær av et vandig medium ved nøytral eller sur pH-verdi og en fast heterogen katalysator for å oppnå elementært svovel, karakterisert ved at den består i å omsette hydrogensulfidgassen og den oksygenholdige gass i et reaksjonskammer fylt med det vandige medium og den faste heterogene katalysator i partikkelform, der katalysatoren er karbonpartikler som er relativt inerte med henblikk på reaktanter og reaksjonsprodukter, og der karbonpartiklene har deler av overflaten i kontakt med hydrofobt materiale valgt blant polystyren, poly-tetrafluorety-len, polyetylen, silikoner, polyklortrifluoretylen, forpolymeriserte silikonoljer, høyvakuum-silikonfett, poly(klor-p-xylylen), parafin, paratoluensulfonamid, polydiklordifluoretylen og okta-
decylamin uten helt å være innkapslet av eller å innkapsle nevnte hydrofobe stoff.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte partikkelformige karbon som benyttes som katalysator, blandes med mellom 0,1% og 100% polytetrafluoretylen, beregnet på karbonvekten.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US23052572A | 1972-02-29 | 1972-02-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO141952B true NO141952B (no) | 1980-02-25 |
NO141952C NO141952C (no) | 1980-06-04 |
Family
ID=22865548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO725/73A NO141952C (no) | 1972-02-29 | 1973-02-22 | Fremgangsmaate for gjenvinning av svovel. |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4895995A (no) |
CA (1) | CA1004028A (no) |
DD (1) | DD102672A5 (no) |
DE (1) | DE2305630A1 (no) |
FI (1) | FI55533C (no) |
FR (1) | FR2174109A1 (no) |
IT (1) | IT977899B (no) |
NO (1) | NO141952C (no) |
SE (1) | SE411564B (no) |
ZA (1) | ZA73685B (no) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59115419U (ja) * | 1983-11-28 | 1984-08-04 | ガデリウス株式会社 | 薬液洗浄式脱臭装置 |
NL9002661A (nl) * | 1990-12-04 | 1992-07-01 | Pacques Bv | Werkwijze voor de verwijdering van h2s uit gas. |
US5234546A (en) * | 1991-09-10 | 1993-08-10 | Kamyr, Inc. | Polysulfide production in white liquor |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR517483A (fr) * | 1917-03-24 | 1921-05-06 | Farbenfab Vorm Bayer F & Co | Procédé de séparation de soufre de l'hydrogène sulfuré |
FR1374650A (fr) * | 1962-11-03 | 1964-10-09 | Basf Ag | Procédé pour éliminer l'acide sulfhydrique des gaz |
JPS5238982A (en) * | 1975-09-23 | 1977-03-25 | Agency Of Ind Science & Technol | Color analysis and calculation circuit |
-
1973
- 1973-01-29 CA CA162,301A patent/CA1004028A/en not_active Expired
- 1973-01-30 ZA ZA730685A patent/ZA73685B/xx unknown
- 1973-02-06 DE DE19732305630 patent/DE2305630A1/de not_active Withdrawn
- 1973-02-22 NO NO725/73A patent/NO141952C/no unknown
- 1973-02-26 FI FI574/73A patent/FI55533C/fi active
- 1973-02-26 IT IT67497/73A patent/IT977899B/it active
- 1973-02-27 DD DD169082A patent/DD102672A5/xx unknown
- 1973-02-27 SE SE7302706A patent/SE411564B/xx unknown
- 1973-02-27 JP JP48022750A patent/JPS4895995A/ja active Pending
- 1973-02-28 FR FR7306999A patent/FR2174109A1/fr active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO141952C (no) | 1980-06-04 |
IT977899B (it) | 1974-09-20 |
FI55533B (fi) | 1979-04-30 |
ZA73685B (en) | 1973-11-28 |
CA1004028A (en) | 1977-01-25 |
DE2305630A1 (de) | 1973-09-06 |
JPS4895995A (no) | 1973-12-08 |
DD102672A5 (no) | 1973-12-20 |
SE411564B (sv) | 1980-01-14 |
FI55533C (fi) | 1979-08-10 |
FR2174109B1 (no) | 1975-10-31 |
FR2174109A1 (en) | 1973-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4024229A (en) | Production of polysulfide with PTFE coated catalyst | |
US4001385A (en) | Sulfur recovery system | |
US3479261A (en) | Electrochemical method for recovery of sulfur oxides | |
WO2006130390A2 (en) | Electrochemical process for decomposition of hydrogen sulfide and production of sulfur | |
US3932584A (en) | Method for purifying hydrogen sulfide-containing gas | |
US5234546A (en) | Polysulfide production in white liquor | |
US4925569A (en) | Process for sorption and catalytic oxidation of sulfides in water | |
NO141952B (no) | Fremgangsmaate for gjenvinning av svovel | |
US4098886A (en) | Gas purification liquors | |
CA1073634A (en) | Recovery of sulfur values from spent sulfuric acid | |
BR112021000947A2 (pt) | processo para o tratamento de correntes alcalinas industriais | |
US4218431A (en) | Removal of sulfide contaminants from carbonate waters with production of CO2 -free H2 S | |
CN1328234C (zh) | 一种用二氧化硫酸化法生产粗酚、联产无水亚硫酸钠的方法 | |
NO134140B (no) | ||
US2056929A (en) | Production of alkaline compounds, sulphuric acid, and other valuable chemicals | |
CA1053412A (en) | Process and apparatus for recovery of sulfur from a polysulfide pulping operation | |
NO138573B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av natriumpolysulfid og natriumhydroksyd fra natriumsulfid eller natriumhydrogensulfid | |
US4473396A (en) | Procedure for roasting seleniferous material | |
US2909407A (en) | Method in the recovery of alkali and sulphur by carbonization of melt soda solutions obtained in the manufacture of cellulose | |
US4188191A (en) | Process for reducing the sulfur content of coal and coal char and the ignition temperature of coal char | |
NO151330B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av natriumtiosulfat | |
KR950002544B1 (ko) | 음이온 성분-함유 화합물과 탄소성 물질을 함유하는 조성물 및 그의 환원연소 방법 | |
CN102815812B (zh) | 一种从乙烯废碱液中回收硫酸钠的优化处理方法 | |
CN115072670B (zh) | 一种熔融盐分解硫化氢制取单质硫和氢气的反应装置 | |
CN101798068B (zh) | 常温常压下硫化物或硫代硫酸盐的催化空气完全氧化法 |