NO864573L - Fremgangsmaate til aa fjerne svoveldioksyd fra gass-stroemmer - Google Patents
Fremgangsmaate til aa fjerne svoveldioksyd fra gass-stroemmerInfo
- Publication number
- NO864573L NO864573L NO864573A NO864573A NO864573L NO 864573 L NO864573 L NO 864573L NO 864573 A NO864573 A NO 864573A NO 864573 A NO864573 A NO 864573A NO 864573 L NO864573 L NO 864573L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- polythionate
- buffered
- aqueous
- solution
- Prior art date
Links
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 122
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 45
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L thiosulfate(2-) Chemical compound [O-]S([S-])(=O)=O DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 43
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 41
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 26
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 26
- -1 citrate ions Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 claims 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 39
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 39
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 17
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid group Chemical group C(CC(O)(C(=O)O)CC(=O)O)(=O)O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 5
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 229940069078 citric acid / sodium citrate Drugs 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011044 succinic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003444 succinic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004764 thiosulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
-
- 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
- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
-
- 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
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/608—Sulfates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Fremgangsmåte for å fjerne svoveldioksyd. Denne oppfinnelsen angår fjerning av svoveldioksyd fra gass-strømmer ved absorpsjon i vandige systemer. Mer spesielt angår oppfinnelsen svoveldioksyd-absorpsjonn i en bufret, vandig tiosulfat/polytionat-oppløsning hvor den resulterende SO2-anrikede oppløsning reageres med hydrogensulfid i en regenereringssone ved den totale væskefasen Claus-reaksjon for å danne svovel og en regenerert, svak tiosulfat/- polytionat-oppløsning. Etter etterfølgende svovelfjerning, returneres den svake oppløsningen for videre svoveldioksyd-absorpsjon.
Det vandige systemet bufres for å opprettholde pH i det
brede område mellom 2,5 og 6,0 og inneholder tiosulfat/polytionat-konsentrasjoner som heves og senkes ettersom det vandige systemet sirkuleres gjennom forskjellige punkter av fremgangsmåten. Opp-samlet tiosulfat og polytionation-konsentrasjon varierer typisk i området fra 0,01 til 3,0 molar hvor tiosulfat-speciene dominerer.
Det vandige systemet bufres med ikke-flyktige organiske
syrer som adipin, glykol, sitron, eller ravsyrer eller kan bufres med vannoppløselige salter, for eksempel, alkalimetallfosfater for å opprettholde pH i et område som er gunstig for svoveldioksyd-absorpsjon til tross for akkumulering av hydrogenioner i det vandige systemet ettersom det blir anriket med SO2. For å
være kortfattet er de følgende beskrivelser for det meste basert på bruk av sitronsyre som buffermiddel.
I den kjente Citrat-fremgangsmåten, anvendes citrationer i
en sitronsyre/natriumcitrat/tiosulfat/polytionat-oppløsning som buffermiddel på grunn av høy bufferkapasitet, kjemisk stabilitet, lavt damptrykk, letthet å regenere oppløsning, og renhet til det resulterende svovelprodukt. Citrat-fremgangsmåten ble utviklet ved laboratorie- og forsøksanlegg sponset av U.S. gruvebyrå og er vel beskrevet i en artikkel av Korosy, Gewanter, Chalmers, og Vasan med tittel "Chemistry of SO2Absorption and Conversion to Sulfur by the Citrate Process", American Chemical Society, April 1974. Artikkelen som er medtatt her som en referanse, angir blant andre ting at oppløseligheten av svoveldioksyd i vann er begrenset og avtar ettersom hydrogenioner akkumulerer. Men kombinasjonen av hydrogenioner med citrationer gjør det mulig at pH i oppløsningen opprettholdes i et ønsket område og, derfor,
øker SO2-absorpsjonskapasiteten til den sirkulerende oppløsning. Likevel forblir denne absorpsjonskapasiteten enda begrenset,
skjønt på et høyere nivå, ved kvantitative begrensninger av buffermidlet, som til slutt resulterer iøket svoveldioksyd-baktrykk i gass/væske-kontaktsonen. Dette bestemmer igjen den totale væskesirkulasjonshastighet og absorber-størrelse som trengs for en spesielt ønsket grad av SO2-fjerning.
I den kjente Citrat-fremgangsmåten introduseres SO2-anriket absorpsjonsvæske som tidligere beskrevet til en regenereringssone for reaksjon med hydrogensulfid, vanligvis i støkiometrisk overskudd, ifølge den primære, totale reaksjon, SO2+ 2H2S 3S + 2H2O. I virkeligheten skjer også mellomliggende reaksjoner som involverer tiosulfat og polytionater i regenerasjonstrinnet. Avhengig av betingelsene ved fremgangsmåten bibeholdes likevektsmengder av tiosulfat og polytionater i den sirkulerende oppløsning ved alle punkter ved fremgangsmåten. Som nevnt tilsettes hydrogensulfid vanligvis til svovelreaktoren i regenereringssonen i støkiometrisk overskudd for å sikre maksimal svovelproduksjon fra den anrikede tiosulfat/polytionat/citrat/bisulfitt-oppløsningen med korresponderende regenerering av en svak oppløsning som, etter fjerning av svovel, er egnet for resirkulering til svoveldioksyd-absorpsjonstrinnet. Overskudd av hydrogensulfid fra svovelreaktoren må disponeres på betryggende måte og føres derfor til et oppstrøms-punkt i SO2-utviklingsutstyret, for eksempel en kull-fyrt dampkjel, for oksydasjon og blanding med annet svoveldioksyd produsert fra brennstoffet som brennes. Ca. 10 % økning av svoveldioksyd føres til SO2gass/væske-kontaktsonen som et resultat av denne H2 S-resirkuleringen.
Den kjente fremgangsmåten som er beskrevet er ganske tilfredsstillende for å fjerne SO2til akseptable nivåer, men er begrenset ved SO2-bak-trykk fra mengden av bisulfitt inneholdt i den bufrede, vandige tiosulfat/polytionat-oppløsningen innen SO2-gass/væske-kontaktsonen. Videre trengs det store svovelreaktorer for tilstrekkelig reaksjon av hydrogensulfid med bisulfitt for å danne de mellomliggende tiosulfater og polytionater og, til slutt, det endelige svovelprodukt.
Det er et formål ved denne oppfinnelsen å bedre absorpsjons-og regenerasjonstrinnene i de kjente fremgangsmåter.
Ifølge oppfinnelsen introduseres overskudd av hydrogensulfid som er gjenvunnet fra regenerasjonssonen, til SO2-gass/væske-kontaktsonen anvendt for absorpsjon av svoveldioksyd. Ved denne teknikken reagerer bisulfitt-specier i absorpsjonsvæsken som blir anriket, for å danne økte mengder av tiosulfat/polytionat i absorpsjons-væsken. Denne bisulfitt-uttømming reduserer svoveldioksyd-baktrykket i SO2-gass/væske-kontaktsonen med den virkning å redusere den nødvendige gass/væskekontakt-kapasitet og totale sirkulasjonshastighet som anvendes for et gitt nivå for svoveldioksyd-fjerning. Absorpsjonsvæske i SO2-gass/væskekontaktsonen er tolerant med hensyn til tilførsel av en rimelig stor mengde hydrogensulfid gjenvunnet fra regenerasjonssonen, siden svoveldannelse ved reaksjon av hydrogensulfid med tiosulfat/polytionat skjer bare når bisulfitt-specier er uttømt. Hvorvidt svoveldannelse i dette trinnet vil være skadelig eller ikke, avhenger av mekanisk design av absorpsjonsinnretningen. En åpen, spray-type absorpsjonsanordning, for eksempel, kan drives med noe svovel til stede, mens blokkasjer er sannsynlige ved bruk av pakkede tårn. Foretrukket vil SO2-gass/væskekontaktsonen betjenes med tilstrekkelig hydrogensulfid slik at den anrikede oppløsningen gjenvunnet fra denne vil ha en bisulfittione-konsentrasjon i området fra 0 til 0,05 molar. Foretrukket vil den anrikede oppløsning være så godt som svovelfri, men kan inneholde opp til 1,0 vekt% svovel. Mest foretrukket vil den anrikede oppløsningen ikke inneholde bisulfitt eller svovel i betydelige mengder. Ved ut-førelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, vil den bufrede, vandige, svake tiosulfat/polytionat-oppløsningen som introduseres til svoveldioksyd-gass/væskekontaktsonen foretrukket ha en pH mellom 3,5 og 5,5 og en tiosulfat/polytionat-ionekonsentrasjon mellom 0,05 og 1,5 molar. Den anrikede oppløsningen som gjenvinnes fra svoveldioksyd-gass/væskekontaktsonen vil foretrukket ha en korresponderende tiosulfat/polytionatione-konsentrasjon mellom 0,1 og 2,0 molar. SO2-gass/væskekontaktsonen er foretrukket betjent ved en temperatur i området mellom 38 og 66°C for å oppnå mest effektiv svoveldioksyd-absorpsjon. I de fleste tilfeller vil SO2-gass/væskekontaktsonen opereres ved eller nær atmosfæretrykk.
Ytre hydrogensulfid som tilføres til regenerasjonssonen for den totale Claus-reaksjonen med anriket oppløsning gjenvunnet fra SO2-gass/væskekontaktsonen kan bli innkjøpt eller produsert ved kjente metoder slik som ved reaksjon av svovel, metan, og damp for å danne hydrogensulfid og karbondioksyd. Denne produktgass-strømmen kan bli brukt uten CO2-fjerning siden karbondioksyd ikke vil bli absorbert i den sure tiosulfat/polytionat-oppløsningen,
og passerer uberørt ut av gass/væskekontaktsonen med de rensede gassene. Ved raffineringsutførelser er hydrogensulfid typisk tilgjengelig som hovedgassfødingen til en vanlig Claus-enhet. Citrat-prosessen passer godt for å rense avfallsgasser fra Claus-enheter fordi en liten hydrogensulfid-strøm kan føres bort til regenerasjonssonen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Selv-følgelig kan ikke den totale mengden av hydrogensulfid som introduseres ved fremgangsmåten, med trygghet overskride den totale svovelmengden som lages. Men på den andre siden er ikke mengden av hydrogensulfid-overskudd som introduseres til regenerasjonssonen kritisk, men er bestemt fortrinnsvis for å tilfredsstille bisulfittione-konsentrasjonsparametrene som velges for gass/væskekontaktsonen. I regenerasjonssonen reagerer detøkede tiosulfat/polytionat som dannes i SO2-gass/væskekontakt-sonen, med utenfra tilført hydrogensulfid til et slam av elementært svovel i en resulterende bufret, vandig, svakt tiosulfat/polytionat-oppløsning. I løpet av betjeningsvariasjoner, for eksempel forandringer av SO2-konsentrasjon av gass som går inn i SO2-gass/væskekontaktsonen, vil øket tiosulfat/polytionat som dannes i absorpsjonsanordningen, ikke nødvendigvis tilsvare mengden av tiosulfat/polytionat som reageres til svovel i regenerasjonssonen. Men under stabile betingelser reagerer så godt som hele den anrikede del av den gjenvunnede, anrikede oppløsningen for å produsere det ovenfor nevnte slam. For å minimere både svovelnivå og bisulfittione-konsentrasjon i den anrikede oppløsningen som trekkes bort fra absorpsjonsanordningen, foretrekker vi å drive regenerasjonssonen med et støkiometrisk overskudd mellom 0,03 og 0,17 mol hydrogensulfid pr. mol svovel som dannes, og ikke tilføre noe annet hydrogensulfid til absorpsjonsanordningen ved siden av H2S som gjenvinnes fra regenerasjonssonen. For å få en
optimal svovelproduksjon, bør regenerasjonssonen opereres ved en temperatur mellom 57 og 11°C.
De gjenstående prosesstrinnene fjerning av svovel, tilsats av kaustikk, sulfatrensing, og resirkulering av svak oppløsning er kjente og vil bli beskrevet kort i de beskrivende utførelses-former som følger.
Under henvisning til tegningen, introduseres 82.297 normal m<3>/time med mettet røykgass inneholdende 553 ppm svoveldioksyd til gassinnløpet 1 av en horisontal, kryss-strømmende absorpsjonsanordning 2, som er delt i vasketrinn dannet ved tåke-elimina-torer 3 og væskedemninger 4. Pumper 5 sirkulerer absorpsjons-væsken, totalt motstrøm til gass-strømmen gjennom absorpsjonsanordningen. Absorpsjonsanordningen har i tillegg et oppstrøms-trinn (ikke vist) for å kjøle røykgassen til 55°C og fjerne par-tikkelformig materiale. Renset røykgass inneholdende 52 ppm svoveldioksyd, svarende til en SO2-fjerningseffektivitet på 91 % føres via 6 til et gass-ettervarmningsystem (ikke vist) og slippes til atmosfæren.
Vaskevæske dannes ved å introdusere en blandet komponent oppløsning i vann som har en temperatur på 55°C, pH på 4,5, og den følgende sammensetning:
0,22 molar tiosulfat/polytionat
0,52 molar natriumsulfat
0,5 molar sitronsyre
1,0 molar natriumhydroksyd
gjennom røret 7.
0,92 kg-mol/time av overskudd hydrogensulfid gjenvunnet fra svovelreaktoren 8 introduseres via røret 9 til vaskeren og absorberes i sirkuleringsvæsken. Overskudd H2S kan introduseres til absorpsjonsanordningen sammen med den innkommende SO2-inneholdende gass gjennom røret 10, som vist. Hvis det brukes en trinnvis kontaktor slik som et vertikalt-trinnet tårn eller horisontal vaskeanordning (vist i tegningen), foretrekker vi å introdusere deler av overskuddet H2 S inn i to eller flere av gass/væske-kontakttrinnet for å minimere bisulfitt-konsentrasjon gjennom absorpsjonsanordningen. I dette tilfelle blir den delen av overskudd H2 S foretrukket introdusert sammen med to eller flere av de indre absorpsjons-resirkulasjonsstrømmene som vist ved
kontinuiteten av røret 9. Røret 11 kan bli brukt for tilsats av supplerende H2S til vaskingen i de tilfeller at regenerasjonssonen er utformet for minimal bruk av hydrogensulfid. Men ved dette illustrative eksempel blir den totale mengden av ekstern supplert hydrogensulfid introdusert til svovelreaktoren 8 gjennom røret 12 med en hastighet av 3,68 kg-mol/time.
I absorpsjonsanordningen oppløses den inngående svoveldioksyd hurtig i absorpsjonsvæsken som bisulfitt. Ved tidligere kjente systemer øker bisulfitt-akkumulering i væsken svoveldioksyd bak-trykk, og begrenser derfor absorpsjonskapasiteten av gass/væske-kontaktoren. Men ved denne fremgangsmåten reagerer hydrogensulfid som introduseres til absorpsjonsanordningen gjennom
røret 9 hurtig med alle bisulfitt-speciene i væsken for å danne i tillegg tiosulfat- og poly.tionat-specier i væsken og på den måten effektivt redusere SO2-bak-trykk til null. Hvis det introduseres for lite H2 S gjennom røret 9 vil væsken som uttømmes gjennom
røret 13 til svovelreaktoren 8 inneholde noe bisulfitt, som vil reagere fortrinnsvis til tiosulfat/polytionat, og til slutt svovel i reaktoren 8. På den andre side hvis det introduseres for mye hydrogensulfid til absorpsjonsanordningen vil H2S-reaksjoner med tiosulfat og polytionater resultere i svoveldannelse i absorpsjonsanordningen. Balansen er ikke kritisk og moderate utslag i enten retning kan bli forventet i de fleste fremgangsmåte-utførelser. Ved dette eksemplet blir mengden av hydrogensulfid som introduseres til prosessen gjennom røret 12 valgt for å tilveiebringe tilstrekkelig hydrogensulfid i absorpsjonsanordningen til å reagere all bisulfitt i absorpsjons-væsken, men ikke noe av tiosulfat og polytionat i væsken. Følgelig har væsketilførselen gjennom røret 13 følgende sammensetning:
0,29 molar tiosulfat/polytionat
0,52 molar natriumsulfat
0,50 molar sitronsyre
1,0 molar natriumhydroksyd.
Den anrikede tiosulfat/polytionat-strømmen i røret 13 varmes opp til 60° C ved en damp varmeveksler 14 og introdusert for å sette igang svovel-reaktoren 8, som er den sentrale komponenten i regenerasjonssonen. Utførelsesformer for passende svovel reaktorer er kjent på området og involverer typisk bruk av kaskadereaktorer, som har parallell hydrogensulfid-føding. Likeledes er også nedstrømsystemer for svovel-separasjon, for eksempel - ved luft-fIotasjon og svovelsmelting såvel som for natriumsulfat-rensing, velkjent på området. Kort sagt blir et slam av svovel regenerert, en svak oppløsning inneholdende tiosulfat, polytionat, citrat, og sulfationer blir uttømt fra svovelreaktoren 8 gjennom røret 15 til svovelseparasjonssystemet 16 hvor 4,2 metrisk tonn pr. dag av svovel blir gjenvunnet. Den resulterende svake oppløsning kjøles så til 55° C i varmeveksleren
17 og resirkuleres til absorpsjonsanordningen gjennom rørene 18
og 7 .
Oppløsningen som sirkulerer i prosessen vil akkumulere sulfationer fra svoveltrioksyd som går inn sammen med røykgassen såvel som fra en liten mengde av tiosulfat-spaltning i løpet av svovel-gjenvinningstrinnet. Den resulterende svovelsyren nøytraliseres ved hjelp av en passende mengde av natriumhydroksyd, som introduseres via røret 19 for å danne natriumsulfat, som fjernes fra prosessen ved å avkjøle en rensestrøm 20 for å krystallisere og fjerne natriumsulfat i rensesystemet 21. Den gjenværende oppløsningen returneres så gjennom røret 22 til den svake hoved-resirkulasjonsoppløsningen i røret 7. På grunn av små tap av citrationer i prosessen blir det tilført sitronsyre til systemet gjennom røret 23.
Som nevnt tidligere føres ved de tidligere kjente prosesser for svoveldioksyd-absorpsjon i bufret, vandig tiosulfat/polytionat-oppløsninger, fulgt av et væskefase Claus-reaksjonstrinn for svovelproduksjon, overskudd H2S fra regenerasjonstrinnet tilbake til svoveldioksyd-produksjonskilden. Absorpsjonsanordningen ved de tidligere kjente prosessene må derfor behandle ikke bare svoveldioksyd som opprinnelig genereres, men dessuten også svoveldioksyd som produseres fra resirkuleringen av overskudd H2 S fra regenerasjonstrinnet til SO2-kilden. Mer viktig er det at SO2-absorpsjon i de tidligere kjente prosessene er begrenset på grunn av bisulfitt-dannelse i absorpsjonsanordningen, som igjen trenger en større total væskesirkulasjonshastighet, en større absorpsjonsanordning, og større svovelreaktorer enn de som brukes ved foreliggende fremgangsmåte for å oppnå det samme nivå av SO2- konsentrasjon i den rensede gass. En sammenligning av disse faktorene følger:
Claims (11)
1. Fremgangsmåte for å fjerne svoveldioksyd fra en gass-strøm i et vandig system ved å bruke en bufret, vandig tiosulfat/polytionat-oppløsning som omfatter: (a) introduksjon av en svoveldiokyd-inneholdende gass, gjenvunnet hydrogensulfid, og en bufret, vandig, svak tiosulfat/- polytionat-oppløsning til en SO2-gass/væskekontaktsone; (b) gjenvinning av renset gass og en bufret, vandig,
anriket tiosulfat/polytionat-oppløsning fra SO2-gass/væske-kontaktsonen ; (c) introduksjon av den gjenvundne, anrikede oppløsning til en regenerasjonssone; (d) introduksjon av eksternt tilført hydrogensulfid til regenerasjonssonen for å reagere en del av den gjenvundne,
anrikede oppløsningen i den til en oppslemning av elementært svovel i en bufret, vandig, svak tiosulfat/polytionat-oppløsning; (e) gjenvinning av ureagert overskudd hydrogensulfid fra regenerasjonssonen for bruk i trinn (a); og (f) uttak av oppslemningen fra regenerasjonssonen, fra-skillelse av elementært svovel fra oppslemningen og gjenvinning av den bufrede, vandige, svake tiosulfat/polytionat-oppløsningen for bruk i trinn (a).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 hvor den bufrede, vandige, tiosulfat/polytionat-oppløsningen er bufret med citrationer.
3. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller krav 2 hvor den bufrede, vandige, anrikede tiosulfat/polytionat-oppløsningen gjenvunnet fra SO2-gass/væskekontaktsonen inneholder bisulfitt-ioner i en konsentrasjon mellom 0 og 0,5 molar.
4. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller krav 2 hvor den bufrede, vandige, anrikede tiosulfat/polytionat-oppløsningen gjenvunnet fra SO2-gass/væskekontaktsonen inneholder mellom 0 pg 1,0 vekt% elementært svovel.
5. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller krav 2 hvor alt eksternt supplert hydrogensulfid introduseres til regenerasjonssonen i et støkiometrisk overskudd mellom 0,03 og 0,17 mol hydrogensulfid pr. mol av elementært svovel som dannes i den.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 hvor den bufrede, vandige, svake tiosulfat/polytionat-oppløsningen som introduseres til SO2 - gass/væskekontaktsonen, har en samlet tiosulfat- og polytionat-ione-konsentrasjon mellom 0,05 og 1,5 molar.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6 hvor den bufrede, vandige, anrikede tiosulfat/polytionat-oppløsningen som gjenvinnes fra SO2-gass/væskekontaktsonen, har en samlet tiosulfat- og polytionat-ionekonsentrasjon mellom 0,1 og 2,0 molar.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 2 hvor den bufrede, vandige, svake tiosulfat/polytionat-oppløsningen som introduseres til SO2-gass/- væskekontaktsonen har en pH mellom 3,5 og 5,5.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 hvor SO2-gass/væskekontaktsonen omfatter en absorpsjonsanordning som har flere kontakttrinn og det gjenvundne hydrogensulfid introduseres til minst to av kontakttrinnene.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9 hvor det gjenvundne hydrogen-sulfidet blandes med væske som går inn i absorpsjonsanordningen.
11. Fremgangsmåte ifølge enten krav 1 eller krav 2 hvor SO2-gass/væskekontaktsonen opereres ved en temperatur mellom 38°C og 66°C og regenerasjonssjonen opereres på en temperatur mellom 57°C og 77° C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/799,052 US4634582A (en) | 1985-11-18 | 1985-11-18 | Sulfur dioxide removal process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO864573D0 NO864573D0 (no) | 1986-11-17 |
| NO864573L true NO864573L (no) | 1987-05-19 |
Family
ID=25174930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO864573A NO864573L (no) | 1985-11-18 | 1986-11-17 | Fremgangsmaate til aa fjerne svoveldioksyd fra gass-stroemmer |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4634582A (no) |
| EP (1) | EP0223211A3 (no) |
| JP (1) | JPS62117615A (no) |
| KR (1) | KR870004722A (no) |
| CN (1) | CN86107757A (no) |
| BR (1) | BR8605586A (no) |
| NO (1) | NO864573L (no) |
| YU (1) | YU45366B (no) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI79657C (fi) * | 1988-04-26 | 1990-02-12 | Outokumpu Oy | Foerfarande foer avlaegsnande av svavel- och kvaevefoereningar fraon gas. |
| US5057298A (en) * | 1988-08-16 | 1991-10-15 | Pipco, Inc. | Process for recovery of sulfur values from a gas stream |
| US4976937A (en) * | 1990-01-08 | 1990-12-11 | Dravo Lime Company | Sulfur dioxide removal from flue gases with sulfite oxidation inhibition |
| CA2562848C (en) | 2004-04-22 | 2013-06-25 | Fluor Technologies Corporation | Configurations and methods for effluent gas treatment |
| CN105169795A (zh) * | 2005-12-19 | 2015-12-23 | 氟石科技公司 | 两级急冷涤气器 |
| JP4505041B1 (ja) * | 2009-11-30 | 2010-07-14 | 健 木村 | 炭酸ガス回収装置 |
| FR2988010B1 (fr) * | 2012-03-15 | 2015-02-06 | Alpha Chem | Dispositif de lavage de gaz, procede de lavage de gaz et son utilisation. |
| FI126588B2 (sv) * | 2013-08-20 | 2019-07-15 | Outokumpu Oy | Metod att avlägsna dam och svaveloxider från processgaser |
| KR20170000764U (ko) | 2015-08-20 | 2017-03-02 | 백운일 | 유연한 완충력을 제공하면서 완충시에 테두리에서 이탈이 방지되는 테이블 상판의 테두리면 보호테 |
| CN106377988A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-02-08 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种催化裂化焚烧烟气中二氧化硫的去除回收方法及装置 |
| CN106362550A (zh) * | 2016-11-11 | 2017-02-01 | 北京鼐宝隆能源科技有限公司 | 克劳斯尾气处理工艺及装置 |
| DE102017108846A1 (de) * | 2017-04-25 | 2018-10-25 | Thyssenkrupp Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Abgaswäsche sowie Harnstoffanlage mit einer Abgaswäsche |
| CN107297123A (zh) * | 2017-08-21 | 2017-10-27 | 太原师范学院 | 一种用羧酸盐水溶液吸收烟气中二氧化硫及同温再生的工艺方法 |
| CN107952355B (zh) * | 2017-10-17 | 2021-01-22 | 上海交通大学 | 一种利用硫酸铝循环促进氧化锌烟气脱硫的方法 |
| WO2019094461A1 (en) * | 2017-11-08 | 2019-05-16 | Btu International, Inc. | Devices, systems and methods for flux removal from furnace process gas |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US927342A (en) * | 1909-07-06 | Walther Feld | Process of recovering sulfur. | |
| US1832448A (en) * | 1928-09-21 | 1931-11-17 | Standard Oil Dev Co | Process for purification of gas |
| US1915364A (en) * | 1932-07-23 | 1933-06-27 | Standard Oil Dev Co | Treating hydrogen-sulphide containing gases |
| US2729543A (en) * | 1950-12-12 | 1956-01-03 | Union Oil Co | Removal of sulfur dioxide from gases containing the same |
| US3911093A (en) * | 1971-10-18 | 1975-10-07 | Stauffer Chemical Co | Recovery of SO{HD 2 {B from waste gas emissions |
| US4056606A (en) * | 1975-05-30 | 1977-11-01 | Bayer Aktiengesellschaft | Desulfurization of waste gases containing hydrogen sulfide |
| DE2524124A1 (de) * | 1975-05-30 | 1976-12-16 | Bayer Ag | Verfahren zur reinigung schwefelwasserstoffhaltiger abgase |
| US4083944A (en) * | 1976-12-17 | 1978-04-11 | Arthur G. Mckee & Company | Regenerative process for flue gas desulfurization |
| US4450145A (en) * | 1982-10-27 | 1984-05-22 | Stauffer Chemical Company | Process for the removal of SO2 from gas streams |
| US4454101A (en) * | 1982-11-24 | 1984-06-12 | Tennessee Valley Authority | Dewatering of flue gas desulfurization sulfite solids |
-
1985
- 1985-11-18 US US06/799,052 patent/US4634582A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-26 YU YU1656/86A patent/YU45366B/xx unknown
- 1986-11-12 BR BR8605586A patent/BR8605586A/pt unknown
- 1986-11-13 JP JP61270838A patent/JPS62117615A/ja active Pending
- 1986-11-14 EP EP86115830A patent/EP0223211A3/en not_active Withdrawn
- 1986-11-15 CN CN198686107757A patent/CN86107757A/zh active Pending
- 1986-11-17 KR KR860009706A patent/KR870004722A/ko not_active Application Discontinuation
- 1986-11-17 NO NO864573A patent/NO864573L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4634582A (en) | 1987-01-06 |
| CN86107757A (zh) | 1987-05-27 |
| YU45366B (en) | 1992-05-28 |
| KR870004722A (ko) | 1987-06-01 |
| YU165686A (en) | 1988-06-30 |
| NO864573D0 (no) | 1986-11-17 |
| BR8605586A (pt) | 1987-08-18 |
| JPS62117615A (ja) | 1987-05-29 |
| EP0223211A3 (en) | 1988-10-12 |
| EP0223211A2 (en) | 1987-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2816092C (en) | Regenerative recovery of sulfur dioxide from effluent gases | |
| US3644087A (en) | Process for scrubbing sulfur dioxide from a gas stream | |
| NO864573L (no) | Fremgangsmaate til aa fjerne svoveldioksyd fra gass-stroemmer | |
| US10472238B2 (en) | Sulfur dioxide scrubbing system and process for producing potassium products | |
| NO832232L (no) | Fremgangsmaate til aa fjerne hydrogensulfid fra en fluid-stroem | |
| US4491461A (en) | Method of desulfurization of flue gases | |
| US4124685A (en) | Method for substantially complete removal of hydrogen sulfide from sulfur bearing industrial gases | |
| US4133650A (en) | Removing sulfur dioxide from exhaust air | |
| US3944649A (en) | Multistage process for removing sulfur dioxide from stack gases | |
| US3971844A (en) | Method for removing sodium sulfate from aqueous solutions | |
| EA029442B1 (ru) | Производство серной кислоты с рециркуляцией десульфурированного газа | |
| US5785888A (en) | Method for removal of sulfur dioxide | |
| US3959452A (en) | Process for removing hydrogen sulfide from contaminated gas | |
| IL157906A (en) | Process for producing ammonium thiosulfate | |
| HUT67738A (en) | Process for removing hydrogen sulphide and/or carbon disulphide from exhaust gases | |
| IT8922189A1 (it) | Rimozione di acido solfidrico da correnti di fluidi con produzione minima di sostanze solide | |
| NO854541L (no) | Oksydativ fjerning av hydrogensulfid fra gasstroemmer. | |
| US6030592A (en) | Process for the desulfurization of sulfur dioxide-containing gases | |
| EP3208237A1 (en) | Sulfur dioxide scrubbing system and process for producing potassium products | |
| JPH08506993A (ja) | 硫化水素の吸収方法および装置 | |
| EP3368192A1 (en) | Process and system for removing sulfur dioxide from flue gas | |
| CA2000027A1 (en) | Hydrogen sulfide removal and sulfide recovery | |
| WO1996014921A9 (en) | Process for treating h2s containing gas streams | |
| MXPA97003369A (en) | Procedure to treat gas currents quecontienen | |
| Fenton et al. | The chemistry of the Beavon sulfur removal process |