Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania stezonyoh i rozcienczonych gazów wentylaoyjnych z siarkowodoru i dwusiarczku wegla, w zakladach wlókien wiskozowych.Przy produkcji wlókien wiskozowych powstaje duze ilosoi gazów wentylacyjnych zawierajacych silne toksyczne zwiazki w postaci siarkowodoru i dwusiarczku wegla, W kazdej fabryce wiskozowej gazy te wystepuja jako stezone gazy wentylacyjne zawierajace o dwusiarczek wegla w ilosci powyzej 3 g/m i jako rozoienozone gazy wentylaoyjne zawiera- Jace dwusiarczek wegla w ilosci ponizej 1 g/m• Metody oczyszczania stezonych gazów wentylaoyjnych z siarkowodoru i dwusiarczku wegla dziela sie na jedno- i dwustopniowe* W metodaoh jednostopniowych siarkowodór utlenia sie do siarki elementarnej na tym samym zlozu, na którym Jednoozesnie adsor- buje dwusiarozek wegla. Metody te sa trudne w eksploataoji i kosztowne ze wzgledu na szybka utrate wlasnosci adsorpoyjnyoh zloza, które wymaga ozestej wymiany. V metodaoh dwustopniowyoh, najpierw usuwa sie siarkowodór do zawartosci najwyzej 30 mg/nr gazu, a nastepnie usuwa sie dwusiarozek wegla przez kondensacje np. na weglu aktywowanym lub przez chlodzenie np. woda.Znane i najczesciej stosowane metody usuwania siarkowodoru polegaja na absorpoji siarkowodoru w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego lub na absorpoji i utlenianiu w alkalicznej wodnej kapieli zawierajaoej srodki utleniajace np. hydroohinon. W pierw¬ szym przypadku otrzymuje sie siarozki metali alkalioznyoh, a w drugim - siarozany, tlosiarozany i wolna siarke.Z uwagi na konieoznosó w metodzie dwustopniowej oczyszczania gazów z siarkowodo- ru do zawartosci nie przekraczajacej 30 mg/m , usuwania siarkowodoru metoda absorpoji w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego wymagaloby duzyoh ilosoi roztworu absorpcyjnego.2 130 397 W zwiazku z tym, mimo prostoty tej metody nie nadaje sie ona w takiej wersji do oczysz¬ czania stezonych gazów wentylacyjnych, poniewaz znaczna ilosc;Lugów poreakcyjnych zawie- rajaoych siarczek sodowy nalezaloby odprowadzic do scieków, oo w konsekwencji na skutek rozkladu siarczku sodowego do siarkowodoru, powodowaloby wydzielanie sie go z powrotem do atmosfery* V zwiazku z powyzszym, dla usuwania siarkowodoru w dwustopniowej metodzie oczysz¬ czania stezonych gazów wentylacyjnych, stosuje sie w technioe metode absorpcji i utle¬ niania siarkowodoru w wodnej alkalicznej kapieli zawierajaoej hydrohinon lub dwuetapowa metodo, gdzie w I-szym etapie usuwa sie siarkowodór do zawartosci okolo 200 mg/m gazu metoda absorpcji w wodnym roztworze wodorotlenku sodowego, a nastepnie w Il-gim etapie gaz ten oozyszoza sie metoda absorpcji i utleniania w alkalicznej wodnej kapieli zawie¬ rajacej srodki utleniajace np. hydrochinon* Przy stosowaniu dwuetapowej metody usuwania siarkowodoru, lug poreakcyjny z I-go etapu zawierajacy siarczek sodowy wykorzystuje sie do desulfuracji wlókien wiskozowyoh, a lug poreakcyjny z II-go etapu zawierajacy siarozany, tiosiarczany i siarke elementarna odprowadza sie do scieków* Zarówno jedna jak i druga metoda usuwania siarkowodoru ze ste¬ zonych gazów wentylacyjnych jest nieekonomiczna i wymaga bardzo rozbudowanej instalaoji* Po usunieciu siarkowodoru ze stezonyoh gazów wentylacyjnych, poddaje sie je oczyszcza¬ niu z dwusiarczku wegla przez kondensacje np. na weglu aktywowanym* Otrzymuje sie ozysty skroplony dwusiarczek wegla nadajacy sie do wykorzystania w produkcji wlókien wiskozowych* Wypuszczany do atmosfery gaz wentylaoyjny zawiera jednak jeszcze 100-150 mg dwusiarczku 3 wegla na 1 m gazu* Wydajnosc i efektywnosc opisanego wyzej prooesu cczyszozania stezonych gazów wenty¬ lacyjnych Jest tym wieksza im wyzsza jest w nioh zawartosc dwusiarczku wegla* W zwiazku z tym metoda ta nie nadaje sie do stosowania dla rozcienczonych gazów wentylacyjnych za- wierajacych dwusiarczek wegla w ilosci ponizej 1 g/m gazu* Jedna z bardziej efektywnych metod oozyszczania rozcienczonych gazów wentylacyjnych Jest metoda polegajaoa na absorpcji i utlenianiu siarkowodoru i dwusiarczku wegla w jed¬ nej operaoji przy uzyoiu alkalicznej wodnej kapieli zawierajacej uklad redoks. Kapiel ta w zaleznosoi od stosowanej technologii zawiera dodatek organicznych i/lub nieorganicznych zwiazków utleniajacych np» hydrochinon, podchloryn sodowy, nadtlenek wodoru itp* jak rów¬ niez ewentualny dodatek chemiaorbentów i katalizatorów reakcji utleniania* Krazaca w obiegu zamknietym kapiel absorpcyjna poddaje sie przed ponownym jej uzy¬ ciem do absorpcji prooesowi regeneracji^ W procesie tym kapiel utlenia sie za pomoca tle¬ nu z powietrza przez napowietrzanie kapieli lub przy uzyoiu innych srodków utleniajacych celem ostatecznego uttlenienia produktów cheinisorpcji zawartych w kapieli do siarki elemen¬ tarnej, tiosiarczanów i siarczanów oraz uzupelnia sie skladniki kapieli, których ilosc i jakosc uzalezniona jest od stosowanej technologii* Dla usuniecia nadmiaru rozpuszczonego w kapieli tlenu czasteczkowego, który to nadmiar powoduje zaklócenia równowagi ukladu redoks kapieli i wplywa tym samym niekorzyst¬ nie na proces absorpcji dwusiarczku wegla, dodaje sie do niej odpowiednia ilosc srodków redukujaoyoh w postaoi np* siarczku sodowego* Celem wynalazku Jest zwiekszenie ekonomiki 1 efektywnosci prooesu oozyszozania ga¬ zów wentylacyjnych z siarkowodoru i dwusiarczku wegla w fabrykach wiskozowyoh przy zasto¬ sowaniu dwustopniowej metody oczyszczania stezonych gazów wentylaoyjnyoh i metody oczysz¬ czania rozcienczonych gazów wentylacyjnych przy uzyoiu wodnej alkalicznej kapieli zawie¬ rajaoej uklad redoks* Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku w ten sposób, ze usuwanie siarkowodoru ze stezonych gazów wentylaoyjnyoh prowadzi sie metoda absorpoji w wodnym roztworze lugu sodowego w dwóch etapach tak, ze w I-szym etapie proces absorpoji prowadzi sie do zawar¬ tosci siarkowodoru wynoszacej okolo 200 mg/nr, a w drugim etapie do zawartosci siarkowo-130 397 3 3 doru ponizej 30 mg/m gazu, przy czym lug poreakoyjny z II-go etapu oczyszczania zawie¬ rajacy najwyzej 50 g siarczku sodowego/l kieruje sie czesciowo do zasilania kapieli absorpcyjnej I-go etapu, a cala reszte do regeneracji kapieli dla rozoieliczonych gazów wentylacyjnych oczyszczanych metoda absorpcji i utleniania w alkalicznej wodnej kapie¬ li zawierajaoej uklad redoks, a lug poreakcyjny z I-go etapu oczyszczania zawierajacy oo najmniej 130 g siarczku sodowego/l kieruje sie do desulfuraoji wlókien wiskozowyoh, po czym tak oozyszozony z siarkowodoru stezony gaz wentylacyjny poddaje sie oozyszcza- niu z dwusiarczku wegla metoda kondensacji np» na weglu aktywowanym, a nastepnie oczysz¬ cza sie go dodatkowo z pozostalego po kondensacji dwusiarczku wegla laoznie z rozoien\- ozonymi gazami wentylaoyjnyl&i.Pelne zagospodarowanie lugów poreakcyjnych I-go i II-go etapu absorpcji siarko¬ wodoru w wodnym roztworze lugu sodowego powoduje zamkniecie bilansu roztworów lugowych, co umozliwia stosowanie tej ekonomioznej metody w ogóle, przy dodatkowej korzysci jaka daje wykorzystanie tego lugu do sterowania równowaga ukladu redoks kapieli przeznaczo¬ nej dla oczyszczania rozcieliczonych gazów wentylaoyjnyoh, Stosujao sposób wedlug wynalazku, korzystne jest dozowanie lugu poreakcyjnego z II-go etapu absorpcji siarkowodoru, bezposrednio do strefy utleniajaoej basenu zawie¬ rajacego kapiel dla rozoienozonych gazów wentylacyjnych* Zawarty w lugu poreakoyjnym siarczek sodowy ulega w kapieli o pH 99b - 9f8 hydroliziel N«2S ? H2° *"*¦ NaHS + NaOH obnizajao w ten sposób zuzyoie lugu sodowego w procesie sorpoji siarkowodoru i dwu¬ siarczku wegla z rozoienozonyoh gazów wentylaoyjnyoh.Przy wyzszyoh wartosolach pH kapieli wynoszaoyoh 9#8 - 12, mozliwa Jest bezpos¬ rednia ohemisorpcja siarkowodoru! Na;»S ? H^S—^2NaHS# Powstaly w wyniku tej reakcji kwasny siarozek sodowy utlenia sie w kapieli do wolnej siarki i do tiosiarozanów, analogioznie jak produkty hydrolizy dwusiarczku wegla. Poza tym, oo jest bardzo istotne dla oohrony srodowiska, przez dodatkowe oozyszozanie stezonych gazów wentylaoyjnyoh, które po procesie kondensacji zawieraja jeszcze okolo 100 - 150 mg dwusiarozku wegla/m, uzyskuje sie obnizenie Oa^artosci dwusiarczku wegla do ponizej 50 mg dwusiarozku wegla/m gazów.Oczyszczanie stezonych i rozcienczonych gazów wentylacyjnych z siarkowodoru i dwusiarczku wegla objasnione jest w przykladzie wykonania za pomoca urzadzenia przed¬ stawionego na rysunku. * Rozcienczone gazy wentylacyjne zawierajace 30 mg siarkowodoru/m i 200 mg dwusiarcz¬ ki o ku wegla/m plynace z natezeniem 1,000,000 m /h, podaje sie poprzez kolektor 16 do usredniajacej komory 9 a nastepnie do absorpcyjnej wiezy 8, w której zraszane sa w prze- ciwpradzie alkaliczna wodna kapiela zawierajaoa uklad redoks, podawana z basenu 11 pom¬ pa 13 i krazaca w obiegu zamknietym C-C, Basen 11 podzielony jest na trzy strefy: I - dojrzewania, II - utleniania i III - odtleniania.Stezone gazy wentylacyjne zawierajace 3 g siarkowodoru/nr i 5 g dwusiarczku weg¬ la/nr plynace z natezeniem 60,000 mr/h$ podaje sie poprzez kolektor 15 do pracujacyoh w ukladzie szeregowym dwóoh absorpoyjnych wiez 1 i 2f w których zraszane sa wodnym roztworem lugu sodowego. Kapiel absorpcyjna w wiezy 1 krazy w ukladzie zamknietym A-A, a kapiel w wiezy 2 w zamknietym ukladzie B-B, Wyjsciowy roztwór absorpcyjny, stanowia- oy 17/i-wy wodny roztwór lugu sodowego podawany Jest do wiezy 2, V wiezy 1 absorpcje siarkowodoru prowadzi sie do zawartosci okolo 200 mg siarkowo¬ doru/nr gazu, a nastepnie w wiezy 2 do zawartosci nie przekraczajacej 30 mg siarkowodo¬ ru/m3 gazu.Tak oozyszozony gaz wentylacyjny przekazuje sie do zbiornika 3 z weglem aktywowa¬ nym, gdzie nastepuje kondensacja dwusiarozku wegla. Ciekly dwusiarczek wegla odbierak 130 397 -i sie w zbiorniku k$ a gaz zawierajacy jeszcze okolo 150 mg dwusiarczku wegla/m przeka¬ zuje sie kolektorem ik do usredniajacej komory 9$ z której podawany jest lacznie z rozcienczonymi gazami wentylaoyjnymi do wiezy 8» Oba gazy po oczyszczeniu zawieraja do 50 mg dwusiarczku wegla/ar i do 5 mg siarkowodoru/m gazu.Lug poabsorpoyjny z wiezy 1 zawierajaoy okolo 130 g siarczku sodowego/l w ilosoi 1290 l/h odprowadza sie poprzez oyrkulacyjny zbiornik 6 do magazynowego zbiornika 79 z którego przekazywany jest do wydzialu desulfuracji wlókien wiskozowyclu Lug poabsorpoyjny z wiezy 2 zawierajacy okolo *f0 g siarczku sodowego/l otrzymy¬ wany w ilosci 2550 l/n. odprowadza sie do zbiornika 5. Czesc tego lugu w ilosci 1290 l/h kieruje sie do zasilania kapieli absorpcyjnej krazacej w obiegu A-A, a pozostala ozesc w ilosci 1260 l/h kieruje sie do magazynowego zbiornika 10, z którego dozuje sie go do II-giej strefy basenu 11 dla regulacji potencjalu redoks kapieli przeznaczonej dla roz- oiecozonyoh gazów wentylaoyjnych i krazacej w obiegu 0-C# W przypadku ozesciowej lub oalkowitej awarii ukladu oczyszozania stezonych, gazów wentylaoyjnyoh, gazy te kieruje sie kolektorem 17 do usredniajacej komory 9# gdzie po wymieszaniu z rozcienczonymi gazami wentylacyjnymi poddawane sa absorpoji i utlenianiu w absorpoyjnej wiezy 8 przez ozas potrzebny do usuniecia tej awarii* Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszozania stezonych i rozoienczonyoh gazów wentylacyjnych z siarkowodoru i dwusiarczku wegla, w zakladach wlókien wiskozowyoh, przy zastosowaniu dwustopniowej metody oczyszozania stezonyoh gazów wentylacyjnych i metody oczyszczania rozcienczonyoh gazów wentylaoyjnyoh przy uzyciu wodnej alkalioznej kapieli zawieraJaoej uklad redoks, znamienny tym, ze usuwanie siarkowodoru ze stezonyoh gazów wentylacyjnych prowadzi sie metoda absorpcji w wodnym roztworze lugu sodowego w dwóch etapach tak, ze w I-szym etapie proces absorpoji prowadzi sie do zawartosci siarkowodoru wynosza- oej okolo 200 mg/m , a w II-gim etapie do zawartosci siarkowodoru ponizej 30 mg/m gazu, przy ozyra lug poabsorpoyjny z II-go etapu oczyszczania zawierajaoy najwyzej 50 g siarczku sodowego/l kieruje sie czesciowo do zasilania kapieli absorpoyjnej I-go etapu, a oala reszta do regeneracji kapieli dla rozoienczonyoh gazów wentylaoyjnych oczyszcza¬ nych metoda absorpoji i utleniania w alkalioznej wodnej kapieli zawierajaoej uklad redoks, a lug poabsorpoyjny z I-go etapu oczyszczania zawierajacy co najmniej 130 g siarczku sodowego/l kieruje sie do desulfuraoji wlókien wiskozowych, po ozym tak oczysz¬ czony z siarkowodoru stezony gaz wentylaoyjny, poddaje sie oozyszcLaniu z dwusiarczku wegla metoda kondensacji np« na weglu aktywowanym, a nastepnie oczyszcza sie go dodatko¬ wo z pozostalego po kondensacji dwusiarczku wegla lacznie z rozcienczonymi gazami wenty¬ lacyjnymi # vy M rmn T ET' rmn UB ^ g .1 ih Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL