PL148179B1 - Method of obtaining sulfur dioxide and burnt lime - Google Patents

Method of obtaining sulfur dioxide and burnt lime Download PDF

Info

Publication number
PL148179B1
PL148179B1 PL1984268481A PL26848184A PL148179B1 PL 148179 B1 PL148179 B1 PL 148179B1 PL 1984268481 A PL1984268481 A PL 1984268481A PL 26848184 A PL26848184 A PL 26848184A PL 148179 B1 PL148179 B1 PL 148179B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sulfur
temperature
reaction
furnace
gas
Prior art date
Application number
PL1984268481A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Merichem Company
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merichem Company filed Critical Merichem Company
Publication of PL148179B1 publication Critical patent/PL148179B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • C01B17/745Preparation from sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/0226Vaporising or superheating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dwutlenku siarki i wapna palonego craz ewentualnie kwasu siarkowego.Siarka jest jednym z najbardziej uniwersalnych pierwiastków i Jednym z najsze¬ rzej stosowanych surowców w przemysle chemicznym. Istnieja jednak potencjalnie korzystne reakcje siarki, których dotychczas nie wykorzystano praktycznie. Dwa stosunkowo wczesne doniesienia z tej dziedziny dotycze zastosowania siarki elementarnej jako srodka reduku- jecego, umozliwiajacego przemiane siarczanu wapnia w wapno palone i dwutlenek siarki.W niemieckim opisie patentowym nr 356414 stwierdzono, ze pary siarki reaguje z siarcza¬ nem wapnia, w temperaturze poczewszy od okolo 1000°C do 1200°C. W opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 2425740 podano, ze po ogrzaniu dobrze rozdrobnionej mieszaniny siarczanu wapnia i siarki elementarnej do temperatury 1315°C lub wyzszej, w obecnosci nadmiaru powietrza, np. w opalanym gazem piecu obrotowym, otrzymuje sie wapno palone i dwutlenek siarki.Teoretycznie reakcja pomiedzy siarke i siarczanem wapnia moze stanowic podstawe do odzyskiwania siarki z gipsu, w tym z gipsu wytwarzanego przy produkcji kwasu fosforo¬ wego do nawozów sztucznych w procesie mokrym* w przypadku którego od dawna poszukuje sie ekonomicznego sposobu odzyskiwania siarki z gipsu stanowiecego produkt odpadowy. Obecnosc odpadowego gipsu stanowi wade procesu mokrego ze wzgledów ekonomicznych oraz ze wzgledu na zagrozenie srodowiska. Problem ten dotychczas nie zostal rozwiezany w zadowalajecym stopniu.Pomimo, ze proces ujawniony w niemieckim opisie patentowym nr 356414 jest znany od ponad 65 lat, a proces ujawniony w opisie patentowym St.Zjedn.Am. nr 2425740 od 36 lat, reakcji redukcji siarczanu wapnia przy uzyciu siarki elementarnej nie zastosowano dotych¬ czas w praktyce. Prawdopodobnie glównym czynnikiem przeciwdzialajecym rozwojowi procesu odzyskiwania siarki ujawnionego w niemieckim opisie patentowym nr 356414, byly przewidywa¬ ne trudnosci zwiezane z zapewnieniem wyetarczajeco skutecznego kontaktu miedzy siarke, która w temperaturze koniecznej do prowadzenia procesu wystepuje w fazie gazowej, a sta¬ lym siarczanem wapnia tak, aby szybkosc procesu w piecu lub reaktorze innego typu byla2 148 179 wystarczajeco duza dla praktycznego zastosowania. Np, usilujec powiekszyc skale reakcji ujawnionej w opisie patentowym St.Zjedn. Ameryki nr 2425740 do skali przemyslowej stwierdzo¬ no, ze"minimalna temperatura konieczna do przeprowadzenia tej reakcji wynosi 1315 C oraz, ze niezbedny jest nadmiar powietrza. Koniecznosc stosowania wysokich temperatur sprawila, ze proces ten uznano za nienadajacy sie do stosowania na skale przemyslowe i od tej pory nie zajmowano sie juz mozliwoscia stosowania siarki jako srodka redukujacego.Problem stanowie warunki reakcji, wymagajacej kontaktu pomiedzy gazem i cialem stalym wystarczajacego do prowadzenia reakcji z taka szybkoscia, która umozliwia jej praktycz¬ ne stosowanie. W piecu reakcyjnym staly reagent styka sie z gazowa atmosfere, przeplywajec w przeciwpredzie. Gazowe atmosfere stanowie gazy spalinowe dostarczajece do pieca energie ciepl¬ ne konieczne do przeprowadzenia procesu /jak w piecu opalanym gazem/ lub gaz obojetny przeply- wajecy przez posrednio ogrzewany piec w celu usuwania gazowych produktów reakcji.Bez wzgledu na rodzaj atmosfery gazowej, w piecu wystepuje strefa kontrolowanej temperatury, w której zachodzi reakcja. Poza te czescie objetosci strefy reakcji, które zajmu¬ je reagujece cialo 6talef pozostale wolne czesc strefy reakcyjnej zajmuje gaz. Nalezy oczeki¬ wac, ze dodanie do tej strefy gazowego reagenta spowoduje szybke jego dyfuzje w gazowej atmos- -ferze strefy, zmniejszajec w ten sposób stezenie tego gazowego reagenta na powierzchni ciala stalego, z którym ma reagowac.Dyfuzja par siarki w wolnej objetosci pieca prowadzi do koniecznosci rozpraszania siarczanu wapnia w fazie gazowej w celu uzyskania maksymalnego dobrego kontaktu reagentów.Z kolei Jednak rozpraszanie to prowadzi do obnizenia efektywnego stezenia CaS04 w strefie reak¬ cyjnej. Wiadomo, ze szybkosc reakcji jest proporcjonalna do stezenia reagentów. W reakcji siar¬ ki z siarczanem wapnia, a wiec reakcji typu gaz - cialo stale, szybkosc reakcji jest proporcjo¬ nalna do stezenia gazowej siarki na powierzchni ciala stalego, z którym ma ona reagowac. Zwiek¬ szenie stezenia pary siarki na powierzchni miedzyfazowej cialo stale - gaz zwieksza szybkosc reakcji.Mimo, ze byloby to korzystne, dotychczas nie znaleziono jednak sposobu zwiekszania stezenia reagenta gazowego na granicy faz poprzez zapobieganie lub opóznianie dyfuzji tego reagenta w fazie gazowej • Nieoczekiwanie stwierdzono, ze siarka przeprowadzona w stan pary i nastepnie prze¬ grzana do okreslonej temperatury podczas przeplywu przez przestrzen o malej objetosci, np. linie przesylowe, opuszcza te przestrzen i wchodzi do strefy reakcji w postaci spójnego gazu, który nie dyfunduje w wolnej przestrzeni strefy reakcyjnej. Siarka w postaci spójnego gazu odznacza sie ciemnym czerwonawo-fioletowym kolorem. Ze wzgledu na brak dyfuzji w wolnej objetosci strefy reakcyjnej, siarka przeplywa do powierzchni ciala stalego i kontaktuje sie z nim bardzo efek¬ tywnie, dzieki czemu znacznie wzrasta szybkosc reakcji gaz-cialo stale. Odkrycie to stalo sie podstawe niniejszego wynalazku.Tak wiec sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie dwutlenek si8rki i wapno palone z siarczanu wapnia, ewentualnie wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu stanowiecego produkt uboczny procesu wytwarzania kwasu fosforowego metode mokre, a ceche tego sposobu jest to, ze siarczan wapnia, ewentualnie wytworzony przez odwodnienie odpadowego gipsu, wprowadza sie w sposób ciegly do pierwszej strefy reakcji, w której utrzymuje sie temperature 870 - 1260°c, siarke elementarne ogrzewa sie do temperatury jej wrzenia w zamknietym naczyniu, powstajece pary siarki wprowadza sie w sposób ciegly do poleczonego z tym naczyniem przewodu, w którym podczas przeplywu tych par przegrzewa sie je do temperatury co najmniej 690°c» po czym prze¬ grzane pary siarki wprowadza sie przy masowym natezeniu 1,95 - 3,25 kg/sekunde.m , w postaci spójnego nie dyfundujecego gazu do pierwszej strefy reakcji i kontaktuje sie je z siarczanem wapnia z wytworzeniem siarczku wapnia i dwutlenku siarki, a nastepnie powstaly siarczek wapniav i nieprzereagowany siarczan wapnia wprowadza sie do drugiej strefy reakcji, w której utrzymuje sie temperature co najmniej 982°C i stale reagenty utrzymuje sie w drugiej strefie reakcji zasadniczo do zakonczenia ich reakcji z wytworzeniem wapna palonego i dwutlenku siarki, przy czym w przypadku stosowania siarczanu wapnia wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu ewentualnie przez pierwsze i druge strefe reakcji przepuszcza sie w przeciwpredzie niereaktyw- ny gaz usuwajecy dwutlenek siarki, poddawany nastepnie konwersji do kwasu siarkowego.Tak wiec siarke elementarne, otrzymane w postaci spójnego, niedyfundujecego reagen¬ ta gazowego, stosuje sie w procesie odzyskiwania siarki z, siarczanu wapnia. W wyniku tego procesu siarke odzyskuje sie jako dwutlenek siarki, który z kolei mozna przerabiac na kwas148 179 3 siarkowy lub inne uzyteczne produkty siarkowe* W przypadku stosowania jako surowca wyjscio¬ wego odpadowego gipsu, gips ten odwadnia sie otrzymujec CaS04, który wprowadza sie do strefy reakcji pieca obrotowego, pracujecego w temperaturze 760 - 1315°C, korzystnie 870 - 1260°C.Siarke przeprowadza sie w pare pod cisnieniem okolo 101325 Pa i przegrzewa do temperatury korzystnie 690°C - 982 C podczas przekazywania jej przewodem do strefy reakcji pieca, w której opuszcza ona przewód nad zlozem CaS04 w postaci spójnego, niedyfundujacego gazu barwy czerwo- nawo-ficletcwej• Gaz ten przeplywa przez CaS04 kontaktujec sie z nim bardzo efektywnie. Siarka w postaci spójnego gazu reaguje szybko i skutecznie z czescia CaSO. w mysl reakcji: CaS04 + S2 — CaS ? 2S02 Ilosc wytworzonego CaS jest proporcjonalna do ilosci potrzebnej do zakonczenia reakcji z nieprzereagowanym CaSO., zgodnie z równaniem: CaS ? 3CaS04 —? 4CaO + 4S02 Stale produkty reakcji z siarke /to jest CaS i nieprzereagowany CaS04/ przechodze ze strefy reakcji z siarke do drugiej strefy reakcyjnej, w której utrzymuje sie temperature korzystnie od 1070°C do 1200 C, po czym utrzymuje sie je w tej drugiej strefie tak dlugo, do¬ póki reakcja pomiedzy CaS i CaS04 nie jest zasadniczo zakonczona. SO2 wytwarzany w pierwszej 1 drugiej reakcji ewentualnie odbiera sie z obu stref, przepuszczajac przez nie w przeciwpre- dzie niereaktywny gaz. Korzystnie zebrany S02 kieruje sie do jednostki wytwarzania kwasu siar¬ kowego fabryki pracujecej metode mokre, w celu konwersji S02 do kwasu siarkowego. Stalym pro¬ duktem reakcji odzyskiwania siarki jest wapno palone, kfóre odbiera sie ti wylotu pieca. Siarke, które spala sie w fabryce pracujecej metode mokre w celu dostarczenia S02 do wytwarzania kwasu siarkowego, mozna równiez stosowac jako gaz spalinowy do opalania reaktora piecowego. W tym przypadku S02 uzyty jako gaz spalinowy sluzy jako niereaktywny gaz wymywajacy z pieca SOp wytwarzany w reakcji odzyskiwania siarki. Zwykle nie stosuje sie wymywania, gdyz obecnosc nad¬ miaru S02 w fazie gazowej obniza szybkosc reakcji siarka-siarczan wapnia /zgodnie z regule leChateliera/,, ale obecnosc siarki w postaci niedyfundujecego gazu sprawia, ze reakcja w piecu zachodzi w fazie stalej • Na rysunku przedstawiono schemat procesu wytwarzania dwutlenku siarki i wapna palo¬ nego z siarczanu wapnia otrzymanego z odpadowego gipsu wytwarzanego jako produkt uboczny w procesie mokrym. Instalacje wytwarzania kwasu fosforowego sposobem mokrym przedstawiono jedynie w postaci schematu blokowego, podobnie jak instalacje wytwarzania kwasu siarkowego, w której zaznaczono oddzielnie komore spalania siarki. Piec regeneracyjny 24 mozna opalac bezposrednio, z wykorzystaniem gazów spalinowych z komory spalania siarki lub posrednio, przeplywajecym przezen obojetnym lub niereaktywnym gazem nosnym. Na rysunku przedstawiono obie mozliwosci.Zilustrowano równiez urzadzenia do wytwarzania siarki w postaci spójnego niedyfundujecego gazu i wprowadzania tego gazu do strefy reakcyjnej pieca.W korzystnym przykladzie realizacji sposobu wedlug wynalazku gips /stanowiecy od¬ padowy produkt uboczny procesu wytwarzania kwasu fosforowego metode mokre/ kieruje sie przewo¬ dem 2 do kosza samowyladowczego gipsu 4. Gips z kosza 4 podaje sie w sposób ciegly do rozdrab- niajecego przenosnika slimakowego 10. Przenosnikiem slimakowym 10 gips podaje sie do reaktora 12, w którym odwadnia sie go z wytworzeniem siarczanu wapnia /CaS04/ i pary wodnej. Nalezy zauwazyc, ze na rysunku odwadniacz 12 i piec 24 /których dzialanie omówiono ponizej/ ukazano dla przejrzystosci Jako oddzielne reaktory, ale operacje te mozna równie dobrze prowadzic w oddzielnych strefach jednego reaktora typu pieca obrotowego. W tym przypadku przenosnik slima¬ kowy 10 zasila bezposrednio reaktor piecowy 24. Podobnie, w przypadku stosowania jednego reaktora, przewód gazowy 32 jest poleczony bezposrednio z reaktorem piecowym 24.Na rysunku instalacje A do odzyskiwania siarki sposobem wedlug wynalazku ukazano w poleczeniu z typowe instalacje B do wytwarzania kwasu siarkowego w fabryce pracujecej metode mokre. Instalacja wytwarzania kwasu siarkowego zawiera zazwyczaj jedne lub wiecej komór spala¬ nia 50 siarki, w których utlenia sie siarke elementarne do S02, który nastepnie poddaje sie konwersji do H2S04 stosowanego w metodzie mokrej.Oak to przedstawiono na rysunku, ciekle siarke elementarne dostarcza sie przewo¬ dem 51 do komory spalania siarki 50 w instalacji kwasu siarkowego B, gdzie utlenia sie je wstepnie ogrzanym powietrzem dostarczanym przewodem 53. Otrzymuje sie przy tym strumien gazów 52 zawierajecy S02, o wysokiej temperaturze na wyjsciu z komory spalania 50.Temperatura strumienia gazów opuszczajecych komore spalania 50 jest funkcje ilos¬ ci siarki spalanej do SC^ • Dezeli jako zródlo tlenu stosuje sie powietrze, teoretycznie mozna4 148 179 otrzymac gaz zawierajecy okolo 20,4% obj • S02. Oednak inne wzgledy, takie jak fiksacja azotu, limituja praktycznie stezenie S02 na wyjsciu do okolo 8,0 - 12,0% objetosciowych. Tak wiec komora spalania korzystnie pracuje tak, aby strumien gazów mial na wyjsciu temperature okolo 870 - 1260°C.W procesie prowadzonym sposobem wedlug wynalazku korzystnie temperatura strumienia gazów odlotowych wynosi od okolo 1150°C do 1205 C. Zwykle komora spalania pracuje tak, ze opuszczajacy ja strumien gazów zawiera okolo 11,5% S02 i ma temperature okolo 1190°C* Zawierajecy S02 strumien gazów o wysokiej temperaturze mozna przeslac z komory spalania 50 przewodem 52 do przewodu 80 i przez piec 24, doprowadzajec w ten sposób cieplo nie¬ zbedne do reakcji redukcji siarczanu wapnia siarke elementarne, jak omówiono ponizej* Podczas przechodzenia przez piec 24 gorecy strumien gazów zawierajecy S02 dostarcza czesc energii ko¬ niecznej do redukcji siarczanu wapnia siarke, ogrzewajec siarczan wapnia do zedanej tempera¬ tury reakcji, w zwiezku z czym temperatura strumienia gazów zawierajecego S02 ulega stopniowe¬ mu obnizeniu w miare przeplywu gazów w kierunku przewodu odlotowego 26 do pieca 24* Ponadto strumien gazów odbiera dodatkowe ilosci S02 wydzielajece sie w wyniku konwersji siarczanu wapnia zachodzecej podczas przechodzenia przez piec 24* Zawierajecy S02 strumien gazów opusz- pzajecy piec 24 przewodem 26 ma temperature wyzsze niz wymagana do odwodnienia gipsu. Jest wiec kierowany do odwadniacza 12 i przepuszczany przez niego. W odwadniaczu 12 gorecy strumien gazów styka sie w przeciwpredzie z gipsem, dostarczajec energie cieplne konieczne do odwodnie¬ nia gipsu do siarczanu wapnia z wydzieleniem pary wodnej, przy czym strumien gazów opuszczaja¬ cy odwadniacz 12 przewodem 32 porywa ze sobe pare wodne* Z odwadniacza 12 siarczan wapnia kieruje sie przewodem 28 do pieca 24. Przez piec 24 siarczan wapnia przechodzi w przeciwpredzie do gorecego strumienia gazów zawierajecego S02# wplywajecych do pieca 24 przewodami 52 i 80* Siarczan wapnia ogrzewa sie do temperatury okolo 870 - 1090°c, korzystnie okolo 980 - 1040°C# w miare przesuwania sie w kierunku strefy reakcji 24a pieca 24.Piec 24 ma przewód przesylowy 73 doprowadzajecy siarke, którego wylot znajduje sie w obrebie strefy reakcji 24a pieca 24, ponad zlozem substancji stalej. Wystajece na zewnetrz pieca 24 czesc przewodu 73 ogrzewa sie grzejnikami elektrycznymi 72 lub w inny odpowiedni sposób. Przewód przesylowy 73 leczy sie przewodem 71 z kotlem 70 na siarke. Kociol 70 jest wy¬ posazony w urzedzenia umozliwiajece jego ogrzewanie w sposób kontrolowany /urzedzen tych nie przedstawiono na rysunku/. Siarke elementarne dostarcza sie przewodem 75 do kotla 70, w którym ogrzewa sie je do temperatury wrzenia siarki w celu wytworzenia par siarki. Tak wytworzona gazowa siarka opuszcza kociol 70 przewodem 71 i przechodzi,do przewodu 73, w którym pary siarki przegrzewa sie grzejnikami 72 w celu uzyskania odpowiedniej temperatury, korzystnie od okolo 468 c do okolo 538 C, w punkcie wlotu przewodu 73 do pieca 24* Czesc przewodu 73 umieszczona wewnetrz pieca nie jest izolowana i ze wzgledu na to, ze Jest wystawiona na dzialanie wysokiej temperatury, ogrzewa sie do temperatury panujecej w piecu. Gdy przegrzane pary siarki przeply¬ waja przez znajdujece sie wewnetrz pieca czesc przewodu 73, ulegaje one dalszemu przegrzaniu az do osiegniecia temperatury co najmniej okolo 690°C, korzystnie okolo 705 - 980°C. Jesli osiegnie sie temperature co najmniej 690 C, siarka opuszczajeca wylot przewodu 73 ma postac gazu ciemnego koloru czerwonawo-fioletowego, spójnego i niedyfundujecego w wolnej objetosci strefy reakcyjnej 24a pieca. Tak wytworzone spójne pary siarki opuszczajece wylot przewodu 73 kontaktuje sie, w postaci stezonego i niedyfundujecego gazu z powierzchnie ciala stalego w strefie reakcji 24a pieca 24.Siarke wprowadza sie do strefy reakcji 24a w ilosci zgodnej ze stechiometrie reakcji sumarycznej: 4CaS04 + S2 4CaO + 6S02 3ak to omówiono powyzej, proces odzyskiwania przebiega dwuetapowo* W strefie reakcji 24a pieca 24 siarczan wapnia i pary siarki w postaci spójnego gazu szybko reaguje ze sobe zgodnie z równaniem reakcji: CaS04 + S2 CaS + 2S02 Nastepnie tak wytworzony siarczak wapnia reaguje z pozostalym siarczanem wapnia, przy czym powstaje wapno palone i dodatkowe ilosci dwutlenku siarki. Szybkosc reakcji siarka - siarczan wapnia zwieksza sie znacznie dzieki zastosowaniu-siarki w postaci spójnego gazu. W ten sposób druga reakcja, pomiedzy siarczkiem wapnia i siarczanem wapnia, stanowi etap decydujecy o szybkosci calego procesu. Aby reakcja siarczanu wapnia z siarczkiem wapnia przebiegala zasad-148 179 5 niczo do konca, z wytworzeniem dwutlenku siarki i wapnia, musi byc utrzymany odpowiedni czas przebywania w piecu 24 lub w oddzielnym reaktorze, w temperaturze wyzszej niz 980°C, korzyst¬ nie okolo 1070 - 1200°C.Stale wapno opuszcza piec 24 przewodem 30 i odprowadza sie je do magazynowania.Zamiast wapna palonego uzyskiwanego jako produkt uboczny procesu wedlug wynalazku, mozna takze otrzymywac cement portlandzki przez dodanie odpowiednich lupków itp. do mieszaniny wapna palo¬ nego i siarczanu wapnia wchodzecej do pieca 24* Na rysunku przedstawiono kosz samowyladowczy 5, z którego lupki przechodze przewo¬ dem 7 do przenosnika slimakowego 10, gdzie ulegaje dokladnemu wymieszaniu z gipsem. Gdy jako produkt uboczny wytwarza sie cement portlandzki, opuszcza on piec 24 przewodem 30 i jest prze¬ sylany do skladowania.Strumien gazów porywajacy S02 wytwarzany w wyniku redukcji siarczanu wapnia, opusz¬ cza piec 24 przewodem 26 i wplywa do odwadniacza 12. Strumien gazów zawierajecy SO2 opuszcza odwadniacz 12 przewodem 32, którym kieruje sie go do skrubera 34 w celu usuniecia nadmiaru pary wodnej. Skruber 34 zasila sie poprzez przewód 35 wode pobierane ze zbiornika, w którym sklado¬ wany jest gips wytwarzany w procesie mokrym. Temperatura strumienia gozów wchodzecych do skru¬ bera 34 obniza sie ponizej punktu rosy dla wody, zwykle do okolo 25°C. Woda wykroplona ze strumienia gazów i woda chlodzeca skruber gromadzi sie na dnie ^sk^ubera 34 i przechodzi przewo¬ dem 36 do kolumny odpedowej 38. W wyniku plukania tlenki azotu i inne szkodliwe skladniki, takie jak kurz, nioprzereagowana sierks, zwiezki fluorowe itp* które moge byc obecne w strumieniu gazów, se usuwane z wykraplane wode* Równiez pewna ilosc S02 rozpuszcza sie w wykroplonej wo- . dzie opuszczajecej skruber 34 i jest wraz z nie usuwana. W kolumnie odpedowej 38 rozpuszczony SO2 jest oddzielany od wody i odprowadzany u góry przewodem 46. Uwolniona od S02 woda opuszcza kolumne odpedowe 38 przewodem 40 1 jest zawracana do zbiornika, w którym skladowany jest gips.W kolumnie 38 do strumienia gazów mozna dodac powietrze w ilosci koniecznej do osiegnlecia wlasciwego stosunku 02/S02# po poleczeniu gazów zawierajecych S02 ze skrubera 34 i kolumny 38, w celu dalszej katalitycznej konwersji do SO3 w instalacji wytwarzania kwasu siarkowego B.Dwutlenek siarki przeplywajecy przez skruber 34 przechodzi przewodem 42 do przewodu 48, w którym leczy sie go z dwutlenkiem siarki opuszczajecym kolumne odpedowe 38, przekazywanym przewodem 46 do przewodu 48. Poleczone porcje S02 przechodze przewodem 48 do instalacji wytwarzania kwasu siarkowego B, produkujecej H2$04 wykorzystywany w procesie mokrym. Ewentualnie strur.ien gazów zawierajecy S02, plynecy przewodem 48, mozna poddac dowolnej innej reakcji konwersji SOp do innych uzytecznych produktów siarkowych.Poniewaz w procesie wydziela sie nadmiar S02 w stosunku do ilosci wymaganej do kon¬ wersji w mokrym procesie wytwarzania H2S04 /zakladajec, ze caly odpadowy gips poddaje sie reakcji odzyskiwania siarki/, przewód 42 wyposazono w odprowadzajecy S02 przewód 44. Nadmiar S02 mozna odbierac w tym punkcie, odzyskiwac w postaci cieklej i dostarczac na rynek zaleznie od potrzeb. Strumien gazów opuszczajecy skruber 34 moze stanowic strumien zasilajecy instalacje wytwarzania cieklego S02* Przyklad. Piec obrotowy o srednicy wewnetrznej okolo 101,5 mm i dlugosci 1830 mm wykonano z kwarcu o wysokiej zawartosci tlenku glinowego. Piec ogrzewano posrednio przy uzyciu zamocowanych na zewnetrz grzejników elektrycznych, otrzymujec 3 oddzielne strefy ogrze¬ wania. Czesc pieca, w której umieszczono wlot reagentów stalych, wyposazono w zasilacz slimako¬ wy, do którego sproszkowany siarczan wapnia podawano z odpowiedniego kosza samowyladowczego.Przy wlocie tym umieszczono ponadto przewód odprowadzajecy gaz. Miejsce wylotu produktów stalych z pieca wyposazono w przewód wlotowy gazów, przez który wprowadzano do pieca i przepuszczano przezen azot, tlen, dwutlenek siarki lub ich mieszaniny o kontrolowanym skladzie.W punkcie wylotu produktów stalych z pieca umieszczono przewód doprowadzajacy siarke.Zewnetrzne jego czesc stanowila rura 316SS o dlugosci 1220 mm i srednicy 12,7 mm, otoczona prze¬ wodami elektrycznymi i izolowana. Przy kolnierzu wlotowym pieca zewnetrzny przewód doprowadzaje- cy poleczono z rure 304SS o srednicy 6,35 mm, wprowadzone do pieca na dlugosc okolo 584 mm* Na dlugosci okolo 305 mm wewnetrzna czesc przewodu doprowadzajecego byle pokryta izolacje, pozosta¬ la czesc nie miala izolacji. Poleczenie 304SS, do którego przyleczono rure zasilajece z materia¬ lu zawierajecego 99,7% Al203# o srednicy zewnetrznej 10 mm, srednicy wewnetrznej 7 mm i dlugosci 360 mm, przymocowano do konca przewodu zasilajacego jako koncówke zasilajece. Koncówke zasilaje¬ ce przewodu doprowadzajecego umieszczono na wysokosci okolo 63,5 mm nad dolne sciane pieca.Przewód doprowadzajecy poleczono z kolbe szklane o objetosci 5000 ml, w której ogrza¬ no elektrycznie i doprowadzono sproszkowane techniczne siarke, pod cisnieniem 500 Pa i w tempe¬ raturze 446°C, wymuszajec przeplyw par przez przewód doprowadzajecy. Grzejniki przewodu doprowa-6 148 179 dzajecego ustawiono tak, aby przy kolnierzu wlotowym pieca osiegnec temperature od okolo 463°C do okolo 540°C. Sproszkowany siarczan wapnia podawano do pieca ze stale szybkoscie do¬ zownikiem slimakowym tak, ze zajmowal on okolo 12,5% objetosci pieca w przeliczeniu na osadzone reagenty stale* Gaz wprowadzano do pieca w przeciwpredzie, z szybkoscie okolo 28,317 dm /min, pod cisnieniem wynoszecym okolo -25 Pa. W sklad gazu wchodzil azot i okolo 30% dwutlenku siarki, W trzech strefach ogrzewania pieca, w kierunku od wlotu do wylotu stalych reagentów, utrzymy¬ wano temperature odpowiednio 815 C, 1040 C i 1140 C. Piec obracano z szybkoscia okolo 5 obr/min.Ilosc wprowadzanej do pieca siarki regulowano kontrolujec szybkosc jej ubywania z kolby. Gdy szybkosc podawania siarki byla nizsza niz okolo 4,0 g/min, siarka pojawiala sie u wylotu koncówki zasilajecej przewodu doprowadzajecego w postaci miekkiej, niebieskiej "aure¬ oli", która w sposób widoczny bardzo szybko dyfundowala do fazy gazowej pieca. Gdy siarke poda¬ wano z szybkoscie przekraczajace okolo 8,0 g/minute, pojawiala sie ona u wylotu koncówki zasila¬ jecej przewodu doprowadzajecego w postaci chmury koloru wisniowego, która równiez wyraznie i szybko dyfundowala do fazy gazowej. Gdy siarke podawano z szybkoscie od okolo 4,5 g/minute do 7,5 g/minute pojawiala sie ona u wylotu koncówki zasilajecej przewodu doprowadzajecego w posta¬ ci pary o ciemnej, czerwonawo-fioletowej barwie, która nie podlegala w widocznym stopniu dyfu¬ zji po wejsciu do pieca* znikala natomiast w zlozu siarczanu wapniowego, umieszczonym na podlo- z"u pieca. Zwiekszenie stezenia dwutlenku siarki w gazie nosnym do ponad 30% nie zaburzylo w widoczny sposób spójnosci strumienia stezonych par siarki opuszczajecych przewód doprowadzajecy mimo, ze zaobserwowano niewielkie przesuniecie punktu kontaktu par siarki w postaci spójnego strumienia i siarczanu wapniowego w góre pieca. Po dodaniu do wlotowych gazów nosnych tlenu w takiej ilosci, aby jego stezenie u wylotu koncówki zasilajecej przewodu dostarczajecego bylo wyzsze niz 30%, czerwonawo-fioletowy strumien par siarki nadal pozostawal spójny tak, ze mozna bylo wyróznic swiecece, jaskrawo-niebieskie i pomaranczowe "fredzle"• Kia podstawie obserwacji stwierdzono, ze siarka w postaci spójnego gazu docierala do powierzchni siarczanu wapnia jako strumien ga2u o srednicy nie wiekszej niz 1,25 srednicy koncówki zasilajecej przewodu doprowadzajecego.W przypadku, gdy pary siarki wprowadzano do strefy reakcji jako niespójny gaz, obserwowano zachodzenie reakcji miedzy siarke i siarczanem wapnia, ale szybkosc reakcji byla mala, a jej wydajnosc niska. W przypadku, gdy siarke wprowadzano do strefy reakcji w postaci spójnego, gestego gazu, zaobserwowano jej reakcje z siarczanem wapnia przebiegajeca z szybkos¬ cie i wydajnoscie nadajece sie do praktycznego wykorzystania. I tak, przy wprowadzaniu siarki w postaci gestego, spójnego gazu do siarczanu wapnia uzytego w ilosci przynajmniej 8,5 raza wiekszej niz waga siarki, reakcja przebiegala zasadniczo dol konca przy czasie kontaktu równym 5 sekund, w temperaturze powyzej 1000°C. W innym doswiadczeniu prowadzonym w temperaturze 1043°c, siarke wprowadzano w postaci gestego, spójnego gazu do dziesieciokrotnie wiekszej ilosci siar¬ czanu wapnia, uzyskujec wydajnosc reakcji przewyzszajece 95%, przy czasie kontaktu krótszym niz 4 sekundy.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania dwutlenku siarki i wapna palonego z siarczanu wapnia, ewentualnie wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu stanowiecego produkt uboczny proce¬ su wytwarzania kwasu fosforowego metode mokre, znamienny t y m, ze siarczan wapnia, ewentualnie wytworzony przez odwodnienie odpadowego gipsu, wprowadza sie w sposób ciegly do pierwszej strefy reakcji, w której utrzymuje 9ie temperature 870 - 1260°C, siarke elementarne , ogrzewa sie do temperatury jej wrzenia w zamknietym naczyniu, powstajece pary siarki wprowadza sie w sposób ciegly do poleczonego z tym naczyniem przewodu, w którym podczas przeplywu tych par przegrzewa sie je do temperatury co najmniej 690°C, po czym przegrzane pary siarki wprowa¬ dza sie w postaci spójnego nie dyfundujecego gazu, przy masowym natezeniu przeplywu 1,95 - 3,25 kg/sekunde.m , do pierwszej strefy reakcji i kontaktuje sie Je z siarczanem wapnia z wy¬ tworzeniem siarczku wapnia i dwutlenku siarki, a nastepnie powstaly siarczek wapnia i nieprze- reegowany siarczan wapnia wprowadza sie do drugiej strefy reakcji, w której utrzymuje sie temperature co najmniej 982°c i stale reagenty utrzymuje sie w drugiej strefie reakcji zasadni¬ czo do zakonczenia ich reakcji z wytworzeniem wapna palonego i dwutlenku siarki, przy czym w przypadku stosowania siarczanu wapnia wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu ewentu¬ alnie przez pierwsze i druge strefe reakcji przepuszcza sie w przeciwpredzie niereaktywny gaz148 179 7 usuwajecy dwutlenek siarki, poddawany nastepnie konwersji do kwasu siarkowego. 2» Sposób wedlug zastrz.l, znamienny tym, ze pary siarki przegrzewa sie w przewodzie odprowadzajecym je z zamknietego naczynia do temperatury 690 - 982 C» 3, Sposób wedlug zastrz, lr znamienny tym, ze w drugiej strefie reakcji utrzymuje sie temperature 1070 - 1200°C. PL PL PL PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe
1. Sposób wytwarzania dwutlenku siarki i wapna palonego z siarczanu wapnia, ewentualnie wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu stanowiecego produkt uboczny proce¬ su wytwarzania kwasu fosforowego metode mokre, znamienny t y m, ze siarczan wapnia, ewentualnie wytworzony przez odwodnienie odpadowego gipsu, wprowadza sie w sposób ciegly do pierwszej strefy reakcji, w której utrzymuje 9ie temperature 870 - 1260°C, siarke elementarne , ogrzewa sie do temperatury jej wrzenia w zamknietym naczyniu, powstajece pary siarki wprowadza sie w sposób ciegly do poleczonego z tym naczyniem przewodu, w którym podczas przeplywu tych par przegrzewa sie je do temperatury co najmniej 690°C, po czym przegrzane pary siarki wprowa¬ dza sie w postaci spójnego nie dyfundujecego gazu, przy masowym natezeniu przeplywu 1,95 - 3,25 kg/sekunde.m , do pierwszej strefy reakcji i kontaktuje sie Je z siarczanem wapnia z wy¬ tworzeniem siarczku wapnia i dwutlenku siarki, a nastepnie powstaly siarczek wapnia i nieprze- reegowany siarczan wapnia wprowadza sie do drugiej strefy reakcji, w której utrzymuje sie temperature co najmniej 982°c i stale reagenty utrzymuje sie w drugiej strefie reakcji zasadni¬ czo do zakonczenia ich reakcji z wytworzeniem wapna palonego i dwutlenku siarki, przy czym w przypadku stosowania siarczanu wapnia wytworzonego przez odwodnienie odpadowego gipsu ewentu¬ alnie przez pierwsze i druge strefe reakcji przepuszcza sie w przeciwpredzie niereaktywny gaz148 179 7 usuwajecy dwutlenek siarki, poddawany nastepnie konwersji do kwasu siarkowego. 2» Sposób wedlug zastrz.l, znamienny tym, ze pary siarki przegrzewa sie w przewodzie odprowadzajecym je z zamknietego naczynia do temperatury 690 - 982 C» 3, Sposób wedlug zastrz, lr znamienny tym, ze w drugiej strefie reakcji utrzymuje sie temperature 1070 - 1200°C.
PL1984268481A 1984-01-20 1984-10-22 Method of obtaining sulfur dioxide and burnt lime PL148179B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/572,301 US4520002A (en) 1984-01-20 1984-01-20 Method for preparing elemental sulfur as a diffusion-resistant gas and methods for its use in making lime, sulfur dioxide and sulfuric acid from waste gypsum

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL148179B1 true PL148179B1 (en) 1989-09-30

Family

ID=24287216

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1984250136A PL148171B1 (en) 1984-01-20 1984-10-22 Method of obtaining elementary sulfur
PL1984268481A PL148179B1 (en) 1984-01-20 1984-10-22 Method of obtaining sulfur dioxide and burnt lime

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1984250136A PL148171B1 (en) 1984-01-20 1984-10-22 Method of obtaining elementary sulfur

Country Status (23)

Country Link
US (1) US4520002A (pl)
JP (1) JPS60161313A (pl)
KR (1) KR910009569B1 (pl)
AT (1) AT396459B (pl)
AU (1) AU548993B2 (pl)
BE (1) BE900831A (pl)
BR (1) BR8405347A (pl)
CA (1) CA1214624A (pl)
DE (1) DE3436292C2 (pl)
EG (1) EG16300A (pl)
ES (1) ES8506240A1 (pl)
FR (1) FR2558456B1 (pl)
GB (1) GB2152914B (pl)
IN (1) IN162058B (pl)
IT (1) IT1179147B (pl)
MA (1) MA20252A1 (pl)
MX (1) MX165588B (pl)
NL (1) NL8402987A (pl)
PL (2) PL148171B1 (pl)
RO (1) RO91502B (pl)
TR (1) TR22679A (pl)
YU (2) YU44880B (pl)
ZA (1) ZA847709B (pl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1516463A1 (ru) * 1984-03-30 1989-10-23 Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром" Способ получени серы из сульфата кальци
US5846072A (en) * 1994-09-19 1998-12-08 Merichem Company Indirect-fired, all ceramic pyrochemical reactor
JP6461609B2 (ja) 2015-01-05 2019-01-30 株式会社ミツトヨ 干渉対物レンズ、および光干渉測定装置
CN113651333A (zh) * 2021-09-28 2021-11-16 四川天人能源科技有限公司 一种含单质硫二氧化硅硫酸钙水合物的固废资源化方法
KR102530614B1 (ko) * 2022-09-30 2023-05-19 에코바이오홀딩스 주식회사 바이오황과 산화반응을 이용한 석고 제조방법 및 그 이용

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1075570B (de) * 1960-02-18 Zahn £x Co. G.m.b.H., Hameln. !rf.: Dr. Karl-Heinz Hennenberger, Hameln und Hubert Sperling, Eminem (Kr. Hameln-Pyrmont) Vorrichtung zum Verdampfen und Überhitzen von Schwefel
DE353414C (de) * 1922-05-17 Alfred Schwartz Elektrischer Temperaturfernmesser mit Signaleinrichtung
DE356415C (de) * 1919-04-27 1922-07-24 Rudolf Wagner Dr OElbefeuerter Wasserroehrenkessel
DE356414C (de) * 1919-12-23 1922-07-19 M Trautz Dr Verfahren zur Gewinnung von schwefliger Saeure durch Erhitzen von Sulfaten
BE447078A (pl) * 1941-09-13
US2425740A (en) * 1943-07-28 1947-08-19 Smidth & Co As F L Reduction of sulphates
US2508292A (en) * 1945-04-21 1950-05-16 Pure Oil Co Sulfur vaporization
GB1447475A (en) * 1972-10-30 1976-08-25 Exxon Research Engineering Co Conversion of alkaline earth metal sulphides

Also Published As

Publication number Publication date
PL250136A1 (en) 1985-07-30
ES536601A0 (es) 1985-07-01
GB8424425D0 (en) 1984-10-31
DE3436292C2 (de) 1999-08-12
ATA324484A (de) 1993-01-15
FR2558456B1 (fr) 1988-06-10
ES8506240A1 (es) 1985-07-01
IN162058B (pl) 1988-03-19
US4520002A (en) 1985-05-28
ZA847709B (en) 1985-05-29
MA20252A1 (fr) 1985-07-01
KR910009569B1 (ko) 1991-11-21
TR22679A (tr) 1988-03-01
IT8468055A1 (it) 1986-04-23
GB2152914B (en) 1987-07-08
AU548993B2 (en) 1986-01-09
NL8402987A (nl) 1985-08-16
RO91502A (ro) 1987-04-30
PL148171B1 (en) 1989-09-30
KR850005374A (ko) 1985-08-24
GB2152914A (en) 1985-08-14
CA1214624A (en) 1986-12-02
MX165588B (es) 1992-11-24
YU172484A (en) 1988-02-29
DE3436292A1 (de) 1985-08-01
BE900831A (fr) 1985-02-15
EG16300A (en) 1987-03-30
FR2558456A1 (fr) 1985-07-26
RO91502B (ro) 1987-05-01
BR8405347A (pt) 1985-09-03
JPS60161313A (ja) 1985-08-23
IT8468055A0 (it) 1984-10-23
YU45443B (en) 1992-05-28
AT396459B (de) 1993-09-27
YU146687A (en) 1989-08-31
YU44880B (en) 1991-04-30
IT1179147B (it) 1987-09-16
AU3386384A (en) 1985-07-25
JPH0463002B2 (pl) 1992-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0212523B1 (en) Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate
CN104555946B (zh) 由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的方法
EP0000251B1 (en) Production of hydrogen sulfide from sulfur dioxide obtained from flue gas
US3490868A (en) Method of recovery of sulphuric acid
FI80616B (fi) Foerfarande foer avlaegsning av svaveldioxid fraon heta roekgaser.
JPH0331833B2 (pl)
HU202422B (en) Method for removing gaseous sulfur compounds from flue gas of boilers
CA1162383A (en) Process for producing hydrogen fluoride from fluorine containing material by continuous pyrohydrolysis
PL148179B1 (en) Method of obtaining sulfur dioxide and burnt lime
KR880001606B1 (ko) 알칼리금속 황화물의 제조방법
US3836635A (en) Process for producing aluminum fluoride
US5324501A (en) Method for the preparation of low-chloride plaster products from calcium-containing residues of flue-gas purification plants
US5433939A (en) Cyclic process for oxidation of calcium sulfide
JPH01133910A (ja) マイクロ波エネルギ−を使用して発煙硫酸から三酸化硫黄を発生させる方法及び装置
US4060588A (en) Process for removing sulfur-containing gases from waste gases
US6337058B1 (en) Process for producing calcium sulfide
JPS5943402B2 (ja) 硫酸の製造方法
KR890003670B1 (ko) 회전 오븐 중에서 황산과 형석을 반응시켜 플루오르산을 제조하는 방법
US20010026787A1 (en) Manufacture of hydrogen chloride from salt and sulfuric acid
PL148178B1 (en) Method of removing gaseous sulfur compounds,in particular sulfur dioxide,from furnace combustion gases
EP0205976A2 (en) A process for the removal of sulfur oxides from gaseous and/or liquid waste products
US6365122B1 (en) Process for manufacturing potassium sulfate fertilizer and other metal sulfates
CN204508809U (zh) 由硫磺气体还原石膏制硫酸联产水泥熟料的装置
US4177249A (en) Wet oxidation of sulphur and the capture of generated heat
HU199353B (en) Process for producing aluminium/iii/-fluoride