PL43763B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 15 grudnia 1960 r» / 1 POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 43763 KI. 85 c, 2 Centralne Laboratorium Siarki i Kopalin Chemicznych *) Warszawa, Polska Sposób oczyszczania wód zawierajacych siarkowodór w dowolnych ste¬ zeniach z jednoczesna utylizacja siarki oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Patent trwa od dnia 15 lipca 1959 r.Wynalazek dotyczy sposobu usuwania siar¬ kowodoru z wód zljozowych z równoczesnym wykorzystaniem siarki. Pod pojeciem wody zlozowej rozumie sie wody naturalne, wyste¬ pujace i towarzyszace rejonom zlóz siarkonos- nych. Moga . one zawierac od 10 do 80 mg H2S/I H2O przy sredniej wartosci pH 6 — 7,5.Ze wzgledu na tak wysoka zawartosc siarki, , jak równiez z ppwodu koniecznosci ochrony sasiednich terenów przed zatruwaniem siar- kowodem, wody zlozowe nie moga byc odpro¬ wadzane do naturalnych zbiorników wody bez *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr Halina Leszczyn¬ ska, doc. dr Przemyslaw Hoffman, mgr Ma¬ ria Kaczorek, chem. dypl. Ryszard Sobiesiak i mgr Barbara Hoffman. uprzedniego oczyszczenia. Sposród znanych dotychczas metod oczyszczania wód zlozowych najpowszechniej stosowana jest metoda, pole¬ gajaca na usuwaniu siarkowodoru przez prze¬ dmuchiwanie za pomoca dwutlenku wegla.Pozwala ona uzyskiwac pozytywne* wyniki je¬ dynie w przypadku oczyszczania wód o nis¬ kich stezeniach siarkowodoru. Wade jej sta¬ nowi fakt, ze otrzymuje sie duze ilosci ga¬ zów poreakcyjnych (okolo 40 m8/ms wody), które jako nie nadajace sie do utylizacji trze¬ ba wypuszczac do atmosfery.Metoda jest oplacalna i stosowana jedynie tam, gdzie do dyspozycji znajduje sie znacz¬ na ilosc gazów kominowych (metoda Frascha) oraz w miejscach nieuzytków niezaludnio- nych.W niektórych rejonach zlóz siarkonosnych, wystepujacych w poblizu morza, wody zlozo-we odprowadza sie zamknietym rurociagiem w glab morza i to na odleglosc kilkaset me¬ trów o* ladu.W osrodkach, w których stosowanie obu wymienionych metod jest niemozliwe, wody zlozowe oczyszcza sie metodami katalitycz- nymirrnp. metojia aeracji w obecnosci sladów sófl niklowych lub metoda wytracania siarki n^t drodze chemicznej, np. wedlug klasycznej reakcji Wackenroderk, Obydwie te metody nie daja mozliwosci uty¬ lizacji siarkowodoru iw eksploatacji wply¬ waja niekorzystnie na koszty wydobycia siar¬ ki. Stosuja je tylko te zaklady, które nie po¬ siadaja mozliwosci wypuszczenia HiS w po¬ wietrze. , Wszystkie wyzej opisane metody sa nieprzy¬ datne do oczyszczania wód zawierajacych HiS w stezeniach powyzej 100 mg HiS w 1 litrze.Nie nadaja sie równiez do stosowania me¬ tody, których koncowym efektem jest wypusz¬ czanie HjS do atmosfery, przede wszystkim ze wzgledu na toksyczne dzialanie HiS na lu¬ dzi oraz okoliczna flore i faune.Pozostale wyzej wymienione metody sa nie¬ ekonomiczne z braku mozliwosci utylizacji siarki oraz z powodu duzego zuzycia drogich odczynników i katalizatorów.Stwierdzono, ze wyzej wymienionych niedo¬ godnosci mozna uniknac, stosujac dwustop¬ niowa desorpcje H»S w przeciwpradzie po¬ wietrzem w pierwszym stopniu w celu obni¬ zenia stezenia H2S w wodzie do 50 — 150 mg/l, a w drugim — do uzyskania praktycz¬ nie calkowitego oczyszczenia wody.Sposób wedlug wynalazku pozwala na bez¬ posrednie spalanie otrzymywanych w pierw¬ szym stopniu poaeracyjnych gazów zawiera¬ jacych powyzej 3% H2S na siarke lub kwas siarkowy oraz umozliwia uzyskiwanie siarki z gazów o zawartosci ponizej 3'.Y HiS — dro¬ ga absorpcji zelazowej. Dodatkowa zalete spo¬ sobu wedlug wynalazku stanowi fakt obecno¬ sci tlenu w gazach poreakcyjnych, dzieki- cze¬ mu jednoczesnie z absorpcja zachodzi proce* regeneracji masy absorpcyjnej.Sposób ten stanowi nowosc w porównaniu z dotychczas znanymi metodami absorpcji ze¬ lazowej, stosowanymi do usuwania siarki z gazów beztlenowych, glównie gazów pochodze¬ nia koksochemicznego, gazów naturalnych itp.Urzadzenie do wykonywania sposobu we¬ dlug wynalazku uwidoczniono na rysunku.Sklada sie ono z desorbera pierwszego ttopnia 1, desorbera drugiegc stopnia 2, przewodu odprowadzajacego wode oczysz¬ czona 3, dmuchawy powietrza 4, przewodu 5 doprowadzajacego powietrze do desorberów pierwszego i dirugiego stopnia, przewodu 6 od¬ prowadzajacego mieszanine gazów z desorbe¬ ra pierwszego stopnia do pieca 7 do spalania HgS, reaktora kontaktowego 8 do utleniania SOi na SO3, absorbera SOs 9, przewodu 10 odprowadzajacego mieszanine gazów do ab¬ sorpcji zelazowej, absorbera 11, zbiornika za¬ wiesiny absorpcyjnej 12 i regeneratora masy absorpcyjnej 13.Wykonywanie sposobu wedlug wynalazku przedstawia sie nastepujaco: Woda podawana na górna pólke desorbera 1, po kolejnym przejsciu przez dwa stopnie, przewodem 3 odprowadzana jest do scieków.Powietrze podaje sie za pomoca dmuchawy 4 przewodem 5 oddzielnie na pierwszy i dru¬ gi stopien desorpcji. Gazy opuszczajace pierw¬ szy stopien desorpcji przewodem 6 przecho¬ dza do pieca 7, w którymi ulegaja spaleniu na siarke, a nastepnie na SO2, utleniany w reaktorze 8 na SOs. Trójtlenek siarki jest absorbowany w absorberze 9.Gazy z drugiego stopnia desorpcji sa kie¬ rowane poprzez przewód 10 do absorbera 11.Masa absorpcyjna krazy w cyklu zamknie¬ tym miedzy absorberem 11f zbiornikami re- akcyjno-cyrkulacyjnymi 12 i regenatorami 13.Oczyszczony gaz odprowadzany jest do atmo¬ sfery.Aeracje dwustopniowa wykonuje sie w jed¬ nym aparacie, posiadajacym pojemnosc' rów¬ na pojemnosci aeratorów jednostopniowyeh, przy czym nie istnieje tu potrzeba dodatko¬ wego przepompowywania wody, czyli sposób nie wymaga dodatkowych nakladów energe¬ tycznych. Do aeratora mozna doprowadzac wode o dowolnym stezeniu siarkowodoru, bez koniecznosci zmian aparaturowych i przy mi¬ nimalnych zmianach w procesie technologicz¬ nym, glównie w regulacji ilosci doprowadza¬ nego powietrza na poszczególne stadia de¬ sorpcji. Dla pierwszego stopnia desorpcji sto¬ sunek powietrza do wody wynosi jak 2:1 lub wiecej (w zaleznosci od preznosci czastkowej HjS nad roztworem), dla drugiego zas — jak 5 :1 lub wiecej.Sposobem wedlug wynalazku mozna oczysz¬ czac wody zarówno kwasne jak i alkaliczne.Produktem koncowym oczyszczania wód siarkowodorowych je;st kwas siarkowy lub siarka rombowa, siarka koloidalna, tiosiar- — 2 —czan sodowy i inne mniej wazne produkty uboczne.Woda 'wychodzaca z procesu jest praktycz¬ nie calkowicie oczyszczona, gazy odprowadza¬ ne do atmosfery zawieraja siarkowodór w ilosciach minimalnych (ponizej stezen tok¬ sycznych). Sposób wedlug wynalazku nie wy¬ maga stosowania zadnych reagentów, za wy¬ jatkiem pewnej ilosci masy absorpcyjnej, zu¬ zywajacej sie czesciowo w procesie.Przy zmianie w czasie pracy jakosci i ilo¬ sci wody, stacja oczyszczania nie wymaga zad¬ nych przeróbek w konstrukcji aparatury.Fakt ten jest szczególnie wazny ze wzgledu na to, ze wody siarkowodorowe w miare czerpania w sposób zasadniczy zmieniaja swój charakter, nietylko z biegiem lat ale równiez ? w poszczególnych dniach pobierania.W porównaniu z aeratprami jednostopnio- wymi, stosowana w aeracji dwustopniowej aparatura nie wymaga dodatkowych nakla¬ dów energetycznych. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób oczyszczania wód zawierajacych siarkowodór- w dowolnych stezeniach z jed¬ noczesna utylizacja siarki, znamienny tym, ze wody zlozowe o odczynie kwasnym lub alkalicznym poddaje sie dwustopniowej de¬ sorpcji w przeciwpradzie powietrzem, w pierwszym stopniu doprowadzanym w ta¬ kiej ilosci, aby gazy z desorpcji zawiera- * ly powyzej 3% H2S, w drugim zas — w ilosci niezbednej do calkowitego usuniecia H2S z wód zlozowych, przy czym ucho¬ dzacy z gazami z drugiego stopnia desorp¬ cji H2S poddaje sie absorpcji metoda ze¬ lazowa mokra.
2. 2. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze sklada sie z desorbera pierwszego stopnia (1), desor¬ bera drugiego stopnia (2), przewodu od¬ prowadzajacego wode oczyszczona (3), dmu¬ chawy powietrza (4), przewodu (5) dopro¬ wadzajacego powietrze do absorberów pierwszego i drugiego stopnia, przewodu (6) odprowadzajacego mieszanine gazów z desorbera pierwszego stopnia do spala¬ nia, pieca (7) do spalania siarkowodoru, reaktora kontaktowego (8) do utleniania dwutlenku siarki na trójtlenek siarki, ab¬ sorbera trójtlenku siarki (9), przewodu (10) odprowadzajacego mieszanine gazów do absorpcji zelazowej absorbera (11), zbior¬ nika zawiesiny absorpcyjnej (12) i rege¬ neratora masy absorpcyjnej (13). Centralne Laboratorium Siarki i Kopalin Chemicznych PL