PL59629B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 9. V.1970 59629 KI. 85 c, 2 MKP C 02 c 5|oL) UKD Twórca wynalazku: mrg inz. Bohdan Zakiewicz Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Specjalistyczne Górnictwa Surow¬ ców Chemicznych „Hycbrokop", Kraków (Polska) Sposób oczyszczania wód z siarkowodoru zwlaszcza pompowanych w studziennych wyrobiskach kopalnianych Wynalazek dotyczy sposobu usuwania siarkowo¬ doru z wód zlozowych pompowanych w studzien¬ nych wyrobiskach kopalnianych.Pod pojeciem wód zlozowych rozumie sie gle¬ binowe wody naturalne towarzyszace zlozom siar- konosnym.Pompowane podczas odwadniania kopaln od¬ krywkowych siarki, zmineiralizowane wody zlozo¬ we, zawieraja najczesciej do 300 mg H2S/1 H20 i z uwagi na ochrone sasiednich terenów przed zatruciem nie moga byc odprowadzone do zbior¬ ników naturalnych bez uprzedniego oczyszczenia.Dotychczas odpompowywane w wyrobiskach stu¬ dziennych glebinowe wody zlozowe odprowadzane sa rurociagami do oczyszczalni centralnych, gdzie jednym ze znanych sposobów nastepuje oddziela¬ nie siarkowodoru od wody.Znany jest sposób usuwania siarkowodoru z wo¬ dy zlozowej, polegajacy na desorpcji siarkowodoru z wody do powietrza, a nastepnie absorpcji siar¬ kowodoru na wodorotlenkach zelaza z wykorzy¬ staniem siarki.Desorpcja siarkowodoru z wody odbywa sie za pomoca przedmuchiwania wody powietrzem w przeciwpradzie w wiezach aeracyjnych z wypel¬ nieniem, a absorpcja nastepuje w skruberach, do¬ kad kierowane jest powietrze z siarkowodorem zraszanych zawiesina wodorotlenku zelazowego.Znany jest równiez sposób polegajacy na dwu¬ stopniowej desorpcji siarkowodoru pozwalajacy na 10 uzyskiwanie kwasu siarkowego i siarki koloidal¬ nej dzieki spalaniu gazów poaeracyjnych i ab¬ sorpcji zelazowej.Przedstawione sposoby oczyszczania wód zlozo¬ wych z siarkowodoru, sa sposobami skompliko¬ wanymi technicznie, wymagaja zuzycia drogich odczynników, czy tez katalizatorów, a nieiktóre z nich w przypadku duzych stezen siarkowodoru w wodzie zlozowej nie pozwalaja na calkowite jej oczyszczenie.Wada znanych sposobów oczyszczania odpom¬ powywanych wód zlozowych,% jest zlozonosc pro¬ cesu, oraz koniecznosc budowy bardzo kosztow¬ nych oczyszczalni centralnych, co w warunkach 15 kopalnianych jest wysoce nieekonomicznym i nie¬ wygodnym.Celem wynalazku jest uproszczenie procesu oczyszczania pompowanych wód zlozowych w te¬ renie kopalnianym oraz zmniejszenie kosztów jego 20 wykonania.Ponadto celem wynalazku jest umozliwienie zdecentralizowania procesu, co jest szczególnie ko¬ rzystne przy róznych zawartosciach siarkowodoru w wodzie zlozowej w róznych rejonach obszaru 25 górniczego.Cel ten osiagnieto poprzez uzycie powietrza sprezonego pompujacego wode zlozowa w wyro¬ biskach studziennych, jako medium desorbujace- go siarkowodór oraz nastepnym oddzieleniu so w zbiornikach seperatorowych wody pozbawionej 59629t 3 H2S od mieszaniny powietrzno-siarkowodorowej i pózniejszym utlenieniu siarkowodoru do siarki w reaktorach z weglem aktywnym.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze zawarty w wodzie zlozowej siarkowodór absorbuje sie do powietrza wtlaczanego do ukladu podnos¬ nikowego pompujacego wode z wyrobisk studzien¬ nych, a nastepnie w separatorach oddziela sie wode od mieszaniny powietrzno-siarkowodorowej, która z kolei poddaje sie procesowi oddzielenia poprzez utlenienie siarkowodoru do siarki w re¬ aktorach z weglem aktywnym.Desorpcja siarkowodoru do powietrza zasalaja¬ cego uklad podnosnikowy jest mozliwa dzieki rozprezaniu sie powietrza na kolejnych stopniach smoczkowych wielostopniowych podnosników po¬ wietrznych zainstalowanych w wyrobiskach stu¬ dziennych.W sposobie wedlug wynalazku powietrze od¬ grywa podwójna role jako medium pompujace i desorbujace siarkowodór.W celu intensywniejszego wydzielania sie siar¬ kowodoru z wody alkalicznej, w której siarkowo¬ dór zwiazany jest w postaci siarczków, wode zlo¬ zowa wewnatrz studni zadaje sie kwasem siarko¬ wym lub solnym.W niektórych przypadkach zwlaszcza przy du¬ zych stezeniach siarkowodoru w wodzie zlozowej, dla osiagniecia pelnej desorpcji siarkowodoru z wody, stasuje sie przedmuchiwanie wody powie¬ trzem na pólkach pianowych, które instaluje sie na koncu rurociagów, wewnatrz bunkra sepera- torowego.Pozwala to równiez na rozcienczenie mieszaniny powietrzno-siarkowodorowej w potrzebnych gra¬ nicach przed skierowaniem jej do reaktorów z we¬ glem aktywnym.Oddzielenie siarkowodoru od powietrza naste¬ puje poprzez jego utlenienie do siarki w reakto¬ rach z weglem aktywnym.W celu regeneracji wegla aktywnego wydzielo¬ na siarka jest okresowo ekstrahowana z wegla roztworem siarczku amonu, a uzyskiwany roztwór wielosiarczku przerabiany na siarke i roztwór siarczku amonowego zawracany do procesu. Ru¬ rociagi uzywane w prowadzonym procesie wedlug wynalazku sa najczesciej rurociagami o odpowie¬ dnio duzej srednicy, aby umozliwic swobodny wlew wody z mieszanina powietrznonsiarkowodo- rowa z wylotów podnosników studziennych i swo¬ bodne dodatkowe wydzielanie sie mieszaniny po¬ wietrzno-siarkowodorowej z wody do przestrzeni nad zwierciadlem wody.Wobec róznic objetosci wody, do objetosci mie¬ szaniny powietrzno-siarkowodorowej w stosunku od 1 :12 do 1 :15, odbieranie gazu odbywa sie pod wplywem depresji wytworzonej za pomoca wen¬ tylatora ssacego, zainstalowanego albo na bunkrze seperatorowym przy wylotach rurociagów, albo na wylocie glowic ujsciowych z reaktorów weglo¬ wych.Wentylator ten moze w sposób regulowany wy¬ wolywac podcisnienie w rurociagu wodno-gazo- 4 wym sprzyjajace odbieraniu wody ze studni przez rurociag.Wentylator ten zainstalowany na koncówce ru¬ rociagu w bunkrze seperatorowym poza praca ssa- 5 nia gazu w rurociagu, wykonuje w razie potrzeby prace dodatkowego dossania powietrza czystego z atmosfery w celu rozcienczenia mieszaniny po¬ wietrzno-siarkowodorowej, oraz równoczesnej pra¬ cy tloczenia tej mieszaniny do reaktorów weglo- 10 wych.Przeplyw wody w rurociagach odbywa sie gra¬ witacyjnie. Komplet urzadzen bioracych udzial w procesie tworzy szczelny uklad.Wynalazek zostanie przykladowo blizej obja- 15 sniony na rysunku, na którym przedstawiono sche¬ matycznie uklad urzadzen bioracych udzial w pro¬ cesie oczyszczania wód. Powietrze sprezone ze sprezarek 1 doprowadza sie rurociagami 2 do wy¬ robisk studziennych, w których zainstalowane sa 20 wielostopniowe, wieloczynnosciowe powietrzne pod¬ nosniki 3.Powstala w podnosnikach w wyniku pompowa¬ nia mieszanine wody i powietrza pompowego z siarkowodorem odprowadza sie rurociagami 4 25 do bunkra seperatorowego 5.Odgazowana w seperatorze 5 wode odprowadza sie rurociagiem 6, natomiast rurociagiem 7 dopro¬ wadza sie mieszanine powietrza z siarkowodorem do reaktorów 8 wypelnionych weglem aktywnym. 30 Komplet urzadzen stanowi szczelnie zamkniety uklad znajdujacy sie pod wplywem depresji wy¬ tworzonej przez wentylator 9.Rurociagi 10 sluza do doprowadzenia kwasów, którymi niekiedy zadaje sie wode zlozowa w wy- 35 robiskach studziennych. PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 40 1. Sposób oczyszczania wód z siarkowodoru zwla¬ szcza pompowanych w studziennych wyrobi¬ skach kopalnianych, polegajacy na desorpcji siarkowodoru do powietrza i utlenieniu siar¬ kowodoru w obecnosci wegla aktywnego, zna- 45 mienny tym, ze zawarty w wodzie zlozowej siarkowodór absorbuje sie do powietrza wtlo¬ czonego do ukladu podnosnikowego pompuja¬ cego wode z wyrobisk studziennych, a nastepnie w seperatorach oddziela sie wode od mieszani¬ no ny powietrzno-siarkowodoiroiwej, która z kolei poddaje sie procesowi oddzielenia poprzez utle¬ nienie siarkowodoru do siarki w reaktorach z weglem aktywnym.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 55 desorpcja siarkowodoru do rozprezajacego sie powietrza odbywa sie wewnatrz wyrobisk stu¬ dziennych na kolejnych stopniach wieloczyn¬ nosciowego podnosnika powietrznego.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, 60 ze dla intensywnego wydzielania sie siarkowo¬ doru z alkalicznych wód zlozowych do powie¬ trza, wode wewnatrz studni zadaje sie kwa¬ sem siarkowym lub solnym.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym,59629 ze przy duzych stezeniach siarkowodoru w wo¬ dzie zlozowej poddaje sie ja dodatkowemu przedmuchiwaniu powietrzem na pólkach pia¬ nowych zainstalowanych na wylotach rurocia¬ gów wewnatrz bunkra seperatorowego. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze komplet urzadzen bioracych udzial w proce- 6 sie oczyszczania jest ze soba szczelnie polaczo¬ ny i znajduje sie pod wplywem depresji wy¬ tworzonej przez wentylator zainstalowany na wylocie rurociagu wewnatrz bunkra seperato¬ rowego albo na wylocie glowic ujsciowych z re¬ aktorów weglowych. H- © PL