PL61787B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.VI.1967 (P 121 410) 20.1.1971 61787 KI. 26 d, 8/01 MKP ClOk, 1/2$ UKD Wspóltwórcy wynalazku: Hanna Regulska, Adam Boznanski, Antoni Balczewski, Stanislawa Kowal Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Gazownictwa, Warszawa (Polska) Masa do oczyszczania gazu od siarkowodoru, zwiazków cyjanowych i organicznych zwiazków siarki Przedmiotem wynalazku jest masa katalitycznego oczyszczania gazu od siarkowodoru, zwiazków cyjano¬ wych i organicznych zwiazków siarki w urzadzeniach przemyslowych.Dotychczas stosowane masy do oczyszczania gazu od siarkowodoru i zwiazków cyjanowych dziela sie na ma¬ sy pochodzenia naturalnego t.zw. rudy darniowe oraz masy sztuczne.Jako masy sztuczne stosowane sa odpady przemyslo¬ we z przerobu boksytu zawierajace okolo 50% tlenków zelaza i od 10—40% wilgoci tak zwane masy Lauta czy Lux'a, lub osady z odzelaziania wody (masa Ra- wit), wzglednie masy preparowane z rozdrobnionych tlenków zelaza osadzonych na obojetnym nosniku t.zw. masy mieszane.Masy mieszane z nosnikami lub odpowiednio prepa¬ rowane gabki, sporzadza sie przez osadzanie rozdrob¬ nionych i utlenionych struzyn zelaza na materialach o rozwinietej powierzchni i luznej strukturze takich jak: trociny, wióry, torf, wzglednie zuzel mielony.Masy mieszane wykazuja mniejsza zdolnosc zbrylania sie oraz lepsza przepuszczalnosc dla gazów. Dlatego tez ciezkie i zbite masy czyszczace niekiedy sa ulepszane przez dodatek od 5—10% wagowych srodka spulchnia¬ jacego wieksze ilosci obojetnego w reakcji nosnika sa niepotrzebnym balastem.Proporcja dodatku srodka spulchniajacego powinna byc ograniczona tak, aby zawartosc zelaza w suchej masie wynosila ponad 30% wagowych tj. ok. 45% w przeliczeniu na Fe2C3, przy czym z tego ponad 70% 10 20 25 zelaza winno wystepowac w formie czynnej jako tak zwane zelazo aktywne, tak aby zdolnosc pochlaniania siarkowodoru nie byla nizsza niz 25 g H2S na 100 g suchej masy.W testach laboratoryjnych i wedlug literatury facho¬ wej wymienione masy czyszczace po 4-krotnym wysy- ceniu siarkowodorem i regeneracjach sa zdolne zatrzy¬ mac od 40 do 50 g siarki na 100 g suchej masy.Natomiast w warunkach przemyslowych wartosc ta spada najczesciej do 40 g siarki na 100 g suchej masy.Zarówno w Polsce jak i w innych krajach zaznacza sie ostatnio staly niedobór mas czyszczacych spelniajacych wyzej wymienione parametry.Celem wynalazku bylo opracowanie nowej masy czyszczacej, która zlikwiduje dotychczasowy deficyt mas, przy tym latwo dostepnej w skali krajowej, a która be¬ dzie miala zdolnosc usuwania siarkowodoru co naj¬ mniej taka jak dotychczas stosowane masy.Jak stwierdzono, ujemna strona dotychczas stosowa¬ nych mas czyszczacych zarówno naturalnych jak i sztucznych jest, ze tylko czesc zawartego w nich zelaza od 70—90% wystepuje w formie chemicznie czynnej.W masie wedlug wynalazku znajduje sie 100% czyn¬ nych chemicznie koloidalnych wodorotlenków zelaza, co pozwala na zastosowanie znacznie wiekszych ilosci obo¬ jetnego nosnika, zapewniajacych dobra przepuszczalnosc masy dla gazów.W masie wedlug wynalazku koloidalne wodorotlenki zelaza z katalizatorem organicznym sa produktem ubocznym z redukcji organicznych zwiazków nitrowych 6178761787 na aminy, a w szczególnosci nitrobenzenu na aniline, wedlug nastepujacej reakcji: R.N02 + 3Fe + 6HC1 R.NO2 + FeCl2 + 4H20 R.NH2 + 3FeCl2 + 2H20 R.NH2 + 2FeCl2 + 2Fe (OH)3 przy czym R = C6H5 w przypadku redukowania nitro¬ benzenu.Jak wynika z cytowanej koncowej reakcji powstaly w procesie FeCl2 jest stale odtwarzany, nastepnie ulega hydrolizie tworzac ostatecznie wodorotlenek zelaza, be¬ dacy podstawowym skladnikiem odpadów przemyslo¬ wych. Powstale na tej drodze koloidalne wodorotlenki zelaza zawieraja w ilosci okolo 0,5% wagowych pewne trudne do usuniecia zanieczyszczenia OTganiczne.Na zanieczyszczenia te skladaja sie przede wszystkim: nitrobenzen, azoksybenzen, azobenzen, hydrazobenzen, anilina oraz ich pochodne. Substancje te katalizuja przebieg reakcji wiazania siarkowodoru i regeneracji masy czyszczacej. Badania wykazaly, ze wymienione odpady koloidalnych wodorotlenków zelaza z kataliza¬ torem, zastosowane do usuwania siarkowodoru, orga¬ nicznych zwiazków siarki, polaczen cyjanowych z gazu weglowego, ziemnego, z gazów mieszanych oraz powie¬ trza i spalin zanieczyszczonych powyzszymi zwiazkami usuwaja wymienione zanieczyszczenia calkowicie, co bylo dotychczas nie do osiagniecia przy stosowaniu zna¬ nych mas, a to dzieki obecnosci katalizatora organicz¬ nego oraz 100% czynnego chemicznie zelaza w postaci wodorotlenku.Reaktywnosc tych odpadów w obecnosci organiczne¬ go katalizatora jest tak duza, ze przy jednorazowym wysyceniu odpadów siarkowodorem uzyskuje sie sto¬ pien pochloniecia okolo 40 g H2S na 100 g suchej ma¬ sy, gdy dotychczas przy stosowaniu znanych mas czysz¬ czacych otrzymywano najwyzej do 30 g H2S.Ze wzgledu na duze stezenia zelaza w odpadach tj. od 86—90% wagowych w przeliczeniu na Fe2C3 i bar¬ dzo silna aktywnosc chemiczna nie jest celowe ich wy¬ korzystanie w stanie samoistnym, ze wzgledu na nie¬ bezpieczenstwo podwyzszenia temperatury i mozliwosc samozaplonu przy ciaglej regeneracji odpadów. Z tych wzgledów zachodzi koniecznosc mieszania odpadów za¬ wierajacych tak czynne skladniki z obojetnymi chemicz¬ nie nosnikami.Jako obojetne chemicznie nosniki stosowano znane srodki spulchniajace jak trociny, torf, wegiel brunatny, zuzel, zele krzemionkowe, bentonity i inne substancje hydroskopijne oraz rudy darniowe o malej zawartosci zelaza, dotychczas nie przydatne do oczyszczania gazu.Na podstawie przeprowadzonych badan ustalono za najkorzystniejsze mieszanki o proporcji na 1 czesc wa¬ gowa odpadów tak zwanych szlamów poanilinowych 1 czesc wagowa torfu lub innych substancji spulchnia¬ jacych, wzglednie 4-czesci wagowe rudy darniowej ni¬ skiej jakosci dotychczas nie przydatnej do wyzej poda¬ nego celu, przy czym zawartosc sumaryczna tych che¬ micznie obojetnych nosników w masie ze wzgledu na reakcje egzotermiczna nie powinna utrzymywac sie po¬ nizej 40% wagowych w stosunku do ciezaru sporzadzo¬ nej mieszanki.W oczyszczakiikach o systemie ciaglym jest korzystne preparowanie powyzszej mieszanki znanymi sposobami w formie granulek o srednicy okolo 2—3 cm. 10 15 20 Przyklad I. Sporzadza sie mieszanine o skladzie 1 czesc wagowa odpadu tj. koloidalnego wodorotlenku zelaza z zawartoscia katalizatora organicznego okolo 0,5% wagowych oraz 1 czesc wagowa torfu jako obo¬ jetnego nosnika. Mieszanine nawilza sie woda przemy¬ slowa do optymalnej wilgotnosci charakterystycznej dla pojemnosci wilgoci zastosowanego nosnika. Po 4-ch ko¬ lejnych wysyceniach siarkowodorem i regeneracjach uzyskuje sie okolo 58 g siarki na 100 g suchej mie¬ szanki tj. 116% w stosunku do samych odpadów.Przyklad II. Sporzadza sie mieszanine o skladzie 4 czesci wagowe rudy darniowej niskiej jakosci znako¬ wanej w zalaczonej tablicy 1 litera A lub B oraz 1 czesc wagowa odpadu. Mieszanine nawilza sie woda do wil¬ gotnosci 40—42% wagowych. Chlonnosc rudy po uzdatnieniu odpadami anilinowymi wzrasta z poczatko¬ wych 33—36 gramów siarki do 52 g siarki na 100 g su¬ chej masy.Uzyskane wyniki uwidacznia tablica 1. 25 Rodzaj oznaczenia 30 1) granulacja masy (cm) 2) wilgotnosc 35 poczatkowa w % wagowych 3) zawartosc zela¬ za w gramach na 100 g 40 suchej masy 4) zawartosc Fe203 z przeliczenia 5)*zawartosc 45 siarki po 4-ch wysyceniach w gramach na 100 g suchej masy 50 ^ , rr 6) zawartosc katalizatora organicznego (% wag.) Tabli ca Rudy niskiej jakosci Ruda A 2 41 25,6 35,8 36,2 ° ' RudaB 2 44 26,8 37,5 . 33,3 1 0 1 Odpady z produkcji aniliny za¬ wierajace katalizaior organiczny koloidalne 19 61,0 85,5: 36 (po 1 wysyceniu), 0,5-0,8 Masa wg wyna¬ lazku—odpady z ruda w stosunku 1:4 Ruda A 0-2 39 32,7 45,8 52,0 0,1-0,2 Ruda B 0-2 42 33,6 47,0 50,7 0,1-0,2 55 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Masa do oczyszczania gazu od siarkowodoru, zwiaz- 60 ków cyjanowych i organicznych zwiazków siarki, skla¬ dajaca sie z wodorotlenku zelaza i srodka spulchniajace¬ go, znamienna tym, ze zawiera (A) mieszanine odpadów przemyslowych powstalych przy redukcji organicznych zwiazków nitrowych na aminy, w szczególnosci nitroben- 65 zenu na aniline, skladajaca sie z koloidalnego wodoro-617&7 tlenku zelaza zawierajacego katalizator organiczny, któ¬ ry stanowia zwiazki przejsciowe podczas redukcji takie jak: nitrobenzen, azobenzen, hydrazobenzen, anilina i ich pochodne w ilosci korzystnie 0,5% wagowych oraz (B) srodki spulchniajace takie jak: trociny, torf, zele krze¬ mionkowe, bentonit lub/i rudy darniowe niskiej jakosci, przy czym stosunek wagowy srodka spulchniajacego do odpadów jest korzystnie od 1:1 — 1:4. Ookonano jednej poprawki PL PL