Przedmiotem wynalazku jest sposób oczyszczania przemyslowo zanieczyszczonego powietrza z gazów siarkowych, w szczególnosci z siarkowodoru, dwu¬ siarczku wegla i dwutlenku siarki w jednej opera¬ cji, metoda absorpcji i utleniania wymienionych gazów w kapieli.W procesach przemyslowych, szczególnie przy produkcji wlókien wiskozowych, rozcienczone po¬ wietrzem gazy siarkowe odprowadzane do atmosfe¬ ry stanowia powazne zagrozenie dla zdrowia i sro¬ dowiska czlowieka. Dla ochrony 'przed szkodliwym dzialaniem tych gazów, usuwa sie je z powietrza odlotowego i ewentualnie regeneruje dla ponowne¬ go wykorzystania.Siarkowodór jest usuwany z powietrza odlotowe¬ go przy produkcji np. wlókien wiskozowych przez absorpcje w lugu sodowym lub przy uzyciu masy Lauta w postaci suchej lub w wodnej alkalicznej zawiesinie, lub w alkalicznej zawiesinie wodorotlen¬ ku zelaza z dodatkiem lub bez dodatku uwodnio¬ nych tlenków niklu i kobaltu jako katalizatorów reakcji.Znana jest równiez metoda usuwania siarkowo¬ doru z powietrza odlotowego przez absorpcje i utle¬ nianie siarkowodoru w alkalicznej wodnej kapieli zawierajacej organiczne zwiazki utleniajace np. hy¬ drochinon, gdzie powietrze wprowadza sie do skru- bera, w którym zraszane jest w przeciwpradzie wyzej wymieniona kapiela, przy czym kapiel po- 2 dawana jest w obiegu zamknietym z basenu, w którym napowietrzana jest w sposób ciagly powie¬ trzem.W wyniku chemisorpcji siarkowodoru powstaje kwasny siarczek sodowy i siarczek sodowy, a w kapieli obiegowej wystepuje uklad redoks hydro¬ chinon 5=t chinon. Uklad ten naruszany jest z je¬ dnej strony przez tlen z powietrza, który utlenia hydrochinon do chinonu, a z drugiej strony przez kwasny siarczek sodowy i siarczek sodowy, które utleniajac sie do wolnej siarki redukuja z powro¬ tem chinon do hydrochinonu.W opisanym ukladzie kinetyki utleniania siarko- wodoru do wolnej siarki, wystepuje znaczny de¬ ficyt tlenowy powodujacy obnizenie sprawnosci ka¬ pieli obiegowej i gromadzenie sie w niej kwasnego siarczku sodowego i siarczku sodowego. Poza tym obecnosc w gazach odlotowych obok siarkowodoru dwusiarczku wegla i dwutlenku siarki pogarsza wlasciwosci utleniajace chinonu, poniewaz tworza sie zwiazki tioweglanowe i pochodne sulfonowe hy¬ drochinonu, które znacznie wolniej utleniaja sie tlenem powietrza niz hydrochinon. W zwiazku z tym powstaje jeszcze wiekszy deficyt tlenowy, a tym samym obniza sie szybkosc utleniania kwas¬ nego siarczku sodowego i siarczku sodowego do wolnej siarki.Dla zapewnienia prawidlowego przebiegu reakcji redoks, konieczne jest stosowanie bardzo duzych 92 96292 962 3 4 instalacji dla kapieli obiegowej w celu dostarczenia wystarczajacej ilosci powietrza dla ciaglego utle¬ niania hydrochinonu, jak równiez duzych ilosci ko¬ sztownego hydrochinonu dla utrzymania sprawnos¬ ci tego procesu. Poza tym tworzenie sie znacz¬ nych ilosci tiosiarczków, siarczynów i siarczków, które nastepnie odprowadzane sa do scieków sta¬ nowi powazne zagrozenie dla srodowiska czlowie¬ ka.Wyzej opisana metoda, poza przedstawionymi nie¬ dogodnosciami pozwala na oczyszczanie powietrza odlotowego z siarkowodoru z wydajnoscia w grani¬ cach 50—70%.Dla oczyszczania powietrza z siarkowodoru oraz z dwusiarczku wegla stosuje sie w technice zwy¬ kle dwustopniowe procesy, w których najpierw usu¬ wa sie siarkowodór przez wyplukiwanie alkaliczna kapiela, z której wydalany jest w procesie regene¬ racji, a dwusiarczek wegla adsorbowany jest np. na weglu aktywnym i regenerowany para wodna.Metody te sa jednak nie oplacalne w przypadku duzego rozcienczenia tych gazów powietrzem.Znany jest równiez sposób oczyszczania powie¬ trza odlotowego z gazów siarkowych polegajacy na równoczesnym przeprowadzeniu siarkowodoru, dwusiarczku wegla i tleno-siarczku wegla w dwu¬ tlenek siarki metoda spalania na sucho wobec ka¬ talizatorów, a nastepnie absorpcji otrzymanego dwutlenku siarki w roztworze fosforanu sodowego.Sposób ten, aczkolwiek pozwala na usuniecie ga¬ zów siarkowych w jednej operacji, nie jest stoso¬ wany w skali przemyslowej z uwagi na wysokie koszty eksploatacji.Sposobem wedlug wynalazku, oczyszczanie po¬ wietrza odlotowego z gazów siarkowych, szcze¬ gólnie z siarkowodoru, dwusiarczku wegla i dwu¬ tlenku siarki przeprowadza sie metoda absorpcji i utleniania tych gazów w alkalicznej wodnej ka¬ pieli, przy czym stosuje sie kapiel zawierajaca nie¬ organiczne zwiazki utleniajace rozpuszczalne w wo¬ dzie np. podchloryny metali alkalicznych, korzyst¬ nie podchloryn sodowy w ilosci odpowiadajacej co najmniej 0,1 g, korzystnie 3—5 g czynnego chloru na 1 litr kapieli, a proces absorpcji i utleniania gazów siarkowych prowadzi sie przy wartosci pH 9—12, w obiegu kapieli.O ile reakcja utleniania siarkowodoru i dwutlen¬ ku siarki przebiega szybko i z duza wydajnoscia, to proces utleniania dwusiarczku wegla postepuje znacznie wolniej i z mniejsza wydajnoscia.Stwierdzono, ze dodatek do kapieli obiegowej nie¬ wielkiej ilosci chemisorbentów oraz ewentualnie katalizatorów reakcji utleniania, wplywa dodatnio na wydajnosc procesu oczyszczania rozcienczonych powietrzem gazów siarkowych, szczególnie gdy za¬ wieraja one dwusiarczek wegla.Jako chemisorbenty stosuje sie zwiazki typu po- liglikoli o ciezarze czasteczkowym ponizej 300, ko¬ rzystnie polietylenoglikol lub aminy alifatyczne, korzystnie dwuetanoloamine i etylenodwuamine lub ich sole, w ilosci co najmniej 0,005 g/l kapieli. Jako katalizatory reakcji utleniania stosuje sie sole wa¬ nadu i/lub palladu, korzystnie ich siarczki w ilosci co najmniej 0,01 g/l kapieli.Stwierdzono, ze sposób oczyszczania powietrza odlotowego z siarkowodoru, dwusiarczku wegla i dwutlenku siarki wedlug wynalazku, mozna z po- wodzeniem stosowac w fabrykach posiadajacych instalacje do oczyszczania powietrza odlotowego z siarkowodoru metoda absorpcji i utleniania w al¬ kalicznej wodnej kapieli hydrochinonowej.W tym przypadku, stosuje sie kapiel obiegowa zawierajaca obok nieorganicznych zwiazków utle¬ niajacych np. podchlorynu sodowego i ewentualnie chemisorbentów oraz katalizatorów reakcji utlenia¬ nia, dodatkowo hydrochinon w ilosci, co najmniej 0,1 g/l kapieli, przy czym korzystne jest stosowa¬ nie kapieli, w której stosunek ilosciowy podchlory¬ nu sodowego do hydrochininu ksztaltuje sie jak 2 :1.Stosujac kapiel obiegowa zawierajaca obok pod¬ chlorynu sodowego hydrochinon, proces utleniania gazów siarkowych zachodzi w ukladzie dwóch srod¬ ków utleniajacych — podchlorynu sodowego i hy¬ drochinonu. Podchloryn sodowy powoduje utlenia¬ nie kwasnych siarczków sodowych i siarczków so¬ dowych do siarczanów, a zarazem regeneruje hy¬ drochinon przez utlenianie pochodnej sulfonowej hydrochinonu do siarczanów i chinonu.W takim ukladzie, regeneracje chinonu mozna prowadzic calkowicie za pomoca podchlorynu so¬ dowego bez utleniania kapieli obiegowej dodatko¬ wo tlenem powietrza, poniewaz podchloryn sodowy niweluje z jednej strony deficyt tlenowy powsta¬ ly w ukladzie kapieli hydrochinonowej, a z drugiej strony utlenia nadmiar kwasnych siarczków- sodo¬ wych i siarczków sodowych do siarczanów.Stosowanie kapieli obiegowej zawierajacej dodat¬ kowo hydrochinon sprawia, ze zmniejsza sie rów¬ niez wydatnie zuzycie podchlorynu sodowego, po¬ niewaz hydrochinon powoduje czesciowo uzupelnie¬ nie zapotrzebowania tlenowego kapieli przez prze¬ niesienie tlenu z powietrza poprzez reakcje redoks hydrochinon ^ chinon.Sposób wedlug wynalazku, umozliwia oczyszcza¬ nie powietrza odlotowego równoczesnie z siarkowo¬ doru, dwusiarczku wegla i dwutlenku siarki w je¬ dnej operacji, gdzie w koncowym efekcie utlenia¬ nia tych gazów otrzymuje sie glównie siarczany, które nie stanowia zagrozenia dla srodowiska czlo¬ wieka. Poza tym oczyszczanie powietrza sposobem wedlug wynalazku jest ekonomiczne i przebiega z duza wydajnoscia, a mianowicie: dla dwusiarczku wegla powyzej 80°/o, a siarkowodoru i dwutlenku siarki powyzej 95%.Przyklad I. Powietrze z odciagów wentyla¬ cyjnych fabryki wiskozowej zawierajace 30 mg/m3 siarkowodoru, 368 mg/m3 dwusiarczku wegla i 8 mg/ /m3 dwutlenku siarki, doprowadzono z predkoscia 1 m/sek kanalami wentylacyjnymi do wiezy ab¬ sorpcyjnej wypelnionej pierscieniami Raschiga, gdzie zraszano je w przeciwpradzie woda alka¬ liczna kapiela o nastepuj acyim skladzie i ilosci poszczególnych skladników obliczonej na 1 litr ka¬ pieli: 3 g wodorotlenku sodowego 9 g weglanu sodowego 40 45 50 55 605 92 962 6 7 g podchlorynu sodowego, co odpowiada 3,5 g czynnego chloru 0,5 g chlorowodorku etylenodwuaminy Proces absorpcji i utleniania gazów siarkowych prowadzono w obiegu kapieli przy pH 10,0.Powietrze po przejsciu przez wieze absorpcyjna zawieralo ponizej 1 mg/m3 siarkowodoru, co jest wynikiem ponizej wykrywalnosci siarkowodoru me¬ toda z utworzeniem blekitu metylenowego, okolo 65 mg/m3 dwusiarczku wegla oznaczonego metoda z utworzeniem karbaminianu miedziowego oraz nie zawieralo dwutlenku siarki przy zastosowaniu me¬ tody z chlorowodorkiem p-rozaniliny.Tak wiec proces przebiegal z wydajnoscia: w sto¬ sunku do siarkowodoru powyzej 95°/o, w stosunku do dwusiarczku wegla powyzej 80%, a w stosun¬ ku do dwutlenku siarki ze 100% wydajnoscia.Przyklad II. Powietrze z odciagów wentyla¬ cyjnych zawierajace 32 mg/m3 siarkowodoru, 180 mg/m3 dwusiarczku wegla i okolo 9 mg/m3 dwu¬ tlenku siarki doprowadzano do wiezy absorpcyj¬ nej z predkoscia 3 m/sek. kanalami wentylacyjny¬ mi do wiezy absorpcyjnej wypelnionej pierscie¬ niami Raschiga, gdzie zraszano je w przeciwpra- dzie wodna alkaliczna kapiela zawierajaca uklad dwóch srodków utleniajacych o nastepujacym skla¬ dzie i ilosci poszczególnych skladników obliczonej na 1 litr kapieli: 4 g wodorotlenku sodowego 8 g weglanu sodowego 4 g podchlorynu sodowego, co odpowiada 2 g czynnego chloru 2 g hydrochinonu 1 g polietylenoglikolu 1 g siarczku wanadu Proces absorpcji i utleniania gazów siarkowych prowadzone w obiegu zamknietym kapieli przy pH 9,5. Powietrze po przejsciu przez wieze absorp¬ cyjna zawieralo ponizej 1 mg/m3 siarkowodoru, 200 mg/m3 dwusiarczku wegla i nie zawieralo dwu¬ tlenku siarki, przy czym metody analityczne dla oznaczenia wymienionych gazów stosowane jak w przykladzie I.Wydajnosc procesu oczyszczania powietrza wy¬ nosila w stosunku do siarkowodoru powyzej 95% a w stosunku do dwusiarczku wegla okolo 89%, a w stosunku do dwutlenku siarki 100%.Przyklad III. Powietrze z odciagów wentyla¬ cyjnych zawierajace 31,2 mg/m3 siarkowodoru, 131,2 mg/m3 dwusiarczku wegla i okolo 9 mg/m3 dwutlenku siarki doprowadzano do wiezy absorp¬ cyjnej z predkoscia okolo 4 m/sek. i poddawano je procesowi absorpcji i utleniania przy zastosowa¬ niu kapieli o nastepujacym skladzie i ilosci sklad¬ ników obliczonej na 1 litr kapieli: 3,91 g weglanu sodowego ,46 g kwasnego weglanu sodowego 0,20 g podchlorynu sodowego, co odpowiada 0,1 g czynnego chloru 0,66 g hydrochinonu 0,005 g polietylenoglikolu 0,01 g siarczku wanadu Proces absorpcji i utleniania gazów siarkowych prowadzono w obiegu zamknietym kapieli przy pH 9,4. Powietrze pa przejsciu przez wieze absorpcyjna zawieralo 4,2 mg/m3 siarkowodoru, 26,0 mg/m3 dwu¬ siarczku wegla i nie zawieralo dwutlenku siarki, przy czym metody analityczne do oznaczania wy¬ mienionych gazów stosowano jak w przykladzie I.Wydajnosc procesu oczyszczania powietrza wy¬ nosila w stosunku do siarkowodoru 86,5%, do dwu¬ siarczku wegla 80,2%, a w stosunku do dwutlen¬ ku siarki 100%.Przyklad IV. Powietrze z odciagów wentyla¬ cyjnych zawierajace 39,2 mg/m3 siarkowodoru i 180 mg/m3 dwusiarczku wegla doprowadzono do wiezy absorpcyjnej z predkoscia 4 m/sek i pod¬ dawano je procesowi absorpcji i utleniania przy zastosowaniu kapieli o nastepujacym skladzie i ilos¬ ci skladników obliczonej na 1 litr kapieli: 2,50 g wodorotlenku sodowego 2,35 g weglanu sodowego 1,00 g podchlorynu sodowego, co odpowiada 0,5 g czynnego chloru 0,33 g hydrochinonu 0,01 g polietylenoglikolu 0,01 g siarczku palladu Proces absorpcji i utleniania gazów siarkowych prowadzono w obiegu zamknietym kapieli przy pH 12. Powietrze po przejsciu przez wieze absorp¬ cyjna zawieralo 3 mg/m3 siarkowodoru i 18 mg/m3 dwusiarczku wegla, przy stosowaniu metod anality¬ cznych jak w przykladzie I. Wydajnosc procesu w stosunku do siarkowodoru wynosila 92,4%, a do dwusiarczku wegla 90,0%. PL PL PL PL PL PL PL