RU1820887C - Process for preparing elementary sulfur - Google Patents

Process for preparing elementary sulfur

Info

Publication number
RU1820887C
RU1820887C SU4892232A RU1820887C RU 1820887 C RU1820887 C RU 1820887C SU 4892232 A SU4892232 A SU 4892232A RU 1820887 C RU1820887 C RU 1820887C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sulfur
sulfur dioxide
reduction
hydrocarbon
fuel
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Арутюнов
Валентин Яковлевич Басевич
Владимир Иванович Веденеев
Владимир Александрович Ушаков
Original Assignee
Научно-производственное предприятие "Технопром"
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 Научно-производственное предприятие "Технопром" filed Critical Научно-производственное предприятие "Технопром"
Priority to SU4892232 priority Critical patent/RU1820887C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1820887C publication Critical patent/RU1820887C/en

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
    • C01B17/04Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides
    • C01B17/0473Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by reaction of sulfur dioxide or sulfur trioxide containing gases with reducing agents other than hydrogen sulfide
    • C01B17/0478Preparation of sulfur; Purification from gaseous sulfur compounds including gaseous sulfides by reaction of sulfur dioxide or sulfur trioxide containing gases with reducing agents other than hydrogen sulfide with hydrocarbons or mixtures containing them

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области неорганической химии, в частности к способам получени  серы путем переработки отход щих промышленных газов, содержащих диоксид серы. Сущность способа заключаетс  в том, что в отдельной установке провод т пиролиз или окислительный крекинг углеводорода (жидкого, твердого или газообразного ). Восстанавливаемый сернистый газ с содержанием диоксида серы 10-20% (остальное: несв занный кислород, азот, углекислый газ и др.), что соответствует составу отход щих газов металлургических производств , дл  предварительного нагрева, смешивают в горелочном устройстве, состо щем из нескольких горелок, рассредоточенных по поперечному сечению реактора , с газообразным топливом при отношении топливо: кислород, близком к стехиометрическому (подача топлива может на 1-5% превышать стехиометрическое соотношение ), и поджигают. В нагретый сернистый газ подают продукты пиролиза (крекинга) углеводорода. После прохождени  газового потока через реактор производ т его закалку путем охлаждени  до 300-400°С со скоростью не менее 1000 град/с. Затем путем дальнейшего охлаждени  газового потока выдел ют серу. Газообразные продукты направл ют на каталитическое довосстановление. Выход серы составл ет 86%, значительно возрастает скорость процесса, 3 з.п. ф-лы.The invention relates to the field of inorganic chemistry, in particular to methods for producing sulfur by processing waste industrial gases containing sulfur dioxide. The essence of the method is that in a separate installation, pyrolysis or oxidative cracking of a hydrocarbon (liquid, solid or gaseous) is carried out. Reduced sulfur dioxide with a sulfur dioxide content of 10-20% (the rest: unbound oxygen, nitrogen, carbon dioxide, etc.), which corresponds to the composition of the exhaust gases of metallurgical plants, for preheating, is mixed in a burner consisting of several burners dispersed over the cross section of the reactor with gaseous fuel at a fuel: oxygen ratio close to stoichiometric (fuel supply can be 1-5% higher than the stoichiometric ratio) and set on fire. Hydrocarbon pyrolysis (cracking) products are fed into heated sulfur dioxide. After the gas stream passes through the reactor, it is quenched by cooling to 300-400 ° C at a speed of at least 1000 deg / s. Then, sulfur is recovered by further cooling the gas stream. Gaseous products are sent for catalytic reduction. The sulfur yield is 86%, the process speed increases significantly, 3 s.p. f-ly.

Description

Изобретение относитс  к области неорганической химии, в частности к способам получени  серы путем переработки отход щих промышленных газов, содержащих диоксид серы, и может быть использовано, например в цветной металлургии дл  очистки отход щих газов с одновременным получением товарной серы.The invention relates to the field of inorganic chemistry, in particular to methods for producing sulfur by processing industrial waste gases containing sulfur dioxide, and can be used, for example, in non-ferrous metallurgy for the treatment of waste gases while producing marketable sulfur.

Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода целевого продукта, сокращение продолжительности процесса, обеспечение возможности использовани  жидких и твердых углеводородов, снижение содержани  токсичных соединений серы в продуктах восстановлени .The aim of the invention is to increase the yield of the target product, reduce the duration of the process, enable the use of liquid and solid hydrocarbons, reduce the content of toxic sulfur compounds in the reduction products.

Поставленна  цель достигаетс  предлагаемым способом получени  элементарной серы из газов, содержащих диоксид серы, включающим высокотемпературное восстановление их углеводородами с предварительным нагревом сернистых газов, последующее охлаждение продуктов восстановлени , конденсацию образующейс  серы и каталитическое довосстановлениеThe goal is achieved by the proposed method for the production of elemental sulfur from gases containing sulfur dioxide, including high-temperature reduction with hydrocarbons with preliminary heating of sulfur dioxide, subsequent cooling of the reduction products, condensation of the resulting sulfur and catalytic reduction

0000

ю оu o

00 00 XJ00 00 XJ

соwith

непрореагировавших сернистых газов, в котором углеводород перед подачей на восстановление подвергают гкиролизу или окислительному крекингу, а предварительный нагрев газов, содержащих диоксид серы , осуществл ют сжиганием любого углеводородного топлива в сернистом газе за счет несв занного кислорода или воздуха , подаваемого совместно с сернистым газом при соотношении кислород:топливо, близком к стехиометрическому. - В случае больших объемов реактора и подаваемых газов поставленна  цель наилучшим образом достигаетс  тем, что подачу газов, содержащих диоксид серы и несв занный кислород, и углеводородного топлива дл  предварительного нагрева осуществл ют рассредоточение по всему поперечному сечению реактора.unreacted sulphurous gases, in which the hydrocarbon is subjected to gyrolysis or oxidative cracking before being fed to the reduction, and the gases containing sulfur dioxide are preheated by burning any hydrocarbon fuel in sulphurous gas due to unbound oxygen or air supplied together with sulphurous gas at a ratio oxygen: fuel close to stoichiometric. - In the case of large volumes of the reactor and supplied gases, the goal is best achieved by the fact that the supply of gases containing sulfur dioxide and unbound oxygen and hydrocarbon fuel for preheating are dispersed over the entire cross section of the reactor.

Максимальному достижению поставленной цели способствуют также следующие приемы: 1) предварительный подогрев подаваемых на восстановление углеводородных продуктов пиролиза или окислительного крекинга углеводородов; 2) проведение восстановлени  в присутствии инициирующих процесс добавок ацетилена, перекисных соединений или непредельных углеводородов; 3) резкое охлаждение газового потока в процессе восстановлени  на 300-400°С со скоростью Охлаждени  не менее 1000 град/с.The following techniques also contribute to the maximum achievement of the goal: 1) preheating of hydrocarbons supplied for the reduction of hydrocarbon pyrolysis or oxidative cracking of hydrocarbons; 2) carrying out reduction in the presence of initiating additives of acetylene, peroxides or unsaturated hydrocarbons; 3) sharp cooling of the gas stream during the recovery process at 300-400 ° C with a cooling rate of at least 1000 deg / s.

В известных способах получени  серы из газов, содержащих диоксид серы, предварительный пиролиз-Офекинг} углеводорода перед подачей его на восстановление до насто щего времени не примен лс . Предварительный крекинг углеводорода позвол ет , во-первых, сократить врем  реакции, во-вторых, снизить температуру процесса. Как было установлено экспериментальными исследовани ми при разработке за вл емого способа, веществами, непосредственно восстанавливающими диоксид серы,  вл ютс  водород и непредельные углеводороды , образующиес  при термическом пиролизе (крекинге) углеводорода, причем скорость всего процесса восстановлени  лимитируетс  процессом пиролиза, а восстановление диоксида серы продуктами пиролиза .(« 70-80% Н2) протекает в 4-8 раз быстрее, чем самим углеводородом. Более высока  скорость процесса при восстановлении по предлагаемому способу позвол ет повысить степень восстановлени  диоксида серы. т.к. в этом случае процесс .восстановлени  успевает пройти на большую глубину за врем  прохождени  газов через реактор. Использование продуктов пиролиза (крекинга ), основным компонентом которых  вл етс  водород, позвол ет также практически полностью избежать таких непри тных последствий, как образование перевосстановленных токсичных соединений серы CS2 и COS, дл  превращени  которых в элементарную серу необходимо вводить помимо общеприн того довосстановлени  сероводорода дополнительную каталитическую стадию, значительно усложн ющуюIn known methods for producing sulfur from gases containing sulfur dioxide, preliminary pyrolysis-Offering of a hydrocarbon prior to its supply to reduction has not yet been used. Preliminary cracking of the hydrocarbon allows, firstly, to reduce the reaction time, and secondly, to reduce the temperature of the process. As was established by experimental studies in the development of the claimed method, the substances directly reducing sulfur dioxide are hydrogen and unsaturated hydrocarbons formed during thermal pyrolysis (cracking) of the hydrocarbon, the speed of the entire reduction process being limited by the pyrolysis process and the reduction of sulfur dioxide by products pyrolysis. ("70-80% H2) proceeds 4-8 times faster than the hydrocarbon itself. A higher process rate during reduction by the proposed method allows to increase the degree of reduction of sulfur dioxide. because in this case, the reduction process manages to go to great depth during the passage of gases through the reactor. The use of products of pyrolysis (cracking), the main component of which is hydrogen, also makes it possible to almost completely avoid unpleasant consequences such as the formation of toxic toxic sulfur compounds CS2 and COS, for the conversion of which into elemental sulfur it is necessary to introduce additional catalytic addition to conventional hydrogen sulfide reduction stage significantly complicating

0 весь процесс.. Наконец, введение стадии предварительного пиролиза или окислительного крекинга позвол ет использовать дл  восстановлени  диоксида серы в этом же самом реакторе не только газообразные,0 the whole process .. Finally, the introduction of a preliminary pyrolysis or oxidative cracking step allows not only gaseous, but also gaseous, to be used for reducing sulfur dioxide in the same reactor.

5 но и жидкие углеводороды и даже твердые5 but also liquid hydrocarbons and even solid

углеводороды, например каменный уголь.hydrocarbons, for example coal.

использу  газообразные продукты их тер . мической переработки, например коксовыйusing gaseous products of their ter. processing, e.g. coke

газ.gas.

0 Так как предварительный пиролиз (крекинг ) углеводорода, подаваемого на восстановление , позвол ет за счет более высокой скорости процесса снизить его температуру , то дл  предварительного нагрева требу5 етс  меньше топлива.0 Since the preliminary pyrolysis (cracking) of the hydrocarbon fed to the reduction allows lowering its temperature due to the higher speed of the process, less fuel is required for preheating.

В предлагаемом способе, в отличие от прототипа, углеводородное топливо дл  предварительного нагрева подаетс  совместно с восстанавливаемым газом, содержа0 щим диоксид серы и несв занный кислород или воздух при соотношении кислород:топ- ливо, близком к стехиометрическому.In the proposed method, in contrast to the prototype, hydrocarbon fuel for preheating is supplied together with a reduced gas containing sulfur dioxide and unbound oxygen or air at an oxygen: fuel ratio close to stoichiometric.

Одновременна  подача топлива и диоксида серы позвол ет использовать не5 св занный кислород, почти всегда содержащийс  в сернистом газе, дл  окислени  топлива при предварительном нагреве и исключить попадание кислорода в зону восстановлени , где присутствие даже не0 значительных количеств окислител  резко тормозит процесс восстановлени , снижа  выход целевого продукта.The simultaneous supply of fuel and sulfur dioxide allows the use of unbound oxygen, almost always contained in sulfur dioxide, to oxidize the fuel during preheating and to prevent oxygen from entering the reduction zone, where the presence of even small amounts of oxidizing agent drastically inhibits the reduction process, reducing the yield of the target product.

Как было установлено исследовани ми (при разработке за вленного способа), при5 сутствие в подаваемых на сжигание дл  предварительного нагрева газах до 20% диоксида серы не выводит стехиометрические углеводород-воздушные смеси за пределы области устойчивого горени .As was established by research (when developing the inventive method), the presence of stoichiometric hydrocarbon-air mixtures in the gases supplied for combustion for preheating to 20% sulfur dioxide does not move beyond the range of sustainable combustion.

00

Исследовани  также показали, что сте- хиометрическое соотношение углеводо- род:кислород или очень небольшой избыток углеводорода (t-5%) при содержании диок- 5 сида серы по крайней мере до 20% позвол ет почти полностью убрать кислород из сернистого газа, не наруша  устойчивого горени  смеси, и получать практически расчетную адиабатическую температуру газового потока.Studies have also shown that the stoichiometric ratio of hydrocarbon: oxygen or a very small excess of hydrocarbon (t-5%) with a sulfur dioxide content of at least 20% allows almost completely removing oxygen from sulfur dioxide, without violating stable combustion of the mixture, and obtain the practically calculated adiabatic temperature of the gas stream.

Рассредоточенна  подача углеводородного топлива, идущего на подогрев, позвол ет создать несколько относительно небольших зон устойчивого горени , при этом повышаетс  устойчивость работы восстановительного агрегата, уменьшаетс  врем  горени  углеводорода за счет уменьшени  длины факела пламени, и тем самым повышаетс  врем , отводимое на процесс восстановлени  (при тех же габаритах агрегата ), что в конечном счете увеличивает выход целевого продукта. Одновременна  работа нескольких горелочных устройств исключает опасность образовани  в реакторе взрывоопасной смеси при срыве пламени в одном из них и обеспечивает более равномерный прогрев продуктов по всему сечению реактора.The dispersed supply of hydrocarbon fuel for heating allows the creation of several relatively small areas of stable combustion, while increasing the stability of the recovery unit, reducing the burning time of the hydrocarbon by reducing the length of the flame, and thereby increasing the time allocated to the recovery process (with the same dimensions of the unit), which ultimately increases the yield of the target product. The simultaneous operation of several burner devices eliminates the danger of the formation of an explosive mixture in the reactor upon flame failure in one of them and provides a more uniform heating of the products throughout the reactor cross section.

Предварительный подогрев газа-восстановител , объем которого может составл ть более дес ти процентов общего объема проход щих через реактор газов, позвол ет избежать (неизбежного в противном случае) падени  температуры в зоне восстановлени  на 150-200°, что привело бы к многократному уменьшению скорости и. следовательно, уменьшению выхода целевого продукта или потребовало бы соответствующего увеличени  температуры в зоне горени , что сопр жено с увеличением объема топлива, подаваемого в реактор, и резкому увеличению скорости износа теплозащитного покрыти  в присутствии агрессивных сернистых соединени Preheating the reducing gas, the volume of which can be more than ten percent of the total volume of gases passing through the reactor, allows one to avoid (inevitably otherwise) a temperature drop in the reduction zone of 150-200 °, which would lead to a multiple decrease in speed and. therefore, a decrease in the yield of the target product would require a corresponding increase in the temperature in the combustion zone, which is associated with an increase in the volume of fuel supplied to the reactor and a sharp increase in the rate of wear of the heat-protective coating in the presence of aggressive sulfur compounds

Применение инициирующих процесс добавок позвол ет увеличить скорость процесса либо снизить температуру его проведени , что равносильно увеличению выхода целевого продукта при тех же затратах углеводородного топлива. Такими добавками могут быт, такие хорошо известные инициаторы процессов разложени  и окислени  углеводородов, как перекиси ые соединени  или непредельные углеводороды. Это обусловлено тем, что. как было показано исследовани ми при разработке за вленного способа, восстановление диоксида серы углеводородами и продуктами их термической переработки  вл етс  радикальным процессом с  вно выраженными признаками автокатализа продуктами реакции.The use of additives initiating the process allows one to increase the speed of the process or to lower the temperature of the process, which is equivalent to an increase in the yield of the target product at the same cost of hydrocarbon fuel. Such additives may include well-known initiators of the decomposition and oxidation of hydrocarbons, such as peroxides or unsaturated hydrocarbons. This is because. As shown by studies in the development of the claimed method, the reduction of sulfur dioxide by hydrocarbons and products of their thermal processing is a radical process with pronounced signs of autocatalysis reaction products.

Проведенные нами кинетические расчеты показывают, что максимальна  по ходу восстановлени  концентраци  элементарной серы может превышать термодинамически равновесное значение, т.к. часть уже образовавшейс  серы может далее в ходе процесса расходоватьс  в других, более медленных радикальных реакци х. Дл  того , чтобы реализовать возможность получени  этих концентраций, превышающих термодинамически равновесные значени , т.е. получить максимально возможный выход целевого продукта, газовый поток необходимо подвергнуть закалке, резко охладив его до температуры, при которой прекращаютс  все основные химические процессы е этой системе. В предлагаемом способе газовый поток требуетс  охладить на 300400°С со скоростью охлаждени  не менее 1000 град/с.Our kinetic calculations show that the maximum concentration of elemental sulfur in the course of reduction can exceed the thermodynamically equilibrium value, because part of the already formed sulfur may then be consumed during the process in other, slower radical reactions. In order to realize the possibility of obtaining these concentrations in excess of thermodynamically equilibrium values, i.e. In order to obtain the maximum possible yield of the target product, the gas stream must be quenched by abruptly cooling it to a temperature at which all basic chemical processes in this system cease. In the proposed method, the gas stream is required to be cooled at 300-400 ° C with a cooling rate of at least 1000 deg / s.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

В отдельной установке провод т пиролиз или окислительный крекинг углеводорода (жидкого, твердого или газообразного). Восстанавливаемый сернистый газ с содержанием диоксида серы 10-20% (остальное: несв занный кислород, азот, углекислый газIn a separate installation, pyrolysis or oxidative cracking of a hydrocarbon (liquid, solid or gaseous) is carried out. Reduced sulphurous gas with a sulfur dioxide content of 10-20% (rest: unbound oxygen, nitrogen, carbon dioxide

и др.), что соответствует составу отход щих газов металлургических производств, дл  предварительного нагрева смешивают в горелке с газообразным топливом при соотно- шении топливо: кислород, близком кand others), which corresponds to the composition of the exhaust gases of metallurgical plants, for preheating is mixed in the burner with gaseous fuel with the ratio fuel: oxygen close to

стехиометрическому (топлива может быть на 1-5% больше), (необходимое количество кислорода добавл ют в сернистый газ до подачи его в горелку), и поджигают. Рассредоточенна  подача этих газов позвол етstoichiometric (fuel can be 1-5% more), (the required amount of oxygen is added to the sulfur dioxide before it is fed to the burner), and ignited. The dispersed supply of these gases allows

разбить сечение реактора на р д самосто тельных идентичных зон оптимального (за счет оптимального состава и оптимальных геометрических размеров) горени . Размеры и услови  горени  и восстановлени  диоксида серы в каждой из таких зон определ ютс  только количеством поступа- ющих в данную зону реагентов, а все масштабные изменени  при изменении масштабов процесса достигаютс  соответствующим увеличением числа таких зон,divide the reactor cross section into a series of independent identical zones of optimal (due to the optimal composition and optimal geometric dimensions) combustion. The sizes and conditions of combustion and reduction of sulfur dioxide in each of these zones are determined only by the amount of reagents entering this zone, and all scale changes with a change in the scale of the process are achieved by a corresponding increase in the number of such zones.

В нагретый сернистый газ подают про- дукты пиролиза (крекинга) углеводорода, которые в случае больших объемов лучше предварительно подогреть до температурыThe products of pyrolysis (cracking) of a hydrocarbon are fed into heated sulfur dioxide, which, in the case of large volumes, is best preheated to a temperature

500-1000°С. Восстановление диоксида серы продуктами пиролиза (крекинга) при одинаковой температуре протекает в 4-8 раз быстрее , чем в прототипе, или с той же скоростью, что и в прототипе, но при температуре на 50-100°С ниже. Необходима  температура продуктов в реакторе поддерживаетс  благодар  устойчивому горению топлива в сернистом газе.500-1000 ° C. The recovery of sulfur dioxide by the products of pyrolysis (cracking) at the same temperature proceeds 4-8 times faster than in the prototype, or at the same speed as in the prototype, but at a temperature of 50-100 ° C lower. The required temperature of the products in the reactor is maintained due to the stable combustion of fuel in sulfur dioxide.

За ходом процесса восстановлени  след т спектроскопическими методами по поглощению в ультрафиолетовой области на А 2800А (SOz) и А - 2200Д (H2S1 и в инфракрасной области на v 1530 см (CS2) и v 2070 см 1 (COS).The recovery process is monitored by spectroscopic methods for absorption in the ultraviolet region on A 2800A (SOz) and A - 2200D (H2S1 and in the infrared region at v 1530 cm (CS2) and v 2070 cm 1 (COS).

После прохождени  газового потока через реактор реакционную смесь охлаждают дл  конденсации и выделени  серы. Газообразные продукты направл ют на каталитическое довосстановление. Стадии выделени  серы и каталитического довос- становлени  осуществл ют по известному способу: .. . ..:- ; // .v... : ; - ..After the gas stream has passed through the reactor, the reaction mixture is cooled to condense and liberate sulfur. Gaseous products are sent for catalytic reduction. The sulfur recovery and catalytic reduction stages are carried out according to a known method: ... ..: -; // .v ...:; - ..

Предлагаемое изобретение иллюстрируетс  следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

При м е р 1... Процесс нагрева и воета- новлени  сернистого газа осуществл ют в единичной зоне горени . Сернистый газ состава:; .. -. ;. ; /- :: . -: ;.: . . :Example 1 ... The process of heating and souring of sulfur dioxide is carried out in a single combustion zone. Sulfur gas composition :; .. -. ;. ; / - ::. -:;.:. . :

Вещество S02 ваСОа Й20 N2 Об.% 10 T4.S 2 7 66 близкого к составу отход щих газов мётал лургических производств, используемых дл  получени  элементарной серы, одновременно с природным газом подают в горелку при объемном соотношении 02:CH4 2,Q-2.1Q и поджигают. В смеси такого состава наблиздаётс  устойчивое плам  и достигаетс  температура продуктов сгори ни  более 1300°С. Щ нагретый таким Образом сернистый газ на рассто нии 15 с отточки его подачи: через дополнительное сипло под углом 70Р к потоку подают продукты термического пиролиза метанав количестве , стехиометрическом по отношению к содержанию диоксида серы. Типичный состав полученных при продуктов пиролиза мётана: v V ; -:-. .: .....: .. / Вещество СЙ4 НгСаНг СаЖ CiMg 06.% 22,4 77,2 0,3 ОЛ - За процессом восстановлени  след т по изменению концентраций диоксида серы , измер   оптическое поглощение на.;.:А: 2800А. За врем  прохождени  смеси по реактору (1с) при температуре а зоне вое-: становлени  1150°С паденйелконцентра- ции диоксида серы за счет его восстановлени  продуктами пиролиза метина составл ет 86%. Образование CS2 и COS в конечных продуктах реакций не наблюдаетс . Далее рста1точныё газы направл ют на каталитическую переработку.Substance S02 vaCOa Y20 N2 Vol.% 10 T4.S 2 7 66 close to the composition of the exhaust gases of metallurgical plants used to produce elemental sulfur, simultaneously with natural gas is fed into the burner in a volume ratio of 02: CH4 2, Q-2.1Q and set on fire. A stable flame is observed in a mixture of this composition and the temperature of the products of combustion is reached no higher than 1300 ° C. Щ sulfur dioxide gas heated in such a way at a distance of 15 s from the point of its supply: through an additional hoop at an angle of 70 °, methane thermal pyrolysis products are fed to the stream in an amount stoichiometric to the sulfur dioxide content. Typical composition of methane pyrolysis products: v V; -: -. .: .....: .. / Substance СЫ4 НгСаНг СаЖ CiMg 06.% 22.4 77.2 0.3 ОЛ - The reduction process is monitored by changes in the concentration of sulfur dioxide, measuring the optical absorption on.;.: A : 2800A. During the passage of the mixture through the reactor (1c) at a temperature of the war zone: at the temperature of 1150 ° C, the sulfur dioxide concentration decreases due to its reduction by methine pyrolysis products is 86%. The formation of CS2 and COS in the final reaction products was not observed. Further, the waste gases are sent to catalytic processing.

Пример 2. Аналогично примеру 1, но восстановитель (продукты пиролиза метана) подают в количестве, превышающем стехи- ометричёское по отношению к диоксиду серы (превышение 50%). Избыток восстановител  приводит к по влению к продуктах восстановлени  значительных количеств сероводорода (80% от изменени  концентрации диоксида серы, составл ющего 86%), наблюдаемого на Я 2200А. Регулиру  ко ичество подаваемого восстановител , можно получить соотноше:Example 2. Analogously to example 1, but the reducing agent (methane pyrolysis products) is supplied in an amount exceeding the stoichiometric with respect to sulfur dioxide (exceeding 50%). An excess of the reducing agent leads to the appearance in the reduction products of significant amounts of hydrogen sulfide (80% of the change in the concentration of sulfur dioxide, constituting 86%), observed on R 2200A. The regulation of the quality of the supplied reducing agent can be obtained as follows:

ние HaS и S02 в реакционной смеси, оптимальное дл  дальнейшего каталитического довОсстановлеки  серосодержащего газа до элементарной серы.the reduction of HaS and S02 in the reaction mixture, which is optimal for the further catalytic reduction of sulfur-containing gas to elemental sulfur.

При мер 3. Аналогично примеру 1, но в восстанавливающие газы добавл ют 3% ацетилена, при этом наблюдаетс  увеличение скорости процесса восстановлени  в 2 раза (при тай же глубине восстановлени  86% врем  реакции «0,5 с). Образовани  GSa и GOS в продуктах не наблюдаетс . ; П р им ер 4. Аналогично примеру 1, но температура в зоне восстановлени  снижаетс  на lOO°G(105p0e), Дл  достижени  тойExample 3. Analogously to example 1, but 3% acetylene is added to the reducing gases, and a 2-fold increase in the rate of the reduction process is observed (with the same reduction depth of 86%, the reaction time is "0.5 s). The formation of GSa and GOS in the products was not observed. ; Example 4. Analogously to example 1, but the temperature in the recovery zone is reduced by lOO ° G (105p0e), in order to achieve

же глубины восстановлени  (86%) процесс проводили в течение 5 с.the recovery depth (86%) was carried out for 5 s.

Прим е р 5, Процесс проводили аналогично примеру 1, но одновременно в двух единичных зонах горени , дл  чего бралиExample 5, the Process was carried out analogously to example 1, but simultaneously in two single zones of combustion, for which they took

реактор большего (в 1,5 раз) диаметра. Ре- зультаты идентичны полученным в примереa reactor of a larger (1.5 times) diameter. The results are identical to those obtained in the example.

Claims (4)

1;;..v.:,.- . } :-;., . ;:..:,-.-.v ...,;.. : Как видно из примеров и результатов проведён ных кинетических исследований,1 ;; .. v.:,.-. }: -;.,. ;: ..:, -.-. v ...,; ..: As can be seen from the examples and results of the kinetic studies, предлагаемый способ обеспечивает следующие преимущества, по сравнению с извеСТНЫМ СПрСрбОМ. ;.. .. :.{ - .1 ) Выход серьл на стадии высокотемпературного восстановлени  возрастает с 50the proposed method provides the following advantages, in comparison with the well-known SPROM. ; .. ..:. {- .1) The yield of earrings at the stage of high-temperature reduction increases from 50 до 06%, что позвол ет в некоторых случа х избёжа/гь дальнейшего; каталитического до- воестановленй  диоксида серы.up to 06%, which allows, in some cases, avoiding / further; catalytic addition of sulfur dioxide. 2) При с-динаковой температуре достигаётс  более высока  (в 4-8 раз) скорость2) At c-identical temperature, a higher (4-8 times) speed is achieved Процесса, что позврл ёт при заданных параметрах восстановительного агрегата (максимальна  температура и размеры восстанрвитедьной камеры) увеличить глубину проведени  реакции, т.е. степень восстановлени . ;The process that will allow for given parameters of the recovery unit (maximum temperature and dimensions of the recovery chamber) to increase the depth of the reaction, i.e. degree of recovery. ; 3) Заданна  скорость реакции при прочих одинаковых услови х достигаетс  при 3) The desired reaction rate, ceteris paribus, is achieved when температуре на 50-100° ниже, что позвол ет соответственно снизить температуруtemperature 50-100 ° lower, which allows to reduce the temperature accordingly процесса, а Следовательно, уменьшить расход топлива и увеличить ресурс работы вос- ста йОвител ь н ого агрегата. 4) Не образуютс  высокотоксичные продукты восстановлени  Диоксида серы, такие как GS2 и COS, благодар  чему исключаетс  необходимость их каталитического превращени  в серу, что значительно упрощает процесс,process, and consequently, to reduce fuel consumption and increase the service life of the rebuilding unit. 4) Highly toxic sulfur dioxide reduction products such as GS2 and COS are not formed, thereby eliminating the need for their catalytic conversion to sulfur, which greatly simplifies the process, 5) Предварительный пиролиз (крекинг)5) Pre-pyrolysis (cracking) восстанавливающего углеводорода позвол ет использовать в одних и тех же восстановительных агрегатах не только газообразные, но также жидкие и твердые углеводороды.a reducing hydrocarbon allows the use of not only gaseous, but also liquid and solid hydrocarbons in the same reducing aggregates. Перечисленные преимущества позвол т успешно использовать предлагаемый способ в металлургической промышленности дл  очистки отход щих газов с одновре- менным получением высокочистой товарной серы.These advantages will allow the successful use of the proposed method in the metallurgical industry for the purification of exhaust gases with simultaneous production of high-purity commercial sulfur. Фор мулаизобретени  1. Способ получени  элементарной серы из газов, содержащих диоксид серы, включающий предварительный нагрев ис- ходного газа, восстановление диоксида се- ры при 90-1250°С углеводородом с образованием целевого продукта, выделение последнего из реакционных газов охлаждением их и последующую каталити- ческую переработку остаточных газов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  выхода продукта, сокращени  продолжительности процесса, обеспечени  возможности использовани  жидких и твер- дых углеводородов, снижени  содержани Formula of the invention 1. A method of producing elemental sulfur from gases containing sulfur dioxide, including pre-heating the source gas, reducing sulfur dioxide at 90-1250 ° C with hydrocarbon to form the target product, isolating the latter from the reaction gases by cooling them, and then catalyzing - processing of residual gases, characterized in that, in order to increase the yield of the product, reduce the duration of the process, provide the possibility of using liquid and solid hydrocarbons, reduce the content of and токсичных соединений серы в продуктах восстановлени , углеводород перед подачей на стадию восстановлени  подвергают пиролизу или окислительному крекингу, а предварительный нагрев исходного газа осуществл ют путем сжигани  в нем топлива в количестве 100-105% от стехиометрии по отношению к кислороду.toxic sulfur compounds in the reduction products, the hydrocarbon is subjected to pyrolysis or oxidative cracking before being fed to the reduction step, and the initial gas is preheated by burning fuel in it in an amount of 100-105% of stoichiometry with respect to oxygen. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем. что подачу газов и топлива на стадии предварительного нагрева осуществл ют рассредоточенно по всему поперечному сечению реактора.2. The method according to claim 1, characterized in that. that the supply of gases and fuel at the preheating stage is carried out dispersed over the entire cross section of the reactor. 3. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что восстановление ведут в присутствии инициирующей добавки, в качестве которой используют ацетилен.3. A method according to claim 1, characterized in that the reduction is carried out in the presence of an initiating additive, in which acetylene is used. 4. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что газовый поток непосредственно после восстановлени  охлаждают на 300- 400°С со скоростью не менее 1000 град/с.4. The method according to claim 1, characterized in that the gas stream immediately after reduction is cooled to 300-400 ° C at a speed of at least 1000 deg / s.
SU4892232 1990-11-26 1990-11-26 Process for preparing elementary sulfur RU1820887C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4892232 RU1820887C (en) 1990-11-26 1990-11-26 Process for preparing elementary sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4892232 RU1820887C (en) 1990-11-26 1990-11-26 Process for preparing elementary sulfur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1820887C true RU1820887C (en) 1993-06-07

Family

ID=21550785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4892232 RU1820887C (en) 1990-11-26 1990-11-26 Process for preparing elementary sulfur

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1820887C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Менковский М.А., Яворский В.Т. Технологи серы, М„ с. 203. Патент DE № 2613343. к . С 01 В 17/04. 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101585533B1 (en) A process for incinerating NH3 and a NH3 Incinerator
US4596699A (en) Apparatus for burning hydrogen sulphide
US3438732A (en) Method and apparatus for production of carbon black
US3987154A (en) Process for removal of hydrogen sulphide and ammonia from gaseous streams
US1965770A (en) Production of acetylene
US4331630A (en) Apparatus for incineration of sulfur plant tail gas
RU1820887C (en) Process for preparing elementary sulfur
RU2085480C1 (en) Method and thermal reactor for producing sulfur from at least one hydrogen sulfide-containing acidic gas
US3795731A (en) Process for the combustion of ammonium sulfate
CA1197665A (en) Process and apparatus for the combustion of ammonia- containing waste gases
US4376108A (en) Process and apparatus for reclaiming sulfur-containing waste materials
US2074061A (en) Production of sulphur dioxide
US5904910A (en) Method for producing sulfur and hydrogen from a gaseous stream containing hydrogen sulfide and ammonia
US4011303A (en) Process for desulfurizing sulfur-bearing coke
JP3262123B2 (en) Method for improving the sulfur yield of a collective facility for producing sulfur from acid gas containing H2S, which in turn comprises a sulfur plant, an oxidation and hydrolysis unit and a purification unit
US3666418A (en) Sulphur extraction process
US20090028769A1 (en) Method for disposal of di-sulphide compounds
ATE137418T1 (en) COMBUSTION PROCESS FOR HYDROCARBON, IN WHICH THE CARBON DIOXIDE FORMED IS PREVENTED FROM DISTRIBUTION IN THE ATMOSPHERE
CA1135173A (en) Incineration of sulfur plant tail gas
US2021725A (en) Manufacture of so2 gas
KR940018454A (en) Carbon exhaustion method
JPH08104504A (en) Method for formation of sulfur
JPH0550441B2 (en)
SU600087A1 (en) Method of obtaining carbon disulfide
SU553829A1 (en) Method of carbon black production