RU2002130205A

RU2002130205A - Материалы и способ биологического производства серной кислоты

Info

Publication number: RU2002130205A
Application number: RU2002130205/15A
Authority: RU
Inventors: Том Л. ЯНГ (US); Том Л. ЯНГ; Майкл Дж. ГРИН (US); Майкл Дж. ГРИН; Деннис Р. РАЙС (US); Деннис Р. РАЙС; Келли Л. КАРЛЕЙДЖ (US); Келли Л. КАРЛЕЙДЖ; Шон П. ПРЕМО (US); Шон П. ПРЕМО; Джанет М. КАССЕЛЬС (US); Джанет М. КАССЕЛЬС
Original assignee: Филлипс Петролеум Компани (US); Филлипс Петролеум Компани
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2004-03-27
Also published as: CN1441708A; RU2276655C2; AU2001245431B2; EP1278605A1; ZA200208135B; AU4543101A; NO20024926L; HUP0301217A3; OA12247A; US6790418B2; MA25793A1; PE20020211A1; WO2001078913A1; PL365891A1; CA2406436A1; HUP0301217A2; BR0110071A; YU77402A; CU23165A3; CA2406436C

Claims

1. Способ производства серной кислоты, предусматривающий контактирование водного раствора с серосодержащим материалом в форме штабеля, при этом серосодержащий материал выбирается из группы, включающей элементарную серу, серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации, а указанный штабель дополнительно содержит ацидофильные микроорганизмы; насыщение (аэрирование) штабеля кислородсодержащим газом; отведение жидкой фазы из указанного штабеля; возврат первой порции указанной жидкой фазы в указанный штабель для последующего контактирования с указанным штабелем и использование второй порции указанной жидкой фазы в качестве кислотного продукта.

2. Способ по п.1, согласно которому серосодержащий материал представляет собой элементарную серу и имеет форму, выбранную из группы, включающую куски, лепешки, сланцы, пыль, порошки, кристаллы и их комбинации.

3. Способ по п.2, согласно которому указанный штабель содержит также наполнитель.

4. Способ по п.3, согласно которому указанный наполнитель выбирается из группы, включающей серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации.

5. Способ по п.4, согласно которому указанный наполнитель составляет от 25 до 75% от массы указанного штабеля.

6. Способ по п.4, согласно которому указанный наполнитель составляет от 30 до 60% от массы указанного штабеля.

7. Способ по п.4, согласно которому указанный наполнитель составляет от 40 до 50% от массы указанного штабеля.

8. Способ по п.3, согласно которому указанный наполнитель выбирается из группы, включающей измельченное стекло, стеклянные бусины, полимерные бусины, полимерную стружку и полимерные субстраты.

9. Способ по п.8, согласно которому указанный серосодержащий материал агломерируется на наполнителе.

10. Способ по п.8, согласно которому серосодержащий материал наносится как покрытие на наполнитель.

11. Способ по п.1, который также предусматривает повышение концентрации серной кислоты в указанном кислотном продукте, по меньшей мере, за одну последующую дополнительную производственную стадию.

12. Способ по п.11, согласно которому указанная последующая дополнительная производственная стадия выбирается из группы, включающей метод обратного осмоса, мембранное разделение, фильтрацию, дистилляцию и криогенную технологию.

13. Способ по п.1, согласно которому указанный водный раствор вводится в указанный штабель со скоростью от 0,5 до 40,0 л/мин/м².

14. Способ по п.13, согласно которому указанный водный раствор вводится в указанный штабель со скоростью от 2,0 до 21,0 л/мин/м².

15. Способ по п.1, согласно которому контакт указанного водного раствора с указанным серосодержащим материалом осуществляется путем орошения указанным раствором верхней поверхности указанного штабеля и стекания указанного водного раствора вниз вдоль и через указанный штабель.

16. Способ производства серной кислоты, предусматривающий контактирование водного раствора с элементарной серой в форме штабеля, помещенного в реактор, путем орошения указанным водным раствором верхней поверхности указанного штабеля со скоростью от 2,0 до 21,0 л/мин/м² и стекания указанного водного раствора вниз вдоль и через указанную элементарную серу, при этом указанная элементарная сера выбирается в форме кусков, лепешек, сланцев и их комбинаций, а указанный реактор дополнительно содержит ацидофильные микроорганизмы и наполнитель, причем указанный наполнитель составляет от 30 до 60% от массы содержимого реактора; насыщение (аэрирование) штабеля кислородсодержащим газом; возврат первой порции указанной жидкой фазы в указанный штабель для последующего контактирования с указанным штабелем; использование второй порции указанной жидкой фазы в качестве кислотного продукта и повышение концентрации серной кислоты в указанном кислотном продукте, по меньшей мере, за одну дополнительную производственную стадию, выбранную из группы, включающей метод обратного осмоса, мембранное разделение, фильтрацию, дистилляцию и криогенную технологию.

17. Способ по п.16, согласно которому указанный наполнитель выбирается из группы, включающей серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации.

18. Способ по п.16, согласно которому указанная элементарная сера агломерируется на наполнителе.

19. Способ по п.17, согласно которому указанная элементарная сера наносится как покрытие на наполнитель.

20. Устройство для производства серной кислоты, состоящее по меньшей мере, из одного реактора, имеющего основание, при этом указанный реактор имеет придонный слой, смежный с указанным основанием и содержащий первый наполнитель, и реакционный слой над указанным придонным слоем, причем указанный реакционный слой содержит серосодержащий материал, выбранный из группы, включающей элементарную серу, серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации, и ацидофильные микроорганизмы; аэратора, заходящего, по меньшей мере, частично в указанный придонный слой, при этом указанный аэратор вводит кислородсодержащий газ в указанный придонный слой таким образом, что указанный кислородсодержащий газ поднимается вверх и через указанный реакционный слой; системы орошения, проходящей, по меньшей мере, частично над указанным реакционным слоем, при этом указанная система орошения вводит водный раствор в или на верхнюю поверхность указанного реакционного слоя таким образом, что указанный водный раствор стекает вниз вдоль и через указанный реакционный слой и в указанный придонный слой с получением водного раствора, содержащего серную кислоту; приспособления для отведения указанного кислотного раствора из указанного реактора с получением отведенного кислотного раствора и приспособления для возврата первой порции указанного отведенного кислотного раствора в верхнюю часть указанного реакционного слоя.

21. Устройство по п.20, включающее также концентратор кислоты, в который подается вторая порция указанного отведенного кислотного раствора и в котором повышается концентрация серной кислоты, содержащейся в указанном отведенном кислотном растворе.

22. Устройство по п.20, в котором указанный реакционный слой содержит также второй наполнитель.

23. Устройство по п.22, в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей измельченное стекло, стеклянные бусины, полимерные бусины, полимерную стружку и полимерные субстраты.

24. Устройство по п.22, в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации.

25. Устройство по п.20, в котором указанная первая порция указанного отведенного кислотного раствора вводится в верхнюю часть указанного реакционного слоя с помощью указанной системы орошения.

26. Устройство по п.20, в котором указанный реакционный слой содержит также второй наполнитель и в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей измельченное стекло, стеклянные бусины, полимерные бусины, полимерную стружку и полимерные субстраты, в котором указанная первая порция указанного отводимого кислотного раствора вводится в верхнюю часть указанного реакционного слоя с помощью указанной системы орошения и которое содержит также концентратор кислоты, куда подается вторая порция указанного отводимого кислотного раствора и в котором повышается концентрация серной кислоты, содержащейся в указанном отводимом кислотном растворе.

27. Устройство по п.20, в котором указанный реакционный слой содержит также второй наполнитель и в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации, а также в котором указанная первая порция указанного отводимого кислотного раствора вводится в верхнюю часть указанного реакционного слоя с помощью указанной системы орошения и который содержит также концентратор кислоты, куда подается вторая порция указанного отводимого кислотного раствора и в котором повышается концентрация серной кислоты, содержащейся в указанном отводимом кислотном растворе.

28. Устройство по п.20, при этом указанное устройство состоит, по меньшей мере, из первого реактора и второго реактора и указанные реакторы соединены между собой последовательно таким образом, что указанная первая порция указанного отводимого кислотного раствора из указанного первого реактора вводится в верхнюю часть указанного реакционного слоя в указанном втором реакторе.

29. Устройство по п.28, в котором указанная первая порция указанного отводимого кислотного раствора вводится в верхнюю часть указанного реакционного слоя с помощью указанной системы орошения.

30. Устройство по п.29, включающее также концентратор кислоты, куда подается вторая порция указанного отводимого кислотного раствора и в котором повышается концентрация серной кислоты, содержащейся в указанном отводимом кислотном растворе.

31. Устройство по п.30, в котором указанный реакционный слой содержит также второй наполнитель и в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей измельченное стекло, стеклянные бусины, полимерные бусины, полимерную стружку и полимерные субстраты.

32. Устройство по п.30, в котором указанный реакционный слой содержит также второй наполнитель и в котором указанный первый наполнитель и указанный второй наполнитель выбираются из группы, включающей серосодержащие руды, сульфидсодержащие руды, серосодержащие минералы, сульфидсодержащие минералы и их комбинации.