SU1109191A1 - Способ утилизации отработанных жидкофазных катализаторов дл очистки газов - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, состо щих из водных кислых растворов солей металлов, включающий вьщеление меди цементацией , отгонку иода и отгонку хлористого водорода при повьппенной температуре , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  степени утилизации катализаторов, вначале из катализатора ввдел ют иод отгонкой, далее медь цементацией при 50-60 С, затем отгон ют хлористый водород. 2. Способ по П.1, отличающийс  тем, что отгонку иода ведут при 98-107С и отгонку хлористого водорода при 107-133С. (Л 9О со

Description

11

Изобретение относитс  к технологии переработки катализаторов, потер вших свою активность, в частности к технологии переработки жидкофазных катализаторов, состо щих из, водных кислых растворов солей металлов и предназначенных дл  очистки отход щих газов от двуокиси серы, окислени  фосфинов и сульфанов, и может быть использовано в цветной и черной металлургии, химической и газовой промышленности, -энергетике.

Известен способ утилизации отработанных жидкофазных катализаторов дл  очистки газов, состо щий из сернокислого водного раствора железохелатного комплекса и сульфата железа , путем охлаждени  отработанного жидкого катализатора при до , отделени  железокелатного комплекса. Оставшийс  раствор нагревают до 80 С, выдел ют кислые газы (двуокись серы) и направл ют их на производство серной кислоты fij.

Недостаток способа - относительна  сложность технологии: поддержание определенного значени  рН, температурные перепады (охлаждение, нагревание ) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  способ утилизации отработанных катализаторов дл  очистки газов, состо щих- из водных кислых растворов солей металлов, путем выделени  медицементацией при 25°С, далее отгон ют иод при 80-99°С, затем ведут отгонку хлористого водорода при IIT-ISS C 2.

Однако известньй способ отличаетсм недостаточно высокой степенью утилизации газа и хлористого водорода.

Так, при 100%-ной степени утилизации меди известным способом степень утилизации иода и хлористого водорода составл ет соответственно 67 и 76%.

Цель изобретени  - повьшение степени утилизации катализаторов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу утилизации отработанных жидкофазных катализаторов дл  очистки газов, состо щих из водных кислых растворов солей металлов вначале из катализатора вьщел ют йод отгонкой, далее медь цементацией при 50-60 с, затем отгон ют хлористый водород.

91 , 2

Причем отгонку йода ведут при 98-107С и отгонку хлористого водорода при 107-133°С.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет повысить степень утилизации катализатора. Так, согласно предлагаемому способу при 100%-ной степени утилизации меди степень утилизации иода возрастает до 90-100% и хлористого водорода до 88-96%.

Предлагаемый способ позвол ет уменьшить.в 2,5-3 раза расход железа на цементацию меди при проведении ее при 50-60°С. Цементаци  при приводит к повышенному расходу железа, возможно из-за п-обочных взаимодействий железа с хлорид-ионами в сернокислой среде.

Предлагаемый способ осуществл ют следующим образом.

Отработанный жидкофазный катализатор дл  очистки газов, состо щий из водныхкислых растворов солей и металлов , нагревают до 98-107 0 и отгон ют иод, затем в раствор добавл ют металлическое железо из расчета 0,9-1,4 г железа н  1 г меди и при 50-60 0 ведут вьщеление меди цементацией , затем нагревают и ведут отгонку хлористого водорода при 107-133С.

Пример 1. 100 мл отработанного жидкофазного катализатора дл  очистки газов от двуокиси серы, содержащего , моль/л: хлорна  медь 0,2; хлорное железо 0,2; сол на  кислота 1,0; иодид кали  0,005; серна  кислота 5,7; вода остальное, нагревают в приборе дл  перегонки кислот в течение Ю мин при повышении температуры от 98 до и улавливают водой выделившийс  иод, затем вьщел ют медь цементацией на металлическом железе при-бО С до полного выделени  меди и снова нагревают в течение 25 мин при повышении температуры от 107 до 133 С, улавлива  вьщел ющийс  хлористый водород водой. Вьщелившийс  иод и хлористый водород определ ют титрованием соответственно тиосульфатом и гидроокисью натри . В результате вьщел етс  100% иода и 98% хлористого водорода в расчете-на исходное содержание иодид- и хлоридионов «

Пример 2. 100 мл отработанного жидкофазного катализатора дл  очистки газов от двуокиси серы, содержащего , моль/л: хлорна  медь 0,2; хлорное железо 0,2; сол на  кислота 1,0; иодид реали  0,005; сер-на  кислота 8,3; вода остальное, нагрева ют в приборе дл  перегонки кислот в течение 10 мин при повышении темпера Т5ФЫ от 98 до 100°C и улавливают водо вьзделившийс  иод, затем вьщел ют мед цементацией на металлическом железе при 50°0 до полного вьщелени  меди и снова нагревают в течение 25 мин при повьпиении температуры от 107 до 133 С, улавлива  вьщел юпщйс  хлорис тый водород водой. Выделившийс  иод и хлористый водород определ ют титро ванием соответственно тиосул1зфатом и гидроокисью натри . В результате выдел етс  98% иода и 89% хлористого водорода в расчете на исходное содержание иодид- и хлорид-ионов. Пример 3. 100 мл отработанн го жидкофазного катализатора дл  очистки газов от двуокиси серы, содержащего , моль/л: хлорна  медь 0,2; хлорное железо 0,2; сол на  кислота 1,0; иодид кали  0,005; серна  кислота 2,4; вода остальное, нагрева ют, в приборе дл  перегонки кислот в течение Ю мин при повьппении темпера туры от 98 до 107С, улавливают водой вьщелившийс  иод, затем выдел ют медь цементацией на металлическом железе при до полного выделени  меди и снова нагревают в течение 25 мин при повышении температуры от 107 до 133°С, улавлива  выдел ющийс  хлористый водород водой. Вьщелившийс  иод и хлористый водород определ ют титрованием соответственно тиосульфатом и гидроокисью натри . В ре зультате вьщел етс  90% иода и 100% хлористого водорода в расчете на исходное содержание иодид- и хлорид-ионов. Пример 4, 100 мл отработанг ного жидкофазного катализатора дл  очистки газов от двуокиси серы, содержащего , моль/л: хлорна  медь 0,2; хлорное железо 0,2; сол на  кислота 1,0; иодид кали  0,005; серна  кислота 4,0; вода остальное, нагрева ют в приборе дл  перегонки кислот в течение 10 мин при повышении темпера туры от 98 до и улавливает водой вьщелившийс  иод, затем вьщел ют медь цементацией на металлическом железе при 60 С до полного вьщелени  меди и снова нагревают в течение 25 мин при повышении температуры от 107 до , улавлива  вьщел юш;ийс  хлористый водород водой. Выделившийс  иод и хлористый водород . определ ют титрованием соответственно тиосульфатом и гидроокисью натри . В результате вьщел етс  100% иода и 88% хлористого водорода в расчете на исходное содержание иодид- и хлорид-ионов . Пример 5. 80 мл отработанного жидкофазного катализатора дл  окислени  фо финов и сульфанов, содержащего , моль/л: хлорна  медь 0,18; хлорид натри  5,7; иодид кали  0,04; накопившиес  серна  и фосфорна  кислоты 0,9; вода остальное, смешивают с 20 мл концентрированной серной кислоты и нагревают в приборе дл  перегонки кислот в течение 15 мин при повышении температуры от 100 до , при этом улавливают водой вьщелившийс  иод. Затем вьщел ют медь цементацией на металлическом железе при до полного вьщелени  меди и снова нагревают в течение 30 мин при повышении температуры от 107 до 132С улавлива  вьщел ющийс  хлористый водород . Вьщелившийс  иод и хлористый водород определ ют титрованием соответственно тиосульфатом и гидроокисью натри . В результате , вьщел етс  90% иодида и 89% хлористого водорода в расчете на исходное содержание иодид- и хлорид-ионов. . . Пример 6. 50 мл жидкофазного катализатора дл  окислени  фосфина и сульфана, содержащего, моль/л: хлорна  медь 0,16; иодид кали  0,00427. серна  кислота 0,759; хлорид натри  4,379; вода остальное, помещают в реактор, через который с объемной скоростью 200 Ч пропускают карбидный ацетилен, содержащий 0,2 об.% примесей фосфина и сульфана. Медь(II) окисл ет эти примеси до серной и фосфорной кислоты, при этом восстанавливаетс  до меди (I). Один объем раствора очищает 700 объемов ацетилена , затем раствор регенерируют кислородом , продува  воздух с объемной скоростью 15 .Кислород окисл ет медь (I) до меди (II). Регенерированный катализатор вновь очищает ацетилен , окисл   фосфин и сульфан до фосфорной и серной кислот, которые накапливаютс  в составе жидкофазного катализатора . Накопление больших коли1109 честв серной и фосфорной кислот в составе катализатора снижает активность , и катализатор в реакторе замен ют свежим. Отработанный катализа-. тор, содержащий, моль/л: хлорна  медь 0,16; Иодид кали  0,004; хлоТаблица 1 191 / рид натри  4,379; накопившиес  серна  и фосфорна  кислоты 9; вода остальное , утилизируют либо согласно известному, либо согласно предлагаемому способам. Результаты приведены в табл. 1.

Claims (2)

1. СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАННЫХ ЖИДКОФАЗНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ГАЗОВ, состоящих иэ водных кислых растворов солей металлов, включающий вьщеление меди цементацией, отгонку иода и отгонку хлористого водорода при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения степени утилизации катализаторов, вначале из катализатора ввделяют иод отгонкой, далее медь цементацией при 5О-6О°С, затем отгоняют хлористый водород.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отгонку иода ве- ' _β дут при 98-107°С и отгонку хлористо- S го водорода при 107-133°С.