SU695970A1

SU695970A1 - Method of rendering harmless of sulfur -containing waste water

Info

Publication number: SU695970A1
Application number: SU762427998A
Authority: SU
Inventors: Михаил Наумович Бернадинер; Борис Семенович Есилевич; Леонид Овсеевич Кацнельсон; Юрий Сергеевич Хаханов; Алексей Петрович Шурыгин; Татьяна Александровна Степанова
Original assignee: Производственное Объединение "Техэнергохимпром"; Московский энергетический институт
Priority date: 1976-12-07
Filing date: 1976-12-07
Publication date: 1979-11-05

Description

1one

Насто щее изобретение относитс к области обезвреживани серусодержащих сточных вод.The present invention relates to the field of neutralization of sulfur-containing wastewater.

Известен способ огневого обезвреживани серусодержащих сточных вод путем обработки их продуктами полного сгорани топлива с одновременным переводом окислов серы в сульфат натри 1 .There is a method of fire neutralization of sulfur-containing waste water by treating them with products of complete combustion of fuel with simultaneous conversion of sulfur oxides to sodium sulfate 1.

Ближайшим решением поставленной задачи вл етс способ обезвреживани серусодержащих сточных вод путем огневой обработки их продуктами полного сгорани топлива при температуре 1250-1300°С с получением сульфата натри , с последующим восстановлением его в сульфид натри обработкой восстановительным газом, полученньлм при неполном сжигании топлива. Отработанный восстановительный газ смешивают с продуктами полного сгорани топлива после стадии огневой обработки сточных вод и отвод т на стадию дожигани остаточных окиси углерода и водорода 2 .The closest solution to the task is to neutralize sulfur-containing waste water by firing their products with complete combustion of fuel at a temperature of 1250-1300 ° C to produce sodium sulfate, followed by reduction to sodium sulfide using a reducing gas obtained by incomplete combustion of fuel. The spent reducing gas is mixed with the products of complete combustion of the fuel after the firing stage of wastewater treatment and is withdrawn to the stage of after-burning of residual carbon monoxide and hydrogen 2.

Недостаток известного способа заключаетс в значительном расходе топлива на стадии огневой обработки сточных вод, а также пониженный выход сульфида натри .The disadvantage of this method is the considerable fuel consumption at the stage of firing wastewater treatment, as well as the reduced output of sodium sulfide.

Целью насто щего изобретени вл етс скнлсение расхода топлива и повышение выхода сульфида натри .The object of the present invention is to reduce fuel consumption and increase the yield of sodium sulphide.

Указанна цель достигаетс тем, This goal is achieved by

.что серусодержащие сточные воды подвергают огневой обработке газовой смесью при температуре 1250-1300С с получением сульфата натри с последующим восстановлением его в сульфид . That sulfur-containing waste water is subjected to fire treatment with a gas mixture at a temperature of 1250-1300 ° C to produce sodium sulfate, followed by its reduction to sulfide

0 натри обработкой восстановительным газом, полученным при неполном сжигании топлива при температуре 1250 - 1300°С,- при этом в качестве газовой смеси дл огневой обработки исполь5 зуют отработанный восстановительный газ со стадии восстановлени сульфата натри в сульфид натри с одновременным дожиганием его.Sodium is obtained by treating a reducing gas obtained by incomplete combustion of fuel at a temperature of 1250–1300 ° C — in this case, the used reducing gas from the stage of reduction of sodium sulfate to sodium sulfide with its simultaneous burning is used as a gas mixture for firing treatment.

Сущность способа по снена черте0 жом, на котором представлена принципиальна технологическа схема процесса , включающа стадию 1 получени восстановительного газа путем неполного сжигани топлива, куда направл 5 ют поток 2 топлива и поток 3 воздуха и откуда отвод т поток 4 восстановительного газа, стадию 5 восстановлени сульфата натри 7 в сульфид натри 6, стадию огневой обработки сточ0 нЕлх вод 8, куда направл ют поток 9 отработанного восстановительного газа , поток 10 окислител дл дожигани этого газа и поток 11 сточных Вод. Дымовые газы 12 отвод т со стадии огневой обработки дл использова ни тепла известными способами. Способ осуществл ют следующим образом . На стадию 1 подают топливо 2 И воздух 3 с недостатком по отношению к стехиометрическому количеству fci 0,55-0,6); в результате сжигани топлива образуютс продукты нег;1олного горени - восстановительн1ый I-as 4, имеющий температуру fvl300°C который направл ют на стадию 5.Здесь В слое инертного материала восстано йтельный газ контактирует со стекающим навстречу ему потоком 7 расплава сульфата натри и восстаг авлиэает последний в сульфид натри 6. Отработанный восстановительный газ 9 Со стадии 5 ввод т на стадию 8,Ядесь Происходит дожигание .горючих KorvmoНентов , вход щих в состав отработз.нНого восстановительного газа, с помощью окислител 10 и выделение п:ри этом тепла, которое совместно i;; ф 1Эическим теплом восстановителькогэ газа используют дл огневой обрабэтКИ сточных вод 11. .Дымовые гаа.ы 12, содержащие продукты полного горен 1 йьгеод т со стадии 8 дл дальнейшего использовани тепла. Таким образом, предложенный спэ4io6 позвол ет использовать топливо, подаваемое на стадии получени вопс|:тановительного газа из пролуктоз ре 14олного горени , не. только дл воеСтановлени расплава Na2SO э , но и дл огневой обработки сточньг вод. Большой избыток восстанов:Г.г аьных газов на стадии восстаног.пенип. Обусловленный расходом топлива на процесс обезвреживани сточной во,ц1 приводит к низкой степениего использовани в процессе перехода NajSO в , что вызывает резкое сокращение потерь сульфата натри на содообразование и способствует ув1гличению выхода цепного товарнох о iipo дукта - сульфида натри -. Пример .На огневое обезЕфеживание направл ют сточные воды про изводства синтетических жирных к.ис лот в -количестве 4 т/ч, содержащие 1,5% ррганических кислот (в основном уксусной) и 17% сульфата натри . По способу, описанному в прототипе , на стадии огневой обработки расходуют 1150 нмV топливного газа с теплотой сгорани 8550 ккал/нм. При этом из сточной воды образуетс 680 кг/ч сульфата натри , который в расплавленном виде при ратуре 900°С подают на стадию восста новлени . Здесь происход т следующие основные химические реакции, протекающие за счет газообразных продуктов , вход щих в состав восстановительного газа : Na2SOд- 4 Hg -f 4 Н,,О Na,2SO4+ 4 СО + 4 сб Учитыва равную возможность протекани приведенных реакций, находим сгехиометрическое количество Н и СО, потребное дл восстановлени 680 кг/ч Na2S04 в Ыа„5. Эго составит 4 22,4 .,„ 3, л .той 680 -- 430 нм /ч. Продукты неполного горени природного газа с коэффициентом расхода воздуха aL 0 , 6 при температуре 1300°С имеют следующий состав,%: 14,22; H 11,42; CGz 3,73; СО 9,1; N 5, 61,54. На основании вычисленных стехиометрических количеств Н . и СО и состава продуктов горени вычисл ют количество поступающего восстановительного газа. Оно составл ет 2200 HMV4. Это количество продуктов неполного горени соответствует 275 нм V топливного газа. Таким образом, на двух стади х технологического процесса , соответствующего приведенному прототипу, расходуют 1150 + 275 1425 нм ч природного- газа. При осуществлении предлагаемого способа природный газ сжигают только на стадии полу 1ени восстановительного газа,На эту стадию подают 1150 км V природного газа, требующегос дл огневой обработки сточных вод, и сжигают это количество с коэффициентом расхода воздуха d- 0,6. Образ тотс продукты неполного горени - восстановительный газ приведенного зьтше состава в количестве; значительно превышающем стехиометрическое {в 10-15 раз). 1150 нм V4 природного газа образуют при неполном сжигании 8500 нм /ч восстановительного газа, из которых собственно на процесс восстановлени расход тот лишь 430 водорода и окиси углерода. При таком избытке восстановительного газа указанна выше побочна реакци подавл етс и количество получаемого сульфида приближаетс к теоретическому 370 кг/ч. Отработанный восстановительный газ., содержащий неиспользованные горючие компоненты, при температуре 1300°С подают на стадию огневой обработки сточных вод, где он дожигаетс путем ввода окислител (воздуха) Тепло, выдел ющеес в процессе дожигани , совместно с физическим теплом отработанного восстановительного газа , соответствует теплу, расходуемому на обезвреживание 4 т/ч сточной воды. Таким образом, при осуществлении данного процес.са расход топлива по сравнению с прин тым прототипом уменьшаетс на 2,3%, а выход товарного продукта увели-чиваетс на 25- 30%.The essence of the method is explained in the drawing, which shows a schematic flowchart of the process, including stage 1 of producing reducing gas by incomplete combustion of fuel, where 5 stream of fuel 2 and stream 3 of air are directed and from where the stream of reducing gas 4 is diverted sodium 7 in sodium sulphide 6, a fire treatment stage with waste water 8, where waste gas reduction stream 9 is sent, oxidant stream 10 for after-burning of this gas and waste water stream 11. Flue gases 12 are removed from the fire treatment stage to use heat by known methods. The method is carried out as follows. At stage 1, fuel 2 and air 3 are supplied with a deficiency with respect to the stoichiometric amount fci 0.55-0.6); As a result of fuel combustion, products of a neg; 1 complete combustion — reductive I-as 4, having a temperature of fvl300 ° C, which is directed to stage 5 are formed. Here, in the inert material layer, the reducing gas is in contact with a flow of sodium melt 7 flowing towards it and regenerating the latter is sodium sulfide 6. Exhaust reducing gas 9 From stage 5 is introduced to stage 8, Y. The combustible KorvmoTent, which is part of the spent reducing gas, is burned with an oxidizing agent 10 and is released : At this heat, which together i ;; 1 With eic heat, reducing gas is used for fire treatment of sewage 11. Smoke exhausts 12, containing products of complete furnaces, from stage 8 for further heat utilization. Thus, the proposed spio4io6 makes it possible to use the fuel supplied at the stage of obtaining the question |: the setting gas from the total burning gas products is not. not only for melting Na2SO3, but also for firing treatment of waste water. Large excess recovery: G. g aynyh gases at the stage vosstanog.penip. Due to the fuel consumption for the process of neutralization of waste water, t1 leads to a low degree of use in the NajSO transition process, which causes a sharp reduction in sodium sulphate loss of sodogenesis and contributes to the increase in the output of the sodium ipho product chain - sulphide -. Example. Wastewater from synthetic fatty acid production in amounts of 4 tonnes per hour, containing 1.5% of organic acids (mainly acetic acid) and 17% of sodium sulfate, is directed to fire decontamination. According to the method described in the prototype, at the fire treatment stage, 1150 nmV of fuel gas is consumed with the heat of combustion of 8550 kcal / nm. In this case, 680 kg / h of sodium sulphate is formed from wastewater, which in molten form at a temperature of 900 ° C is fed to the reduction stage. Here, the following main chemical reactions occur due to the gaseous products that make up the reducing gas: Na2SOd- 4 Hg -f 4 H, O Na, 2SO4 + 4 CO + 4 sat. Taking into account the equal possibility of the above reactions, we find the stoichiometric amount H and CO, required for the reduction of 680 kg / h of Na2SO4 to Na 5. The ego will be 4 22.4., „3, l. 680 - 430 nm / h. The products of incomplete combustion of natural gas with an air flow rate of aL 0, 6 at a temperature of 1300 ° C have the following composition,%: 14.22; H 11.42; CGz 3.73; WITH 9.1; N 5, 61.54. Based on the calculated stoichiometric amounts of H. and CO and the composition of the combustion products calculate the amount of incoming reducing gas. It is 2200 HMV4. This number of products of incomplete combustion corresponds to 275 nm V of fuel gas. Thus, in two stages of the technological process corresponding to the above prototype, 1150 + 275 1425 nm h of natural gas are consumed. In the implementation of the proposed method, natural gas is burned only at the stage 1 of the reducing gas. At this stage 1150 km V of natural gas, which is required for firing wastewater, is supplied, and this amount is burned with an air flow factor d-0.6. Image of the products of incomplete combustion - reducing gas of a lower composition in quantity; significantly higher than the stoichiometric {10-15 times). 1150 nm V4 of natural gas is formed by incomplete combustion of 8500 nm / h of reducing gas, of which only 430 of hydrogen and carbon monoxide are consumed for the reduction process. With such an excess of reducing gas, the above side reaction is suppressed and the amount of sulphide produced approaches the theoretical 370 kg / h. The spent reducing gas, containing unused combustible components, at a temperature of 1300 ° C is fed to the fire treatment stage of wastewater, where it is burned by introducing an oxidant (air). consumed in the disposal of 4 t / h of waste water. Thus, when this process is carried out, the fuel consumption is reduced by 2.3% compared with the accepted prototype, and the yield of marketable product increases by 25-30%.

Claims

1. Author's certificate of the USSR 281273, cl. F 27 b 1/00, 1968,

2. USSR author's certificate

0

312118, class, F 27 b 1/00, 1971 (prototype).

Ts-as11

j

X

T

SGR

f

,

x /