Способ получения элементарной серы

СОЮЗ СОВЕТСКИХсоциАлистическиРЕСПУБЛИК ЯО 51167(51)5 С 0 7/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР П О ИСАНИЕ ИЗОБРЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ Е металлургических производств, Способ получения элементарной серы заключается во взаимодействии сероводорода с диоксидом серы при периодическом изменении направления подачи исходной смеси с температурой 20-200 С, При этом процесс осуществляют на катализаторе, разделенном на 2 части, при соотношении обьема свободного пространства между частями слоя катализатора к его обьему, равном 0,051 - 1:1, и при градиенте температур в сечении, перпендикулярном направлению движения газа, не превышающем 15 С, Степень конверсии составляет 95-98,4 ф.1 табл,(21) 4131466/26(71) Институт катализа СО АН СССдарственный институт цветных мет(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМНОЙ СЕРЫ57) Использование: способ примепроизводстве серы, а также для обвания сернистых отходящих газовсовании и полукоксовэнии угля и и ГосуалловВ,Мала ЕНТА няется в .эврежипри кокланцев Изобретение относится к области химической, нефтехимической, металлургической и других отраслей промышленности и может быть использовано в производстве серы, а также для обезвреживания сернистых отходящих газов при коксовании и полукоксовании угля и сланцев металлургических производств.Целью изобретения является увеличение срока службы катализатора,Способ осуществляют следующим обра зом,Каталитический слой разделяют на две части так, чтобы отношение обьема свободного пространства - зазора между частями катализатора к обьему катализатора, составляло 0.05-1:1,О, между которыми газовую смесь перемешивают, Такое разделение обусловлено тем, что при нестационарном ведении гроцесса эона высоких температур находится посередине слоя каВа тэлиэатора и занимает примерно 1/3 часть его. Осуществлять перемешивание наибовюиЪ лее целесообразно в зоне высоких температур, Выход за ее пределы резко снижает эффективность процесса. Для простоты осу- И ществления перемешивания зазор распола- д гают в середине высокотемпературной в. зоны, Исходную реакционную смесь темпе- Оь, раутрой 20 - 200 С подают в первую по ходу газа часть катализатора, где проихсодит ча-стичное химическое взаимодействие сероводорода и сернистого ангидрида. Частично прореагировавшая реакционная смесь на выходе иэ первой части слоя катализатора имеет значительные температурные неоднородности в сечении, колеблется от 170 до 320 С. Такие перепады температуры в сечении возникают по следующим причинам, Возле стенок реактора образуются зэхоложенные зоны, низкая температура в которых не позволяет идти реакции с заметной скоростью, Структурные неоднородности слоя катализатора приводят к тому, что в слое возникают зоны перегревов, проходя через которые смесь разогревается до температуры, выше необходимой, для осуществления реакции,Наличие большого градиента температур в сечении потока реакционной смеси влечет за собой снижение качества работы второй части слоя катализатора около стенок аппарата, что снижает степень превра- щения за счет проскока газа без реакции вдоль стенок, Кроме того, во второй части слоя образуются зоны локального перегрева катализатора, зто ускоряет дезактивацию, а в ряде случаев может привести к термодеструкции, спеканию катализатора, Для увеличения срока службы катализатора и повышения выхода серы между частями катализатора реакционную смесь перемешивают так, чтобы разница температуры в сечении, перпендикулярном направлению Фмьтрации, не превышала 15 О,П р и м е р 1. Состав исходного газа 2%Н 2 Я, 1% 502, 97 Й 2. Входная температура125 ОС, Соотношение зазор/катализ, = 0,05,Температура газа на выходе из первой части катализатора 250-320 С, температура на. входе во вторую часть катализатора 280295 С, Время между переключениями 10мин. Степень превращения 96,2%, максимальнаяя по прототипу 94,4 ,П р и м е р 2, То же, что и в примере 1,Соотношение зазор/катализ = 1. Градиенттемператур на входе во вторую часть каталитического слоя не превышает 5 О. Степеньпревращения 98,4%.П р и м е р 3, То же, что и в примере 1.Соотношение зазор/катализ. = 0,5. Градиент температур на входе во вторую часть каталитического слоя не превышает 5. Степень превращения 98,0%.П р и м е р 4, То же, что и в примере 1,Соотношение зазор/катализ, = 0,02. Гради 5 ент температур нэ входе во вторую частькаталитического слоя 5. Степень превращения 95,5%.П р и м е р 5, Тоже, что и в примере 1,Соотношение зазор/катализ. = 1,5. Гради 10 ент температур на входе во вторую частькаталитического слоя 15 С, Степень превращения составляет 96,1%.П р и м е р 6. То же, что и в примере 1,Соотношение зазор/катализ. = 0,5. Гради 15 ент температур на входе во вторую частькаталитического слоя ЗОО, Степень превращения 94,1 о Результаты опытов представлены в таблице,20 Как следует из таблицы, при увеличениитемпературного градиента выше 15 снижается выход серы и увеличение срока службыкатализатора наэначительно. Устранениетемпературного градиента согласно пред 25 лагаемому способу позволяет увеличитьсрок службы катализатора на 15-20%.Формула изобретенияСпособ получения элементарной серыпутем взаимодействия сероводорода с ди-.30 оксидом серы на катализаторе при периодическом изменении направления подачиисходной смеси с температурой 20-200 ОС,о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с цельюувеличения срока службы катализатора,35 слой катализатора делят на две части и процесс ведут при соотношении обьема свободного пространства между частями слоякатализатора к объему катализатора, равном 0,05 - 1;1, и приградиенте температур в40 сечении, перпендикулярном направлениюдвижения газа, не превышающем 15 О.