Способ извлечения серосодержащих солей натрия из сточных вод

Совоз Соавтскнм Социалистических Реслублни(51) М. Кл, С 02 С 5/04 Гое 1 даретвеааый коаватет Совета Иаккотров СССР ао делам каобретекк 1 к открытой(45) Дата опубликования описания 2604,78(72) Авторы изобретения А.Н.Шурыгин, Н.А.Черненко., В.В.Чичков, М.Н.Бернадинер и Л.О.Кацнельсон Московский ордена Ленина Энергетический институт(54) спОсОБ изВлечения сеРОсОдеРжАтцих сОлеи нАтРия из стОчньтх ВОд1Изобретение относится к пособам термической обработки сточных вод и может быть использовано в химической, неФтеперерабатывающей и других отрас- . лях промышленности, в которых имеются сточные воды, содержащие органические и минеральные соединения серы,.Известны способы термической обработки сточных вод, в которых процесс заканчивается по.1 учением сульфата нат рия, а окислы серы выбрасываются в атмосферу. Получение ценного товарного продукта -сульфида натрия - отсутствует 113.Известен также способ извлечения тв серосодержащих солей натрия из сточных вод, содержащих органические примеси и серосодержащие соединения натрия,включающий высокотемпературную обработку сточной воды в реакторе с воср становительной средой, вывод расплава сернистого натрия и продуктов неполного горения, последующее дожигание последних в реакторе с окислительной средой 2 . 25Недостатком способа является то, что при содержании серы в сточной воде, превышающем содержание натрия,необходимого для полного связывания всей серы в сульфид натрия, продукты горе; Ю 2ния восле дожигания содержат окислы серы, которые необходимо удалить путем промывки или же рассеять в атмосФере с помощью дорогостоящих высоких дымовых . труб.Кроме больших дополнительных затрат иа очистку газов, известный способ связан с потерями ценного сырья - серыеЦель изобретения - повышение степени извлечения серосодержащих солей натрияЭто достигается тем, что в продукты неполного горения в реактор с окислительной средой вводят натриевую щелочь, полученный сульфат натрия вос- станавливают до сернистого натрия, отделяют его, а газообразные продукты полного сгорания подвергают мокрой очистке с возвратом концентрированного Раствора сульфата натрия в реактор с окислительной средой.На чертеже изображена технологическая схема для реализации способа.В реактор 1 с восстановительной средой подают исходную сточную воду, топдиво и воздух, в реактор 2 с окислительной средой поступают продукты неполного горения топлива и газообразные соединения серы из реактора 1, вэтот реактор подают вторичный воздухдля окисления этих продуктов, концентрированный раствор минеральных солейиз системы мокрой очистки и натриевующелочь, в восстановительный аппарат 3 5с генераторами восстановительной среды поступает расплав сульфата натрияиз реактора 2,в камеру дожигания 4 поступают отходящие газы иэ реактора 2и восстановительного аппарата 3, в системе мокройочистки 5 происходит очистка дымовых га.1 ов от уноса минеральныхсолей из реактора 2 и восстановительного аппарат. 3,В головной части реактора 1 осуществляют неполное сжигание топлива дляполучения восстановительной среды. Всреднюю часть реактора с помощью Форсунок распыливают исходную сточную воду.Капли сточной воды испаряются, происходит образование расплавленных частицминеральных солей. При этом полисульфиды диссоциируют с выделением элементарной серы, гидросульфид превращается в сульфид с выделением сероводорода, тиосульфат раэлагается с обра зованием сульфата, сульфида и сероводорода, сульфит разлагается на сульФат и сульфид. Органические соединениясеры также подвергаются термическойдиссоциации с образованием элементгрной серы, сероводорода, сероокиси углерода и других соединений. Из части сернистого натрия образуется карбонат натрия и сероводород.Улавливаемый в реакторе 1 расплав 35минеральных солей в основном содержитсульфид натрия и небольшие количествасуЛьфата и карбоната натрия. Этот расплав направляется на грануляцию или приготовление концентрированного раствора для дальнейшего использования в качестве товарного продукта.Температура газов на выходе из реактора 1 поддерживается на уровне 12001250 фС, что обеспечивает нормальное 45удаление образующегося расплава, имеющего температуру плавления 1100-1150 СИз реактора 1 газы, содержащиЕ СО,Н НрЬ, Ь СОЬ и другие горючие компоненты, а также некоторое количествоуносимых солей, направляют в реактор2 с окислительной средой, которую создают путем подачи в реактор 2 вторичного воздуха. В реакторе 2 происходитдожигание горючих компонентов, и всегазообразные соединения серы превра 55щаются в окислы Ьбэ и 60 (сульфид натрия в уиосе при этом окисляется досульфата).Для свяэыьания окислов серы в реактор 2 предусматривают ввод натриевой 60щелочи. В результате взаимодействиясо щелочами окислы серы полностью переходят в сульфат натрия. В реакторе 2улавливается расплав, состоящий в основном иэ сульфата натрия. 65 Температура плавления получаемогов реакторе 2 расплава около 850880 фС. Для нормального выпуска расплава и для обеспечения достаточно полного окисления горючих компонентов температура отходящих из реактора 2 газов должна находиться на уровне 10001050 С.Расплав сульфата восстанавливаетсядо сульфида и через летку выпускаетсяна грануляцию и эатаривание или наприготовление концентрированного водного раствора, Получаемый в восстановительном аппарате 3 расплав представляет собой товарный сернистый натрийс содержанием Иа 5 не менее 90.Отходящие из восстановительного аппарата 3 отработанные восстановительные газы помимо СО, НО и 34 содержатнебольшие количества Н, СО и ЬО, атакже некоторое количество пыли, состоящей в основном иэ карбоната натрия,При смешивании этих газов и отходящихгазов из реактора 2 в камере дожигания4 происходит окисление горючих компонентов отработанного восстановительного газа и в условиях окислительной среды осуществляется нейтрализация 0.1с помощью карбоната натрий, находящегося в отходящих газах в избытке по отношению к ЬО из расчета связыванияего в сульфат. Затем отходящие газынацравляют в систему мокрой газоочистки 5.,Применение мокрой газоочистки срециркуляцией орошающего раствора позволяет получать в ней концентрированный раствор солей, который может бытьнаправлен в реактор 2 совместно с .расгвором натриевыхщелочей, применяемымдля связывания окислов серы.П р и м е р . На термическуюобра"ботку поступает 3000 кг/ч сточной воды, содержащей 15 НаН 8 и 10 сероорганического вещества (Сю Н 1 Ь )Ь,При термообработке сточной воды в реакторе с восстановительной средой образуется 314 кг/ч товарного сульфиданатрия,а 77 кг/ч серы,содержащейся ворганической примеси, поступает в реактор с окислительной средой, где онас помощью натриевой щелочи связывается в сулЬФат натрия. Полученный сульФат натрия в восстановительном аппарате преобразуется в 188 кг/ч дополнительного сульфида натрия.Способ термической обработки сточных вод позволяет обеспечить полноеизвлечение серы и солей из исходнойсточной воды и предотвратить загрязнение окружающей среды.Формула изобретенияСпособ извлечения серосодержащйх солей натрия из сточных вод, включаю607784 Составитель. Т. Лепахинадактор Д.Пинчук Техред М.Борисова, Корр Ренто А.Лаки Подписноета Совета Иинистий и открытийская иаб., д. 4/5 Тирам 1115 ственного.комит делам изобрете ква, Ж, Рауш 713/1 ЦНИИП Зак в СС Госуда 13035,илиал ППП фПатентф, г. Уагород, ул.ПРоектная, 4 щий высокотемпературную обработку сточной воды в реакторе с восстановительной средой, вывод полученного расплава сернистого натрия и газообразных продуктов неполного горения, до-.я жигание последних в реакторе с окислительной средой, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения степени извлечения, дожигание ведут в присутствии натриевой щелочи, после чего 0 . полученный сульфат натрия восстанавливают до сернистого натрия, отделяют его, а газообразные продукты полногосгорания подвергают мокрой очистке свозвратом концентрированного растворасульфата натрия в реактор с окислительной средойИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Патент Великобритании В 1271365,кл. Г 4 В, 1972.2. авторское свидетельство СССРВ 385930,кл. С 02 С 5/04, 1973.