Способ очистки газа от двуокиси серы

(1 679229 Союз Советсиин Социалистицесеа Республик(51)М. Кл.В 01 О 53/1 присоединением заявки РЙ Гавудеретевнный наатвт есср нв двлвм зобрвтвннй н вткритнй(7) Заявител раснодарский политехнической институ 54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЗА ОТ ДВУОКИСИ СЕРЫ способа являютспензии элект."С, величине193 В и плот. следующем: окись серы, 1 ензией пяти. зобретение относится к области очист газов от сернистого ангидрида и может быль использовано в химической промышленности.Известен способ очистки газов от двуокиси серы путем нейтрализации последних известковым молоком 11. Однако образующийся в результате обработки газов гипс вызывает забивку оборудования, Другие известные способы - аммиачный, магнезитовый и каталитические либо не обеспечивают регенерацию погло 10 тигелей, либо очень чувствительны к примесям в газах и требуют значительных капиталовложений 21Наиболее близким к изобретению по техни. ческой сущности является способ очистки газа35 от двуокиси серы путем поглощения послед.ней кислой суспензией пятиокиси ванадия 131. При этом в жидкой фазе происходит окисление сернистого газа ионом пятивалентного ванадия. Полученный раствор сульфата ванадия20 направляют на регенерацию, которая состоит в обработке поглотительного раствора аммиа.ком, В результате нейтрализации образуется сульфат аммония и гидрат окиси ванадия. После фильтрации гидрат окиси ванадия прокаливают при 600 С, при этом получают пятиокись ванадия, возвращаемую в цикл. Недостатком известного способа является низкая поглоти. тельная емкость суспензин.Целью изобретения является увеличение пог. лотнтельной емкости суспензии. Поставленная цель достигается предлагаемым способом очист. ки газа от двуокиси серы путем поглощения последней кислой суспензией пятиокиси ванадия с последующей регенерацией суспензии электрохимическим путем при 35 - 40 С, вели. чине потенциала разложения 1,017 - 1,193 В и плотности тока 225-350 А/м Отличительными признакамися осуществление регенерации сурохимическим путем при 35 - 40потенциала разложения 1,017 - 1,ности тока 225 - 350 А/м.Технология способа состоит вотходящие газы, содержащие двобрабатываются сернокислой сусокиси ванадия в скрубберах.679229 40 1 017 225 68,9 1,193 275 85,7 3При этсь 1 в у,1;уОЙ фазе Едзоисхог 1 ит Окис. ледше ссрддистого газа ионом пятивалентного ВаддаДЛЯ, ,Обладающим Окислительеддэм свойством: О .д ВО + Н ЗО - , 2 ЧОЬСЕ, -Н,О 2 5 Отработаешый раствор, содержащий до 200 г/л сульфата ванадия в 10%.едой серной кислоте, направлядот в гальваническую ванну на регенерацию. При этом на аноде происхо о дит окислешде четьдрехвалентного ваедадия до пятивалентиого состоешия. Па аноде происходит прямое окисление и окисление атомарным кислородом, в результате чегообразуется перекисиый катион ЧО,+, обладающий 15 большей окислитсльной способностью по сравнеепдю с ионом ЧОг, получаемым путем растворения пятиокиси ванадедя в 10%.ной серной кислоте, Концентрация ерекисной пятиокиси ванадия в поглотитегдьном растворе после реге нерации злектрохимическпм путем составляет до 60 г/л, что увеличивает химическую емкость поглотителя и позволяет уменьшить реакционный объем при абсорбдпеи.Процесс электролиза идет непрерьдвно при 110 С, потенциале разложения 1 - 1,193 В, плот- ности тока 225 - 350 А/д:Р. Вьеход по току сос. тавляет 68,9 - 91,2%.П р и м е р. Исходньдй раствор представля. ет собой суспензию, содержащую 1:10 по объе.- З 0 му нерастворимой пятиокиси ванадия в раство. рк 10%-ной кислоты, в которой после регеиераедепд содсржится до 60 Г/гд перекисного ка. тиона ЧОз+, обладающего окедслительньдми свойствами. Этот раствор после регеедерадцди подадот на орошение скруббера, Поскольку поглотительная емкость раствора возросла, для получения степени поглощения 98,8% достаточ. но времени контакта 0,075 с. Линейная скорость газа 0,3 м/с. Отходящие промышленеп.де газы с содержанием 0,5 - 2 об.% поступают седизу. Температура газа не должна превышать 40 - 50 С.45Отработанный раствор с концентрацией солидо 200 г/л подают в анодные ячейки электро.литической ванны, Электролитическая ваннапредставляет собой керамиковый резервуар,разделенный перегородкой. Каждая полонина50ванны разделена пористыми фарфоровыми ди.афрагмами на два анодных и три катодныхотделения, Толщина диафрагмы 3 мм, Анодпредставляет собой платинированный титановыйстержень, катод - графитовый стержень.15Электролит самотеком проходит все ячейкед.Выходящий анолит направляет в сборник, ежа.тым воздухом передавливают в бак и подаютв катощдьде ячейки ванны,4Мсхаддедзм процесса иа аноде может быть представлен следующими реакциями: 2 Н О " Н О +СЕН2 3 2 ОН -- О +И О+2 Е2 2 2 ЧОВО Ча 2 + 1;О4+ ЧО -2 О - /О +Е2 В На катоде протекает реакция:2 Н 2 Е Н 2 ФПроцесс электролиза идет йепрерьдвно при 40 С. В анодном отделении происходит окис. ление сульфата ванадия и некоторое увеличе. ние концентрации серной кислоты, а в катодном - уменьшение концентрации серной кислоты. Условия злектрохимического окисления выбирали на основании изучения поляризационных кривых.Выбор оптимальных интервалов температуры, потенциала разложения и плотности тока обоснована следующими соображениями. Примене. ние температуры выше 40 С ведет к перерасходу тока, а применение более низкой темпе. ратуры - к замедлению химической реакции образования перекисного катиона ЧОз, Изуче. ние поляризационных кривых приводит к выводу, что потенциал разложения не может быть меньше 1,017 В (процесс не идет), При. менеппе потенциала разложения более 1,193 В не имеет физического смысла. Экспериментально выявлено, что плотность тока при потен пиале 1,193 В может быль увеличена от 225 до 350 А/м, поскольку это не требует увеличения площади анода и ведет к более эко. номичному его использованию, Условия элект. рохимического окисления представлены в таб. лице; температура 30 С, концентрация ЧОЯ 04 200 г/л, концентрация НОВОЕ 10%. Е, В Плотность Выходтока, по току,А/м % 1,193 350 91,2Концентрация пятивалентного ванадия в виде ЧОз достигает 60 г/л,Использование предлагаемого способа очистки отходящих газов ет двуокиси серы обеспечивает по сравнению с прототипом увеличениепоглотительной емкости суспенэии в три раза,Формула изобретенияСпособ очистки газа от двуокиси серы путемпоглощения последней кислой суспензии пяти.окиси ванадия с последующей регенерациейсуспензии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,Составитель Л. АндруцкаяРедактор Е. Хорина Техред З.Фанта Корректор М. Шароши Заказ 4641/3 Тираж 877 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - .35, Раушская наб., д, 4(5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с целью увеличения поглотительной емкости суспензии, регенерацию осуществляют электрохимическим путем при 35 - 40 С величине потенциала разложения, равном 1,017 - 1,93 В, и плотности тока 225 - 350 А/м,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 679229 6 1. "Вестник НИИТЭХИМ", Мо 11, с. 46, 1961. 2. Авторское свидетельство СССР Хф 231534,кл. С 01 В 17/60, 1968. 3. Автооское свидетельство СССР Хф 362630,кл. В 01 О 53/16,969 (прототип) .