Способ удаления двуокиси серы и окислов азота из газов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ИАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з В 01 0 53/04 С 01 В 21/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 66. 074, .378.1(088.8) Опубликовано 230881.Бюллетень Ио 31 Дата опубликования описания 23.08,81(72) Авторы изобретения ИностранцыДжай Милс Стюарт Хенис(США) и М ин Триподи Иностранная фирма(71) Заявитель 54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ И ОКИСЛОВ АЗОТА ИЗ ГАЗОВИзобретение относится к способам удаления двуокиси серы и окислов азота из дымовых газов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки дымовых газов от окислов серы и азота путем контактирования газовой смеси при 335-368 оС с твердым реагентом в присутствии газа-восстановителя. В качестве твердого реагента используют медь-окись алюминия 111.Однако использование окиси алюминия в качестве твердого реагента вы" эывает получение нежелательных побоч ных продуктов, например сероводорода.Цель изобретения - упрощение процесса и предотвращение образования побочных продуктов,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу удаления двуокиси серы и окислов азота путем их.контактирования с твердым реагентомпри высоких температурах в присутствии восстановительного газа, в качестве твердого реагента используютокись кальция или окись магния или ихсмеси при 700-1000 С,О 30 Двуокись серы и окислы аэота можно эффективно удалять иэ содержащих их дымовых газов путем контактирования последних при 700-1000 С с твердым реагентом, включающим окись кальция, окись магния или их смеси, в присутствии восстановителя, Этого достаточно для удаления в общей сложности более 80 двуокиси серы и окислов азота, содержащихся в дымовых газах. Восстановителями могут быть СО, Н 2 или их смеси. Предпочтительным восстановителем является смесь, включающая примерно 65 - 85 СО и примерно 15 - 35 водорода.Согласно предлагаемому способу двуокись серы и окислы азота превращайт в соответствующие сульфиды иона щелочно-земельного металла твердого реагента, применяемого в процессе, и в азотный гаэ, Последний выбрасывается в атмосферу как безвред ный продукт, в то время как сульфиды регенерируют и превращают путем обработки паром при 650 С и давлении около 2 атм в чистый сероводород, который может найти применение либо в чистом виде, либо его превращают В чистую элементарную серу, или же серную кислоту высокой степени чис"Окись кальция Окись магния Удаление Удале50 , ниеЙО(х), Ъ УдалениеИО,Ъ Темпе Удалениерату Ъра, С Темпе- Удаление,рату,о Температура, С Удаление,Ъ 45,8 10,7 840 73,2 70,7 885 93,7 92,8 895 94,4 94,8 905 93,6 93,8 220 205 11,9 320 1,0 38,1 280 500 21,7 19,0 35,3 25,7 355 39,9 40,3 29,З 665 465 51,1 780 29,0 555 90,1 84,3 93,6 85,8 92,1 81,5 92,1 78 в 0 875 955 16,8 25,1 33,2 665 59 9 61,5 720 970 70,6 775 975 91,7 91,4 820 83,6 88,8 885 тоты с применением ряда общеизвестных реакций.Целесообразным и предпочтительным стехиометрическим соотношением носстанонителя и подлежащих восстанонлению продуктов, включая кислород, являются величины в пределах примерно (2,0- 3,0:1,0, Большие соотношения приводят к образованию сероводорода и сероокиси углерода - двух токсичных продуктов, правда в безвредных количествах.Комплексная последовательность реакций может быть иллюстрирована реакциями 77 оо С2 МОО,)2.,СО в ,0 ф 24 СО+Н а, (1)50, +ЗСО+СаО -2 - АСа 5+ЗСО50 3 Н +СаО 2 -- + Са 5 ЗНО (2)П р и м е р 1, Применение окиси кальция. 9,0 г (0,16 моль) окиси кальция помещают н реактор с неподвижным слоем и фиксируют ее кварцевой натай, В реактор затем вводят газовую смесь, содержащую 7,2 СО, 7,2% Н 2 О, 2,1 О, 5,6 Ъ восстанавливающего газа (75 СО и 25 Н), 1120 ч/млн окислов азота и 1120 ч/млн двуокиси 25 серы (остаток - азот) с объемной скоростью 16,80 ч . Температуру ныдержинают при 820 С в течение всего процесса - 32,8 ч. Анализ получаемого по масс-спектрометрической линии Я 0 газа показывает удаление в среднем 91,4 двуокиси серы и 91,7 окислов азота.Концентрации получаемых прддуктов, ч/мин: азота 510 (исходя из количест- З ва удаленных окислов азота из получаемого продукта), сероводорода 0-,.30, сероокиси углерода 24. Распределение продуктов серы в целевом твердом продукте, ч/млн:сульфида 84, сульфата О, элементарной серы О.П р и м е р 2. Применение окиси магния.Поступают аналогично примеру 1, но применяют 6,4 г (0,16 моль ) окиси магния н качестве твердого реагента.Вступающий н реакцию газ содержит1160 ч/млн окислов азота, температуру выдерживают при 970 С в течениевсего процесса. Анализ получаемогопотока газа показывает удаление извступившего в реакцию газового потока 92,1 двуокиси серы и 81,5 окислов азота. Концентрация продуктовв получаемом газовом потоке, ч/млн:азота 470 (исходя из количества удаленных окислов азота ) сероводорода100-150, сероокиси углерода 18, Основ.ным серным компонентом в тнердомцелевом продукте является сульфид,Другие возможные компоненты - сульфит, сульфат и элементарная сералибо отсутствуют, либо присутствуютв незначительных количестнах. П р и м е р З.Применение кальциниронанного доломита,Аналогично примеру 1 8,9 г0,18 моль) кальцинированного доломита (58 окиси кальция и 39окиси магния) помещают в реактор ныдероУживая температуру 895 С. Анализ получаемого газового потока показывает удаление 94,4 двуокиси серы и 94,8 окислов азота. Концентрация продуктов в получаемом газовом потоке, ч/млн: азота 530(исходя иэ количества удаленных окислов азота), сероводорода 58-140, сероокиси углерода 18. В целевом твердом продукте основным серным соединением является сульфид. Другие возможные серные компоненты - сульфат или элементарная сера практически отсутствуют.В таблице показано количество удаленных двуокиси серы и окислов азота,Ъ иэ дымовых газов в зависимости 4от температуры при применении различных твердых реагентов.Таким образом, предлагаемый способ позволяет эффективно и просто удалять окислы азота и серы иэ дымоных газов.Корректор С, Шекмар Редактор Н,Егорова Подписное Заказ 7270/91 Тираж 706ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытиЯ113035, Москва, й, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 формула изобретенияСпособ удаления двуокиси серы и окислов азота иэ газов путем контактирования "азов с твердым активным реагентом при высоких температурах в присутствии восстановительнопо га.за, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью упрощения процесса и предотвращения образования побочных продуктов, в качестве твердого реагента используют окись кальция или окисьмагния или их смеси, в частности доломит, и процесс ведут при температуре 700-1000 ес. источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Аау ооЬ, Кегер .й. 1 пЬ. аоЬ Еод. Сйеа РгоЬ. йев. аоЬ Оечеор, 1974, ч.13, Н 3, р,180-185.