Способ получения двуокиси серы и извести

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. КлС 01 В 17,0 С 04 В 1/04 Государственнык комитет Опубликовано 07.07.82. Бюллетень25Дата опубликования описания 17.07.82пю делам иэооретеиий и открытий(71) Заявитель 54) СП ПОЛУЧЕНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ И ИЗВЕСТИ ю избыть дру- рабакокса с сул процесс. м кальция, что усл Наиб к предлагаемому по и достигаемому реоб термохимического ьченного сульфата зложени я сульфата ция и сернистый анутем его высокотемпри 1100 в 1220 С техническ5 зультату разложени кальция. кальция н гидрид ос пературно в псевдоо 2 Изобретение относится к получени вести и сернистого ангидрида и может использовано в основной химической и гих отраслях промышленности, пере тывающих фосфогипс.Известен способ химического разложения фосфо гипса в псевдоожиже ином слое на известь и сернистый газ, по которому гранулированный материал разлагают в присутствии твердого восстановителя или без него. Степень разложения сульфата кальция в окислительной атмосфере при 1150 в 12 С не превышает 95,2%. Степень разложения сульфата кальция в присутствии кокса может достигать 99,2%, концентрация сернистого ангидрида около 2%ИЗ. Однако, несмотря на относительно высокую степень разложения сульфата кальция в окислительной атмосфере (95,2%) и в восстановительной (до 99%), концентрация сернистого ангидрида не превышает 2%, что совершенно недостаточно для экономической переработки газа на серную кислоту. Кроме того, применение кокса в качестве восстановителя требует организации специального узла предварительного смешелее близкимой сугцностнявляется спося тонкоизмеПроцесс раа окись кальчществляют пй обработкижиженном сло Псевдоожиженный слой условно разделен по высоте на восстановительную и окислительную зоны. В нижней части слоя вос становительную зону поддерживают путемсоответствуюшего соотношения между горючим газом и воздухом. Окислительная зона создается и поддерживается в верхней части слоя за счет противоточного введения соответствующего количества вторичного воздуха. Твердые частицы в процессе обработки перемешаются из окислительной в восстановительную зону и наоборот за счет естественной циркуляции, присущей псевдоожиженному слою. При прохождении материалачерез восстановительную зону возможны следующие реакции:СаЮ 4+ СО - СаО+ СО+ ЯО (1) Са 804 + Н- СаО+ 50 + НО (11) Са 504 + 4 СО- Са 5 + 4 СО (111) Са 04 + 4 Нд СаЯ + 4 НО (11) 5 При прохождении материала через окислительную зону происходит окисление сульфида кальция по уравнениям:СаЬ + 3/20 - СаО + Ю ( Ч) Са 5 + 20 - Са 504 (Ч ) Все эти превращения соединений кальция происходят в результате хаотического движения твердых частиц в псевдоожиженном слое. Степень разложения сульфата кальция и концентрация сернистого ангидрида колеблются в широких пределах и, соответст венно, составляют 44,7 -- 99,2% и 3,3 - 10,0% а их значение, соответственно, 92,1 % и 6,7%.Недостатками способа являются невозможность регулирования общего направления движения потока твердых частиц при Первоначальной подаче сырья в окислительную зону, особенно, при обработке полидисперсного материала, что тормозит протекание необходимых химических превращений соединений кальция в различных зонах псевдоожиженного слоя и приводит к снижению 25 степени разложения сульфата кальция и концентрации сернистого ангидрида.Цель изобретения - увеличение степени разложения фосфогипса и повышение концентрации двуокиси серы.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, вклоаюисему разложение фосфогипса ведут в псездоожиженном слое, разделенном по высоте на восстановительную и окислительную зоньс естественной циркуляцией твердых частиц между этими зонами, при 1100 - 1220 С, а исходного материала подают в восстановительную зону с последующей подачей его последовательно через зоны окисления, восстановления к месту вывода продукта из зоны окисления, и процесс ведут в течение 50 - 60 мин. 40Процесс разложения фосфогипса в ука. занных условиях идет оптимально, если время его составляет 50 - 60 мин. Если же процесс ведут менее 50 мин, то снижается степень разложения счльфата кальция тем45 резче, чем меньше время процесса; гри длительности процесса более 60 мин снижается концентрация сернистого ангидрида те: заметнее, чем больше время процесса.Способ осуществляют слелуюпсим об. разом.Фосфогипс подают в нижнюю часть реактора с псевдоожиженным слоем, разделенного поперечными перегородками, например, на три секции, В нижней части слоя создается восстановительная атмосфера за счет сжигания природного газа при недостаке первичного воздушного дутья. Газ и воздух подают через распределительные газо-воздушные устройства. 941282Фосфогипс, попадая в восстановительнуюсреду псевдоожиженного материала первой секции, имеющего температуру 1100 - 1220"С, нагревается, а сульфат кальция преврашае- ся в сульфид и окись кальция по уравнешям (1 1 Ъ). Перерабатываемый материал полнимается в верхнюю часть слоя первой сок ции и попадает в окислительную зону.Окислительную зону создают за сче.подачи соответствуюсцего количества вторнного воздуха в псевлоожиженный слой чсэ,з боковые фурмы, расположе:ные гангеиально относительно корпуса реактора и а определенной высоте от его олины.Вытесняясь из первой секции поток(:;свежего фосфогинса, перерабатываемые частицы материала полгимаются в воск(.дящем потоке, перетекают черезерегоролк; и попадают во вторую сексикэ слоя, Згссь протекают лалыейшие физико-химичес кис преврашения прирохожлении твердых частиц через окислительную и восстановительную зоны в нисходящем потоке материала.В этой части слоя кроме образования новых пор. ий окиси кальция возможно также окис ление сульфила кальция ло сульфата.Кроме того, в восста новительной зонесоздаются условия, необходимые для взаимодействия сульфида и сульфат;,альсия с образованием окиси кальци, , сернистого ангидрида по уравнениюСа 5 + ЗСа 804 4 СаО + 4 О (Л) Исходный (не вступивший во взаимолей.ствие) сульфат кальция и вновь образовавшийся в результате протекания параллельной реакции (И) в восстановительной зоне второй секции превращается в схльфил и окись кальция. Этот процесс прололжается н при протекании материала через нижни окна во второй перегородке из второй секции в третью.Проходя через восстановительную зочутретьей секции твердые частицы поднимаются в восходящем потоке материала и попадают в зону окисления, гле сульфил кальция преврашается в окись кальция с выделением сернистого ангидрида.Продукт, состоящий в основном из окисикальция, зытесняется из реактора, а сер нистый газ выводится из реактора на дальнейшую переработку, например, в серную кислоту.При(ер /, В реактор нсевлоожиженногослоя с восста.овительшй и окислительной зонами о выс(те, разде.енный двъхя веотикальными перегородками на три секции, полают фосфогипс с размером частиц 0,1 -- ,О ч.м, со,".,е 1 жанй 94% (",ьфата кальция Ььц.(гг, восстановительной и окислительной зон соо. встственно составляют 800 и 300 - 600 мм, и пло(пали полин 1,2 и 3 секций 1,О, ,Р. О 5 ч". 11 олачу материала в количестве 4,8 тгч осу цествляют в восстановительную зол псрвой секции. В слое высотой 1100 - 1400 мм поддерживают температуру 1100 -,8 50 0,7 810 6,9 О,0,70 0 6,3 10 изобретени ЕЛЬНМ 1 О ЗОН едовательно 1 ения и мескисления, и орм 40 ин Составитель Л. Темирехред А. Бойкасираж 509 ваКоррект Подпис СССРий Редактор В. БобкЗаказ 4747,2В М. Косе НИИПИпо де 113035, Мос лиал ППП Государственного ам изобретений ва, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужго комитета и открь шскан на род, ул. б., д. 4/ Проектна 1220 С при соотношении природный газ - воздух с = 0,7 в нижней части слоя, а в верхнюю часть слоя вдувают вторичный воздух для создания окислительной среды. Расход природного газа составляет 770 нм/ч, а воздуха - 5100 нм/ч в восстановительную зону и 670 нм/ч в окислительную; концентрация кислорода в обжиговом газе составляет 0,7/,. Материал, двигаясь в восходящем и нисходящем потоках, проходит через слой трех секций, дважды попеременно пребывает в восстановительной и окислительной зонах. 720 482 700 467 670 450 610 409 900 600 Способ полученвести из фосфогипсание исходного матеном слое, разделенстановительную иестественной циркумежду этими зонаотличающийся тем,степени разложенияния концентрации д ия двуокиси серы и из, включающий разложериала в псевдоожиженном по высоте на восокислительную зоны с ляцией твердых частиц ми, при 1100 - 1220 С, что, с целью увеличенияфосфогипса и повышевуокиси серы, исходный Процесс термохимического разложения фосфогипса длится 55 мин, при этом степень разложения сульфата кальция составляет 99,3 о/о, а концентрация сернистого днп 1 дрида в обжиговом газе 10,1 о/.В таблице приведены результаты термохимического разложения фосфогипса, полученные в тех же условиях, что и в примере.Использование пре,1 лдг 11 смого спосоод позволяет увеличить степень рдзложения сульфата кальция и концентрацию сернистого ангидрида в среднем на 6,5%.и 3,3/о, соответственно. материал подают в восстановис последующей подачей его посчерез зоны окисления, восстдноту вывода продукта из зоныпроцесс ведут в течение 50 60Источипринятые во1. - ХимическХо 2, с. 113 112. Патент СШ1978. ики информации,внимание при экспертизедя промышленность. 19696.Л Ле 4102989, кл. 423 - 541