Способ получения высококонцентрированного диоксида серы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК о 4 С 01 В 17/6 ОПИСАН ОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ В.М бов СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ(57) Изобретение относится к способам получения высококонцентрированного диоксида серы и может быть использовано в производстве моющих средств,гидросульфита натрия, целлюлозы; а,Я 01375561 также в качестве консерванта в пищевой промьппленности. Цель изобретения - снижение потерь целевого про- дукта и аммиака. Диоксид серы абсорбируют циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония, Абсорбцию ведут до молярного соотношения ЯО и БН, равного 0,93-0,97. . Полученный раствор смешивают с конденсатом перед стадией десорбции и подают на стадию термической десорбции диоксида серы из циркулирующего раствора с последующей конденсацией паров воды из парогазовой смеси. Полученный конденсат возвращают в цикл, смешивая его с насьпценным циркулирую- ф щим раствором перед стадией десорбции; 1 ил.Изобретение относится к способам получения высококонцентрированного диоксида серы, который может быть использован в производстве моющих средств, а также в качестве консерванта в пищевой промьппленности и сельском хозяйстве.Цель изобретения - снижение потерь диоксида серы и аммиака в процессе.На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.Поток высококонцентрированного диоксида серы из десорбера 1, насыщенный парами воды и аммиака, в 15 соответствии с парциальным давлением этих компонентов при давлении и температуре, поддерживающих в десорбере 1,поступают в конденсатор 2, где освобождается от паров воды и пол костью от аммиака. Конденсат смешивается. с циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония, поступающим на десорбцию, в результате чего в растворе увеличивает ся содержание диоксида серы до молярного соотношения ЯО и ИН ,равного0,97-1,0, и снижается концентрация солей в растворе. На стадии десорбции из раствора отгоняется диоксид серы до мо лярного соотношения ЯО и ИН,равно го 0,78-0,83, а также испаряется количество воды и аммиака, близкое или равное количеству конденсата, поданного на смешение. После десорбции циркулирующий раствор подается для насыщения диоксидом серы в абсорбер 3, где он насьпцается до молярного соотношения ЯО и БН, равного 0,93- 0,97, и затем возвращается на стадию 40 десорбции.Способ осуществляют следующим образом.Абсорбцию диоксида серы ведут циркулирующим раствором сульфита, би сульфита и сульфата аммония до соотношения ЯО 1 и БН, равного 0,93-0,97, что при высокой движущей силе процесса позволяет значительно снизить потери аммиака и диоксида серы за счет снижения скорости реакции окисленияионов БО до ЯО",.При насыщении раствора на стадии абсорбции до соотношения БО и БН более 0,97 с последующим его смешением с конденсатом, выходящим со стадии десорбции, соотношение ЯО 1 и БНпревьппает 1,0, т.е. диоксид серы присутствует в растворе в виде свободной сернистой кислоты. Наличие последней каталитически ускоряет реакцию саморазложения сульфитных солей с образованием тиосоединений, сульфата аммония и элементной серы, что приводит к потерям аммиака и диоксида серы. При насьпцении циркулирующего раствора до соотношения в нем БО и БН менее 0,93 даже после смешения его с конденсатом соотношение БО, и БН в полученной смеси не превьппает 0,96, т.е. движущая сила процесса десорбции недостаточно высока, вследствие малой упругости диоксида серы над раствором, что приводит к увеличению потерь ЯО и БН, путем вынужденного увеличения кратности циркуляции раствора на стадиях абсорбции-десорбции.Предварительное смешение полученного на стадии абсорбции раствора с соотношением ЯОп и ИН, равным 0,93- 0,97, с конденсатом, насьпценным дноксидом серы, приводит к увеличению парциального давления диоксида серы, что увеличивает движущую силу процесса десорбции, проходящего при малой скорости реакции саморазложения сульфитных солей. Кроме того, снижается общая концентрация солей в растворе за счет добавления конденсата, что позволяет держать концентрацию сульфитных солей в растворе на стадии абсорбции диоксида серы, близкой к пределу растворимости, не опасаясь, кристаллизации солей на стадии десорбции. Это также снижает потери диоксида серы и аммиака в процессе. При этом обеспечивается высокая движущая сила процесса абсорбции за счет снижения парциального давления диоксида серы над раствором, подаваемым на абсорбцию при одновременном снижении потерь аммиака.П р и м е р 1. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 802,89; сульфит 30,04; сульфат аммония 70 (соотношение ЯО и ИМ =0,97), смешивается с 64,7 л/ч конденсата, содержащего 11,02 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л: бисульфит 786,17; сульфит 9,42; сульфат аммония 65,75, подается на стадию десорбции. После термической десорбции образуется 93,88 кг/ч 1007-ного диоксида серы, 64,7 л/ч конденсата, 1375561насыщенного диоксидом серы, и примерно 100 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 512,5; сульфит 200,7; сульфат аммония 70, который идет на стадию абсорбции диоксида серы. ООЕ-ный диоксид серы передается потребителю. Конденсат подается на смешение с раствором, поступающим на стадиюабсорбции,10 а регенерированный раствор - на поглощение диоксида серы, Потери диоксида серы на 1 т 1007;ного ЯО 187,8 кг/т, потери аммиака 62,36 кг/т (по известному способу соответственно 653 и 204 кг/т).П р и м е р 2. Перед стадией десорбции 000 л/ч раствора со стадии абсорбции, сддержащего, г/л: бисульфит 734,57; сульфит 70,1; сульфат аммония 5,1 (соотношение БО и БН = 0,93), смешивается с 150 л/ч конденсата, содержащего 22 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содеращая, г/л: бисульфит 698,17; сульфит 26,11; сульфат аммония 49,65, подается на стадию десорбции. После, десорбции получается 71,78 кг/ч 1002-ного диоксида серы, 150 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и 1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 512,49; сульфит 200,16; сульфат аммония 57,1. Потери диоксида серы на 1 т 1003-ного БО 459,81 кг/т, аммиака 162,86 кг/т. 35П р и м е р 3. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции содержащего, г/л: бисульфит 738,1; сульфит 46,35; сульфат аммония 57,1 (соотношение ЯО, и БН =40 0,95), смешивается с 105,4 л/ч кон-. денсата, содержащего 17,95 кг/ч диоксида серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л; бисульфит 717,94; сульфит 12,.52; сульфат аммония 51,66, подается на стадию десорбции. После десорбции получается 81 кг/ч 1007-ного диоксида серы, 105,4 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и 1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 490,32; сульфит 191,5; сульфат аммония 57,1. Потери диоксида серы на 1 т 1007-ного ЯО 354,57 кг/т аммиака 117,78 кг/т,П р и м е р 4. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 820; сульфит 20; сульфат аммония 72,77 (соотношение ЯО и БНЗ=0,98), смешивается с 162 л/ч конденсата, содержащего 27,59 кг/ч диоксида серы, Затем полученную смесь, содержащую, г/л: бисульфит 735,1; сульфат 84,56; свободная сернистая кислота 17,44 (сульфит аммония отсутствует), подают на стадию десорбции, В этом случае на десорбцию поступает раствор, содержащий 20,27 кг/ч свободной сернистой кислоты (или 16,62 кг/ч в пересчете на диоксид серы), Наличие свободной сернистой кислоты приводит к необходимости вывода из цикла абсорбции-десорбции большого количества раствора для удаления продуктов саморазложения аммонийных солей, в результате чего снижается производительность по диоксиду серы, а также увеличиваются потери диоксида серы и аммиака. Потери диоксида серы 762,7 кг/т,аммиака 253,4 кг/т.П р и м е р 5. Перед стадией десорбции 1000 л/ч раствора со стадии абсорбции, содержащего, г/л: бисульфит 71,48; сульфит 80,06; сульфат аммония 57,1 (соотношение ЯОи БНЗ= 0,92), смешивается с 149,99 л/ч конденсата, содержащего 22 кг/ч диокси- да серы. Затем полученная смесь, содержащая, г/л: бисульфит 683,3; сульфит 34,82; сульфат аммония 49,65, подается на стадию десорбции. После десорбции образуется 66,26 кг/ч 1007-ного диоксида серы, 149,99 л/ч конденсата, насыщенного диоксидом серы, и 1000 л/ч регенерированного раствора, содержащего, г/л: бисульфит 512,49; сульфит 200,16; сульфат аммония 57,1. Потери диоксида серы на 1 т 1003-ного БО 531,39 кг/т, аммиака 176 кг/т.Потери диоксида серы и аммиака, указанные в примерах 1-3, условны, поскольку при осуществлении процесса после смешения насьпценного раствора со стадии абсорбции с конденсатом образуется товарный продукт - бисульфит аммония .(соотношение ЯО и БН =3 0,97-1,0), реализуемый без дополнительной переработки, в результате чего производство является безотходФормула изобретенияСпособ получения высококонцентрированного диоксида серы, включаю5 1375561 Ф 3Составитель Л. ТемироваРогулич Техред И. Попович Коррек Максимишинец Заказ 728/ 1 Тираж 446ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушск одписно та СССРытийнаб., д. 4/ но-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная оизв щий абсорбцию диоксида серы циркулирующим раствором сульфита, бисульфита и сульфата аммония, термическуюдесорбцию диоксида серы из циркулирующего раствора с последующей конденсацией паров воды из парогазовойсмеси со стадии десорбции и возвратом конденсата в цикл, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения потерь целевого продукта и аммиака, абсорбцию диоксида серы циркулирующим раствором ведут до молярногосоотношения БО, и ИН, равного 0,930,97, а полученный раствор смешиваютс конденсатом перед стадией термической десорбции,