Очистка отходящего воздуха производства вискозы

В производстве вискозы, т. е. при изготовлении искусствен­ного шелка и текстильных волокон, целлофана, штапельного волокна, алкалицеллюлоза превращается с помощью сероугле­рода в ксантогенаты. В щелочном растворе вискозные ксанто — генаты подвергаются прядению и пряжа выпускается в кислот­ные ванны. При этом сероуглерод в значительной степени восстанавливается, однако небольшое количество сероуглерода омыляется до сероводорода. Несмотря на капсулирование и иные меры отходящие газы содержат 60—2000 мг/м3 H2S и 300—8000 мг/м3 CS2, причем при обработке шелка, бла­годаря техническим особенностям производства, выбрасываются меньшие концентрации, чем в других вискозных предприятиях. Поэтому для соблюдения предельно допустимых концентраций приходится отсасывать большие объемы воздуха, которые со­держат смесь сероводорода и сероуглерода.

Сероуглерод можно эффективно удалить посредством обыч­ной рекуперации растворителя на тонкопористом активном угле, тогда как сероводород практически не адсорбируется. Поэтому для удаления сероводорода использовали растворы едкого натра и соды. В 60-х годах были разработаны два про­цесса катализа на активном угле, в которых сероводород окисляется в присутствии катализатора до элементарной серы. Эти процессы вкратце описаны ниже.

Процесс «Сульфосорбон» [17]. Насыщенный сероводородом н сероуглеродом отходящий воздух пропускают через адсорбер С двумя слоями различных активных углей. Вначале воздух поступает в нижний слой, состоящий из пропитанного иодом широкопористого активного угля, на котором происходит окис­ление сероводорода до элементарной серы. Остаточное содер­жание сероводорода после этой стадии менее 1 мг/м3. Над этим слоем располагается слой тонкопористого рекуперационного угля, который удаляет сероуглерод из потока до остаточных концентраций ниже 50 мг/м3.

После продувки защитным газом с низким содержанием кислорода, например дымовым газом с содержанием кислорода менее 1 %, этот угольный слой можно регенерировать водяным паром и извлечь сероуглерод. Уголь можно снова использовать в процессе адсорбции без промежуточной осушки, так как очи­щаемый воздух достаточно сильно нагревается благодаря зна­чительному аккумулированию теплоты большим адсорбером.

Нижний слой угля, в котором происходит окисление H2S до элементарной серы, регенерируется значительно реже верхнего слоя. С этой целью производится экстрагирование сероуглеро­дом нижнего адсорбирующего слоя, насыщенного серой до 100% (масс.). После его. выпаривания получают очень чистую элементарную серу. Поскольку в иодсодержащем активном угле образуются также следовые количества серной кислоты вследствие продолжающегося окисления сероводорода, нижний слой следует время от времени промывать водой, чтобы пре­дотвратить блокирование поверхности угля-катализатора. При этом теряется некоторое количество иода, поэтому через опре­деленные интервалы уголь нижнего слоя приходится дополни­тельно пропитывать, что можно сделать без выгрузки угольной шихты из адсорбера.

В процессе «Сульфосорбон» на 1 т рекуперированного серо­углерода расходуется 10 т водяного пара, 150 м3 холодной воды, 700 кВт-ч электроэнергии, 2 кг активного угля и 0,5 кг иода. Наиболее крупная из современных установок «Сульфосорбон» для очистки отходящего воздуха имеет производительность 400 000 м3/ч. На рис. 6.18 показана установка средних разме­ров производительностью 50 000 м3/ч.

Процесс «Тиокарб» [18].В этом процессе сероводород окисля­ется до серы в присутствии аммиака на активном угле, отмы­том минеральной кислотой, поскольку примеси тяжелых метал­лов, особенно железа, ускоряют процесс окисления, способ­ствуя образованию серной кислоты. Неизбежно образующиеся следы серной кислоты нейтрализуются сульфатом аммония и Удаляются периодической отмывкой водой. Удаление элемен­тарной серы из активного угля производится, как и в процессе ^Сульфосорбон», экстрагированием сероуглеродом. Еще присут­ствующий после стадии окисления сероуглерод адсорбируется 80 втором слое активного угля и удаляется отпариванием.

Очистка отходящего воздуха производства вискозы

Очистка отходящего воздуха производства вискозы

Рис. 6.18. Установка «Сульфосорбон» (фотография Lurgi).

На 1 т сероуглерода расходуется около 10 т водяного пара, 150 м3 холодной воды, 700 кВт-ч электроэнергии, 2 кг актив­ного угля и 10 кг газообразного аммиака.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить отзыв