EA000771B1 - Способ и установка для удаления из газа газообразной элементарной ртути - Google Patents

Description

Настоящее изобретение относится к способу и установке для удаления из газа газообразной элементарной ртути, основанным на обработке газа на промывочной установке промывочной жидкостью, которая циркулирует в замкнутой системе и содержит 0,01-300 ммоль/л ионов ртути(11) и, по крайней мере, вдвое большее количество ионов хлорида, который может образовывать комплексные соединения с ионами ртути (II), и на том, что элементарная ртуть, содержащаяся в газе, окисляется с образованием твердого хлорида ртути (I). Такой способ особенно эффективен для удаления ртути из газов, которые выделяются при обжиге ртутьсодержащих сульфидных руд. Этот способ можно использовать и для удаления ртути из других газов, которые имеют низкое содержание двуокиси серы или не содержат ее совсем.

В большинстве стран существуют очень строгие требования, касающиеся промышленных выбросов ртути. Газы, которые содержат элементарную ртуть, представляют собой один из самых больших источников промышленных выбросов ртути в окружающую среду, и именно поэтому за последние двадцать пять лет было предложено много новых различных методов очистки газов, направленных на удаление из них элементарной ртути. Однако большинство из таких известных в настоящее время способов очистки газов и в особенности наиболее эффективные из них отличаются высокой в техническом отношении сложностью и требуют для достижения необходимого результата использования дорогого специального оборудования или сложных по составу реагентов и добавок. Одним из немногих способов, который нашел широкое доминирующее применение на практике и который считается наиболее эффективным, по крайней мере, в металлургии, является так называемый метод abhvs Boliden-Norzink, называемый также хлоридным методом. Этот метод, различные варианты которого описаны более подробно в патентах US 3849537, US 4233274 и US 4640751, осуществляется на промывочной установке, содержащей отдельную абсорбционную колонну, в которой промывочный раствор, в котором помимо хлорида ртути (II) содержится также двуокись серы, выделяемая из газа, и экстрагированная и отделенная ртуть в виде твердого хлорида ртути (I) (каломель Hg2Cl2), разбрызгивается через распылительные сопла на насадочный материал колонны и после этого собирается в нижней части колонны. Пары ртути, т.е. элементарная ртуть Hg⁰, содержащаяся в газе, быстро и эффективно окисляется в абсорбционной колонне с помощью хлорида ртути (II), содержащегося в промывочном растворе, с образованием твердого хлорида ртути (I). Промывочный раствор, отбираемый из абсорбционной колонны, циркулирует в по существу замкнутой системе, из которой определенная часть этого раствора выводится, после чего из этой части раствора осаждением удаляется каломель, а не содержащий каломель раствор после необходимой обработки частично собирается в сборнике. Отбираемая из системы циркуляции часть промывочного раствора, из которого необходимо выделить каломель, подается в осадительный отстойник или другой аналогичный аппарат, в котором происходит физическое отделение твердой каломели, образующей пульпу, иногда называемую шламом, которая собирается в бункере, из которого она по мере необходимости подается на установку для регенерации, на которой с помощью газообразного хлора каломель окисляется до хлорида ртути (II).

Полученный хлорид ртути (II) подается в главную замкнутую систему промывки, поддерживая в заданном диапазоне содержание ртути (II) в циркулирующей промывочной жидкости. Ртуть (II), содержащаяся в промывочной жидкости постоянно расходуется в соответствии с следующей реакцией Hg⁰ + HgCl₂ Hg₂Cl₂ (каломель).

Таким образом, уменьшение количества ртути(П) в промывочной жидкости увеличивается одновременно с увеличением содержания ртути в газе. Следовательно, при любом значительном изменении содержания ртути (II) в газе содержание ртути (II) в газе падает сравнительно быстро, что требует максимально быстрого добавления в систему дополнительного количества хлорида ртути (II). Очевидно, что такая подпитка промывочной жидкости является существенной особенностью такого способа. Быстрое падение содержания ионов ртути (II) в промывочной жидкости из-за временно высокого содержания Hg⁰ в газе затрудняет постоянное поддержание на оптимальном уровне условий процесса в отношении производительности и требуемой степени очистки.

Окисление каломели создает проблемы, которые связаны с образованием в промывочной жидкости наряду с другими соединениями растворенной двуокиси серы, поскольку, с одной стороны, окисление двуокиси серы хлором требует дополнительного расхода хлора, а с другой стороны, приводит к образованию серной кислоты и соляной кислоты, концентрация которых в промывочной жидкости должна быть весьма ограниченной. Поэтому до сих пор окисление каломели хлором осуществлялось в контуре, предпочтительно отделенном от основного контура циркуляции промывочной жидкости, и, как сказано выше, проводилось периодически. Даже при небольшом количестве пульпы каломели, обрабатываемой в процессе окисления, такой окислительный процесс, по сравнению с хлоридным методом, имеет ряд указанных выше недостатков. Было установлено, что имеющиеся при этом потери хлорида ртути (II) зависят частично от общего количества находящейся в системе жидкости и от содержания хлорида ртути (II) в жидкости. По общему мнению, содержание хлорида ртути можно, как правило, поддерживать в определенных пределах путем периодической подачи в систему ионов ртути (II), образующихся в процессе окисления, необязательно в сочетании с подачей хлорида ртути (II) извне. Однако с учетом постоянно растущих требований к эффективности и производительности процесса очистки газа может оказаться более выгодным, если содержание ионов ртути (II) в циркулирующей промывочной жидкости будет поддерживаться на более постоянном уровне в достаточно жестких пределах с тем, чтобы временные изменения содержания ионов ртути (II) были по возможности небольшими и предпочтительно в максимально возможной степени не зависели от любых изменений содержания ртути в поступающем газе. Таким образом, быстрое и эффективное регулирование среднего содержания ионов ртути (II) в промывочной жидкости без добавления в систему хлорида ртути (II) извне или без использования отдельного буферного объема окисленной каломели могло бы по сравнению с известным хлоридным методом привести к значительным с технической точки зрения преимуществам.

Рассматривая всю проблему в целом, можно заметить, что при лучшем окислении каломели с учетом постоянно необходимого содержания в промывочной жидкости ионов ртути(П) весь хлоридный процесс оказался бы более выгодным и обеспечил бы более равномерное и более эффективное удаление ртути из газа даже при временных изменениях содержания ртути в поступающем в систему газе. Как уже было упомянуто выше, одной из наиболее серьезных связанных с этим проблем является наличие в промывочной жидкости двуокиси серы, которая реагирует с окислителем (хлором) с образованием соляной кислоты и двуокиси серы, которая, в свою очередь, образует серную кислоту, что существенно затрудняет окисление каломели до хлорида ртути (II). При этом в результате образования соляной и серной кислоты промывочная жидкость становится все более и более кислой и поэтому должна быть нейтрализована, по крайней мере перед сливом в сборник. Наличие соединений ртути также осложняет ситуацию, поскольку не всегда существует возможность исключить образование комплексных соединений хлора и серы, которые, естественно, еще больше препятствуют нормальному ходу процесса. Возможность проведения процесса окисления при решении вышеупомянутой проблемы позволила бы во многих отношениях усовершенствовать известный уже в течение 25 лет хлоридный процесс и сделать его на многие годы вполне конкурентоспособным по сравнению с другими самыми передовыми и самыми современными способами обработки ртутьсодержащих газов.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать усовершенствованный хлоридный процесс, который позволил бы решить по существу все указанные выше проблемы и который был бы лишен всех перечисленных выше недостатков, а также отвечал бы с перспективой на будущее всем требованиям промышленности в части более качественного контроля и простоты управления и был бы основан на использовании простых по конструкции аппаратов без каких-либо дополнительных затрат. Основные стадии предлагаемого способа и отличительные особенности предлагаемой в изобретении установки для его осуществления указаны в соответствующих пунктах формулы изобретения. В соответствии с изобретением твердый хлорид ртути (I), образующийся в результате окисления содержащейся в газе элементарной ртути, подают в реактор для окисления хлорида ртутиД). Хлор, необходимый для такого окисления, и жидкость для поглощения ионов ртути (II), образующихся при окислении, поднимаются вверх через зону реакции, расположенную в нижней части реактора. Эта зона практически полностью заполнена твердым хлоридом ртути (II), а количество добавляемого в нее хлора таково, что по существу весь хлор расходуется на окисление во время его прохождения вверх через зону реакции. Жидкость, содержащая образовавшиеся ионы ртути (II), затем объединяется с промывочной жидкостью, находящейся над зоной реакции, и объединенная с ней промывочная жидкость с повышенным содержанием ртути (II) затем направляется в замкнутую циркуляционную систему и, пройдя через промывочную колонну, возвращается в реактор, компенсируя израсходованное на окисление элементарной ртути количество ионов ртути (II).

Образовавшийся хлорид ртути (I) можно подавать в реактор двумя принципиально отличающимися друг от друга способами: либо вместе с промывочной жидкостью, либо, когда реактор непосредственно соединен с нижней частью или днищем промывочной колонны, под действием силы тяжести или, иначе говоря, путем осаждения.

Хлор и жидкость подаются в реактор либо снизу, либо сверху через опущенные в реактор трубы и/или шланги, открытые концы которых расположены в нижней части зоны реакции. Постоянное регулирование содержания каломели в реакторе обеспечивает непрерывный контроль за процессом. Подачу промывочной жидкости в реактор можно легко регулировать по изменению содержания каломели, определяемому по изменениям веса реактора, или другими методами, легко осуществимыми на практике, например, оптическим измерением высоты слоя каломели. Количество хлора, добавляемого в систему в единицу времени, можно регулировать по отношению к содержанию ионов ртути (II) в циркулирующей в замкнутой системе промывочной жидкости. Процесс окисления в реакторе в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения осуществляется непрерывно, хотя в принципе его можно и прерывать на короткие промежутки времени для той или иной обработки жидкости, например, для ее восстановления. В последнем случае часть промывочной жидкости отбирается из системы циркуляции для восстановления ионов ртути (II) восстановителем с образованием экстрагируемого хлорида ртути (I) (каломели) и получением после сепарации потока не содержащей каломели жидкости, которую можно в дальнейшем подвергать дополнительной промывке.

Реактор можно выполнить в виде одного аппарата или двух отдельных аппаратов, причем в последнем случае верхняя часть нижнего аппарата соединяется с нижней частью верхнего аппарата, предпочтительно с помощью вертикальной трубы или шланга. Верхний реакционный аппарат можно выполнить в виде гидроциклона или другого аналогичного аппарата для эффективного обезвоживания, способствующего необходимому осаждению. Реактор также можно, как сказано выше, соединить непосредственно с расположенной под ним промывочной колонной и создать таким образом аппарат, у которого конструкция нижней части промывочной колонны обеспечивает эффективное осаждение частично уже над входом в реактор и облегчает перемещение осажденного материала в верхнюю часть реактора.

Изобретение основано, помимо всего прочего, на двух специфических свойствах образующегося хлорида ртути (I), одно из которых заключается в его очень хорошей осаждаемости из-за того, что он находится в измельченной форме и имеет очень высокую плотность, а другое - в его быстром окислении хлором (С1₂). Сочетание этих свойств эффективно используется в настоящем изобретении и обеспечивает эффективное окисление каломели хлором практически без всяких проблем, которые, как уже было упомянуто выше, связаны с наличием двуокиси серы в промывочной жидкости. Процесс окисления при этом осуществляется в реакторе, нижняя часть которого, называемая зоной реакции, позволяет за счет высокой плотности каломели, а также сравнительно большого веса жидкой фазы обеспечить вытеснение или удаление жидкости из пульпы каломели. Конструкция верхней части реактора должна способствовать эффективному осаждению или другому физическому отделению пульпы каломели от промывочной жидкости. Поэтому реактор должен быть относительно широким сверху и относительно узким снизу, т. е. в зоне реакции, и может быть выполнен, как упомянуто выше, из двух отдельных частей, образующих вместе один реакционный аппарат. В тех случаях, когда реактор непосредственно соединится с нижней частью промывочной колонны и когда процесс осаждения в основном происходит над реактором, верхнюю часть зоны реакции не требуется выполнять шире ее нижней части, и при этом весь реактор может иметь вытянутую форму и одинаковое по всей высоте поперечное сечение.

Твердые частицы каломели, содержащиеся в промывочной жидкости, в процессе осаждения собираются в верхней части реактора, и образующаяся пульпа каломели обезвоживается или постепенно обогащается по мере прохождения в нижнюю часть реактора. Имеющая относительно большой вес и большую плотность каломель, находящаяся в зоне реакции, выдавливает жидкость из пульпы, и жидкость поднимается в верхнюю часть зоны реакции, в результате чего в зоне реакции при устойчивом течении процесса будут находиться по существу только частицы каломели, за исключением каких-либо внешних добавок. При размере зоны реакции, обеспечивающем нормальную подачу в реактор промывочной жидкости, зона реакции всегда будет постоянно заполнена твердым хлоридом ртути(1).

Если заранее определенная зона реакции в реакторе по той или иной причине не будет полностью заполнена каломелью, то может возникнуть необходимость в дополнительной подаче в нее каломели из внешнего источника. Во время работы газообразный хлор и вода или какая-либо другая соответствующая жидкость, например, промывочная жидкость из замкнутой циркуляционной системы, проходят снизу вверх через имеющую вытянутую форму зону реакции, заполненную по существу исключительно каломелью, при этом каломель в зоне реакции окисляется, и образующиеся ионы ртути (II) захватываются жидкостью и переносятся в верхнюю часть зоны реакции, где они объединяются с промывочной жидкостью. Необходимо, чтобы количество подаваемого в реактор газообразного хлора было таким, чтобы весь хлор расходовался в зоне реакции во время его прохождения вверх через слой каломели в зоне реакции и не контактировал с содержащей диоксид серы промывочной жидкостью в верхней части реактора. Поскольку находящаяся в реакторе каломель быстро окисляется газообразным хлором, размер зоны реакции вполне можно уменьшить в разумных пределах.

В зависимости от конкретных требований газообразный хлор и жидкость можно подавать в реактор и в зону реакции либо снизу через имеющиеся в реакторе отверстия патрубков, либо сверху по трубам или шлангам, открытые концы которых расположены в нижней части зоны реакции. Оборудовав реактор устройствами, регулирующими количество каломели, находящейся в зоне реакции, например, измерением веса реактора и содержащейся в нем каломели, или, как упомянуто выше, каким-либо другим способом можно добиться того, чтобы зона реакции была постоянно заполнена каломелью, используя для этого часть промывочной жидкости, которая отводится из системы циркуляции в реактор. Такой процесс можно полностью автоматизировать по сигналам, получаемым при вышеупомянутых измерениях количества находящейся в реакторе каломели, при помощи соответствующих автоматически регулируемых клапанов.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на фиг. 1-3 которых показана предлагаемая в изобретении установка. Технологическая схема предлагаемой в изобретении установки 10 показана на фиг. 1. Эта установка содержит абсорбционную колонну 11, которая имеет впускное отверстие 12 для подвода ртутьсодержащего газа и выпускное отверстие 1 3 для выхода обработанного не содержащего ртути газа. Промывочная жидкость распыляется на находящийся в абсорбционной колонне 11 насадочный материал 15 распылительными соплами 14 и собирается в нижней части 16 колонны. В верхней части колонны расположен капельный сепаратор (не показан), который препятствует захвату жидкости газом. Промывочная жидкость из абсорбционной колонны 11 сливается в напорный резервуар 19 по трубе 18 и перекачивается из резервуара 19 циркуляционным насосом 19А по трубопроводу 20 обратно в абсорбционную колонну 11. Часть промывочной жидкости отбирается из трубопровода 20 и подается в сепаратор 23 пульпы по трубопроводу 22. Жидкость, не содержащая пульпы, из верхней части сепаратора 23 сливается обратно в резервуар 1 9 по трубопроводу 24. Промывочная жидкость, которая содержит каломель, из нижней части сепаратора 23 по трубопроводу 25 подается в реактор 26, в котором происходит окисление каломели.

Показанный на схеме реактор 26 можно выполнить в виде одного или двух аппаратов, причем в последнем случае нижний аппарат соединяется непосредственно с нижней частью верхнего аппарата, например, по крайней мере одной вертикальной прямой трубой или шлангом. Нижняя часть выполненного в виде одного аппарата реактора 26, или нижний аппарат реактора 26, состоящего из двух аппаратов, образует зону 26В реакции, которая выполнена длиннее и уже по сравнению с верхней частью реактора в виде одного аппарата, или его верхнего аппарата 26 А. Газообразный хлор и вода или другая соответствующая жидкость подаются в зону 26В реакции по трубопроводу 27, открытый конец которого расположен в нижней части зоны 26В реакции, и под давлением проходят через зону реакции. Ионы ртути (II), полученные при окислении каломели в зоне 26В реакции и находящиеся в жидкости, поднимаются вместе с жидкостью вверх в верхнюю часть реактора или в верхний аппарат 26А и попадают по трубопроводу 28 в резервуар 19, куда одновременно сливается жидкость, отделенная от пульпы каломели.

С той целью, чтобы образовавшуюся каломель и/или очищенную жидкость можно было вывести из системы, часть потока промывочной жидкости отводится из трубопровода 20 по трубопроводу 29 в восстановительный реактор 30, в который также подается порошкообразный цинк, который восстанавливает все содержащиеся в растворе ионы ртути (II) и образует осадок каломели, который собирается в сборнике 31 вместе с каломелью, которая уже находится в нем, при этом отбираемая из системы очищенная жидкость может быть в дальнейшем очищена от любых других загрязняющих окружающую среду вредных веществ и выведена из системы по трубопроводу 32 или при необходимости возвращена в напорный резервуар 1 9 по трубопроводу 32А. После экстрагирования каломели в реакторе 30 промывочную жидкость можно без всякой дополнительной очистки подавать из реактора 30 в напорный резервуар 19 по трубопроводу 30 А.

Установка, схема которой показана на фиг. 2, отличается от установки по фиг. 1 тем, что в этом варианте изобретения восстановление промывочной жидкости цинком проводится периодически в соединенном с реактором 26 сепараторе 23 пульпы. Очищенная жидкость отводится из сепаратора 23 по трубопроводу 23 А. На трубопроводе 25 установлен клапан 2А, обычно двухпозиционный вентиль, который при появлении острой необходимости в очистке жидкости или при избытке каломели в реакторе 26 используется для перекрытия трубопровода 25, при этом одновременно прекращается подача хлора в зону 26В реакции. В сепаратор 23 пульпы подается порошкообразный цинк и включается мешалка 23, ускоряющая реакцию восстановления. Через определенный промежуток времени подача цинка прекращается, и мешалка выключается, затем клапан 25А открывается, и при подаче хлора в зону 26В реакции начинается процесс окисления. Полученная каломель выводится из системы по трубопроводу 34 А и собирается в сборнике 34. В другом варианте изобретения каломель отбирается из нижней части зоны 26В реакции и по трубопроводу 36 подается в сборник 35.

На фиг. 3 схематично показан предпочтительный вариант выполнения предлагаемой в изобретении установки 1 0 в соответствии с пунктами 8 и 9 формулы изобретения. На установке 1 0 имеется абсорбционная колонна 11 (промывочная колонна), снабженная патрубком 1 2 для подвода ртутьсодержащего газа и патрубком 1 3 для выхода обработанного не содержащего ртути газа. Абсорбционная колонна 11 имеет распылительные сопла 1 4 и насадочный материал 15, находящийся выше патрубка 13 для выхода газа. Нижняя часть 42 абсорбцион9 ной колонны 11 (которая выполнена в виде сужающегося вниз конуса) соединена с реактором 26, к нижней части которого подходят трубопроводы 22, 27 и 37 и трубопровод 43 для подачи воды. Промывочная жидкость, отбираемая из замкнутой системы циркуляции, может подаваться в нижнюю часть 42 промывочной колонны 11 рядом с реактором 26 и/или в верхнюю часть 26А реактора рядом с нижней частью колонны 11. В нижней части реактора 26 имеется сборник 35, который по трубопроводу и/или через емкость 36 соединен с реактором 26. Промывочную жидкость, отбираемую из замкнутой системы циркуляции, можно также подавать в емкость 36 для промывки каломели и для абсорбции всей элементарной ртути, находящейся в емкости 36. В нижней части 42 колонны 11 расположены соответствующие устройства 45, выполненные, например, в виде пластинок или других аналогичных элементов, которые препятствуют любому горизонтальному или вращательному течению потока жидкости. На чертеже показан также трубопровод 37, соединенный с емкостью 38, в которой находится хлор.

Во время работы твердый хлорид ртути(1 ) (каломель), образующийся при окислении элементарной ртути, захватывается промывочной жидкостью и возвращается вместе с ней насосами 19 по трубопроводам 18, 20 обратно в верхнюю часть колонны 11, при этом часть образовавшейся каломели осаждается и проходит вниз через промывочную жидкость, которая находится в нижней части колонны и которая в небольшом количестве поднимается вверх, в результате чего вся образующаяся каломель попадает в реактор 26. В нижней части реактора 26 каломель, как сказано выше в описании схемы, показанной на фиг. 1, окисляется хлором 37, который можно подавать в аппарат вместе со сжатым воздухом 27. В процессе окисления каломели в нижней зоне 26В реакции образуются ионы ртути (II), которые поднимаются вверх вместе с вытесняемой каломелью жидкостью, причем для облегчения этого процесса можно использовать жидкость, подаваемую в нижнюю часть 26В реактора 26. Эта жидкость, которая может представлять собой промывочную жидкость, циркулирующую по трубопроводу 22 и/или дополнительно подаваемую в систему по трубопроводу 43 воду, способствует движению каломели вверх через реактор 26 и ее попаданию в нижнюю часть 42 колонны 11. В нижней части 42 колонны жидкость, содержащая ртуть (II), встречается и смешивается с незначительным количеством поднимающейся вверх промывочной жидкости, к которой по трубопроводу 22 можно добавить дополнительное количество промывочной жидкости из замкнутой системы. Объединенная и смешанная таким образом промывочная жидкость с повышенным содержанием ионов ртути (II) выходит из аппарата через патрубок 41, возвращается по трубопроводам 18, 20 через патрубок 40 в верхнюю часть абсорбционной колонны 11 и после распыления соплами 14 используется в качестве свежего окислителя элементарной ртути, содержащейся в поступающем на установку газе. Аналогично установке, показанной на фиг. 1, в этом варианте при необходимости также можно часть промывочной жидкости вместе с каломелью подавать по трубопроводу 29 в заполненный порошкообразным цинком восстановительный реактор 30, отбирая из него очищенную жидкость по трубопроводу 32, а каломель - через расположенные в днище реактора 30 патрубки, при этом каломель, отбираемую через один из этих патрубков, можно возвращать в замкнутую систему (18, 20, 14) циркуляции промывочной жидкости, а каломель, отбираемую из другого патрубка, можно использовать для продажи или хранения.

Из всего вышесказанного следует, что по сравнению с известным хлоридным промывочным процессом предлагаемый в изобретении способ обладает целым рядом преимуществ в части:

- загрязнения окружающей среды,

- условий работы,

- затрат на создание установки и эксплуатацию,

- производительности процесса,

- требований к занимаемому объему, поскольку в предлагаемом способе ) не требуется проводить сепарацию дополнительных буферных объемов пульпы каломели или раствора хлорида ртути (II) и не требуется проводить отдельную обработку пульпы или раствора,

2) содержимое циркулирующей промывочной жидкости, выходящей из абсорбционной колонны, можно использовать для регулирования количества хлора, добавляемого в систему таким образом, чтобы оно постоянно соответствовало количеству ртути(11), расходуемому при окислении каломели,

3) потери хлорида ртути (II) можно существенно уменьшить благодаря тому, что общий объем жидкости в системе меньше, чем в известных способах,

4) периферийное оборудование легче обслуживать, поскольку оно имеет меньшие размеры, что дополнительно позволяет уменьшить затраты на его обслуживание,

5) снижение размеров периферийного оборудования достигается за счет того, что:

- процесс окисления носит практически постоянный характер (не требует подачи буферного материала),

- стадии процесса и отдельные элементы установки могут быть объединены в единое целое в большей, чем это было возможно ранее, степени,

- практически полностью исключена опасность окисления двуокиси серы, содержащейся в промывочной жидкости, и поэтому отпадает необходимость в решении всех связанных с этим проблем,

6) решение проблем, связанных с загрязнением окружающей среды, достигается за счет того, что

- стадии процесса, в которых участвует хлор, можно осуществлять достаточно эффективно в аппаратах с такими малыми размерами, что все эти аппараты можно легко смонтировать в отдельных закрытых помещениях, причем этому способствует и отсутствие буферных емкостей и связанной с ними отдельной системы трубопроводов для обработки пульпы каломели и раствора хлорида ртути (II).

Claims (9)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ удаления газообразной элементарной ртути из газа, в котором может содержаться двуокись серы, при этом газ обрабатывают в промывочной колонне промывочной жидкостью, которая циркулирует в замкнутой системе и которая содержит 0,01-300 ммоль/л ионов ртути (II) и, по крайней мере, в два раза большее количество ионов хлорида, а элементарная ртуть, содержащаяся в газе, окисляется с образованием твердого хлорида ртути (I), отличающийся тем, что часть образовавшегося твердого хлорида ртути (I) подают в реактор для окисления в хлорид ртути (II), хлор, используемый для такого окисления, и жидкость, предназначенную для отбора ионов ртути (II), образовавшихся в результате этого окисления, пропускают через зону реакции, расположенную в нижней части реактора, которая практически полностью заполнена твердым хлоридом ртути (I), при этом количество хлора подбирают таким образом, чтобы хлор по существу целиком расходовался во время его прохождения через зону реакции, а жидкость и содержащиеся в ней ионы ртути (II) объединяют и смешивают с промывочной жидкостью, находящейся над зоной реакции, после чего эту объединенную промывочную жидкость с повышенным содержанием ртути (II) подают в замкнутую систему циркуляции и возвращают в промывочную колонну, компенсируя ионы ртути (II), израсходованные на окисление элементарной ртути.
2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хлор и жидкость подают в зону реакции снизу.
3. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что хлор и жидкость подают в зону реакции сверху по трубам и/или по шлангу, открытый конец которого расположен у нижней стенки зоны реакции.
4. 4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что в нем по существу непрерывно контролируют содержание каломели в реакторе.
5. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что количество хлора, подаваемого в реактор в единицу времени, регулируют на основании концентрации ионов ртути (II), содержащихся в циркулирующей по замкнутой системе промывочной жидкости.
6. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что процесс окисления в реакторе проводят по существу непрерывно.
7. 7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что часть промывочной жидкости из замкнутой системы циркуляции отбирают и подвергают обработке, заключающейся в восстановлении ионов ртути (II), предпочтительно порошком цинка с образованием хлорида ртути (I) (каломели), который после отделения от очищенной жидкости можно вывести из системы.
8. 8. Установка для осуществления способа по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что в ней имеются промывочная колонна (11) и реактор (26) с меньшим чем у колонны (11) поперечным сечением, который (26) соединен с днищем колонны (11), и трубопроводы и устройства для образования замкнутой системы циркуляции промывочной жидкости, отбираемой из патрубка (41 ) для выхода жидкости, расположенного в нижней части колонны (II) , и возвращаемой в патрубок (40) для подвода жидкости, расположенный в верхней части колонны (11), при этом нижняя часть (42) промывочной колонны (11), расположенная ниже патрубка (41 ) для выхода жидкости, имеет коническое сечение и соединена с реактором (26), в нижнюю часть (26В) которого подаются окислительный реагент и жидкость.
9. 9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что в промывочной колонне (11) ниже уровня выходного патрубка (41 ) для выхода промывочной жидкости расположено устройство (45), препятствующее образованию в потоке жидкости горизонтальных или вращательных течений.