ES2859110T3 - Procedimiento para eliminar el SOx del gas mediante el uso de una solución de complejo de poliol - Google Patents

Procedimiento para eliminar el SOx del gas mediante el uso de una solución de complejo de poliol Download PDF

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Abstract

Un procedimiento para eliminar SOx de un gas, que comprende: poner en contacto una solución de complejo de poliol que comprende una mezcla de un poliol junto con un ácido orgánico y/o una sal de ácido orgánico con el gas que contiene SOx para absorber el SOx en el gas, en el que x = 2 y/o 3; el poliol se refiere a un compuesto orgánico distinto del etilenglicol y el polietilenglicol, que contiene simultáneamente más de dos grupos hidroxilo en una misma molécula orgánica; en el que el ácido orgánico incluye un monoácido orgánico y un poliácido orgánico; la sal de ácido orgánico incluye una sal de monoácido orgánico y una sal de poliácido orgánico; el monoácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: ácido fórmico, ácido acético, ácido butírico y varios aminoácidos; el poliácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: ácido etanodioico, ácido propanodioico, ácido butanodioico, ácido aminoetanodioico, ácido nitrilotriacético, EDTA, ácido tánico y ácido poligálico; la sal de monoácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: sales de ácido carboxílico formadas por un grupo carboxilo del monoácido orgánico que se une a iones amonio, iones sodio, iones potasio, iones magnesio, iones calcio y/o iones metálicos de transición; la sal de poliácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: sales de ácido carboxílico formadas por al menos un grupo de ácido carboxílico del poliácido orgánico que se une a iones amonio, iones sodio, iones potasio, iones magnesio, iones calcio y/o iones metálicos de transición, el poliol se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: glicerol, butanotriol, isobutanotriol, pentanotriol, pentanotetraol, isopentanotriol e isopentanotetraol, la mezcla del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal del ácido orgánico comprende un éster del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal del ácido orgánico, y el contenido de masa total del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal de ácido orgánico en la solución de complejo de poliol es mayor o igual al 50 %, el contenido de masa de agua es menos del 50 % y el contenido de masa del ácido orgánico y/o la sal de ácido orgánico en la solución de complejo de poliol es menos del 30 %.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para eliminar el SOx del gas mediante el uso de una solución de complejo de poliol
Campo Técnico
La presente invención se refiere a un procedimiento de purificación de gases de combustión, gases de desechos y/o gases de las materias primas industriales que contienen azufre, en particular a un procedimiento para eliminar SOx (x = 2 y/o 3) de los gases de combustión, de los gases de desecho y/o de los gases de las materias primas industriales que contienen SOx.
Antecedentes
El consumo y el vertimiento del gas de combustión, del gas de la materia prima industrial y otros gases de desecho que contienen azufre aumentan día a día debido al rápido desarrollo de las industrias. El vertimiento de los gases de desecho que contienen azufre ha causado graves contaminaciones medioambientales, como la formación de lluvia ácida, corrosión ácida de la construcción, enfermedades respiratorias y enfermedades de la piel, etc., que son directamente dañinas para la salud humana. Durante años, los investigadores científicos y tecnológicos en varios países han estudiado intensamente el procedimiento de desulfuración de los gases de combustión, de los gases de las materias primas industriales y otros gases de desecho que contienen azufre y han acumulado una gran cantidad de datos de investigación. La desulfuración de los gases de combustión, de los gases de las materias primas industriales y de otros gases de desecho que contienen azufre ha recibido cada vez más atención con el aumento de la conciencia medioambiental. Sin embargo, no hay avances significativos en las técnicas de desulfuración de los gases de combustión, de los gases de las materias primas industriales y de otros gases de desecho que contienen azufre hasta el día de hoy. La desulfuración de los gases de combustión, de los gases de las materias primas industriales y de otros gases de desecho que contienen azufre sigue siendo un problema desafiante.
Los procedimientos de desulfuración existentes de los gases de combustión, de los gases de las materias primas industriales y otros gases de desecho que contienen azufre incluyen principalmente dos tipos, la desulfuración húmeda y la desulfuración seca. La desulfuración húmeda incluye específicamente el procedimiento de lavado con agua, el procedimiento de la piedra caliza y el agua de cal, el procedimiento de la solución de metal alcalino, el procedimiento de la solución alcalina, el procedimiento del amoníaco y el procedimiento de la alquilolamina, etc. La desulfuración en seco incluye específicamente el procedimiento del óxido de hierro, el procedimiento del óxido de zinc, el procedimiento del óxido de manganeso, el procedimiento del óxido de cobalto, el procedimiento del óxido de cromo, el procedimiento del óxido de molibdeno y el procedimiento del carbón activado, etc. El procedimiento de lavado con agua, el procedimiento de la piedra caliza y el agua de cal se usan principalmente en China. El procedimiento de la piedra caliza y el agua de cal, el procedimiento de la solución de metal alcalino, el procedimiento de la solución alcalina, el procedimiento del amoníaco y el procedimiento de la alquilolamina se usan ampliamente en los países desarrollados. El procedimiento de lavado con agua tiene las desventajas de que se consume una gran cantidad de agua, el agua usada no se puede reciclar, el vertimiento de las aguas residuales que contienen azufre ha causado una grave contaminación secundaria y el efecto de la desulfuración es bajo. El procedimiento de la piedra caliza y el agua de cal son mejores que el procedimiento de lavado con agua. Sin embargo, el procedimiento de la piedra caliza y el agua de cal tiene las desventajas de generar más desechos sólidos como el sulfato de calcio, el sulfito de calcio y el carbonato de calcio, de consumir una gran cantidad de piedra caliza y de óxido de calcio, equipamiento enorme, gran inversión, y de que el equipo se tiende a obstruir debido a los precipitados sólidos generados durante el procedimiento de absorción. Además, el hidróxido de calcio se hace reaccionar preferentemente con dióxido de carbono durante el procedimiento de absorción debido a que la piedra caliza y el hidróxido de calcio tienen pequeñas solubilidades en agua, y luego con óxidos de azufre, por lo que el efecto de la desulfuración del procedimiento del agua de cal no es conveniente. Además, el procedimiento del agua de cal tiene las desventajas de un mayor vertimiento de aguas residuales y una contaminación secundaria grave. El procedimiento de la solución de metal alcalino, el procedimiento de la solución alcalina, el procedimiento del amoníaco y el procedimiento de la alquilolamina se usan principalmente para la desulfuración de los gases de combustión con un contenido relativamente alto de dióxido de azufre (gases de cola de la fundición como la fundición de acero y la fundición de cobre, en los que el contenido de dióxido de azufre puede ser de hasta el 8 % o más), y se recupera el dióxido de azufre. Estos procedimientos no son adecuados para la desulfuración de los gases de combustión normales debido a los requisitos relativamente altos de las técnicas, el consumo de energía relativamente alto y la alta demanda de material de los equipos. Mientras tanto, la corrosión del equipamiento es dramáticamente grave para todos los procedimientos de desulfuración de los gases de combustión, de los gases de materias primas industriales y otros gases de desecho que contienen azufre usados actualmente.
Hasta ahora, varios gases rara vez se someten a un tratamiento de desulfuración antes de verterlos a la atmósfera. Los gases todavía tienen un contenido relativamente alto de azufre incluso si se someten a un tratamiento de desulfuración. Los procedimientos de desulfuración existentes como el procedimiento HiPure, el procedimiento Benfield, el procedimiento GV, el procedimiento A.D.A, el procedimiento de lavado con agua, el procedimiento de la piedra caliza y agua de cal, el procedimiento de la solución de metal alcalino, el procedimiento de la solución alcalina, el procedimiento del amoníaco, el procedimiento de la alquilolamina, el procedimiento del extracto de tanino y el procedimiento de sulfolano, así como también los procedimientos de desulfuración en seco tales como el procedimiento del óxido de hierro, el procedimiento del óxido de zinc, el procedimiento del óxido de manganeso, el procedimiento del óxido de cobalto, el procedimiento del óxido de cromo, el procedimiento del óxido de molibdeno, y el procedimiento del carbón activado se usan principalmente como procedimientos de desulfuración primarios para eliminar el sulfuro de hidrógeno de los gases de las materias primas industriales, pero no se usan comúnmente para eliminar el sulfuro de hidrógeno de los gases generales. Las principales razones de esto son que estos procedimientos de desulfuración tienen una baja eficiencia de desulfuración, altos costos operativos, altas inversiones en equipos, corrosión grave de los equipos, efectos de desulfuración no deseados y una tasa de eliminación deficiente de azufre orgánico[1-3]. La técnica de la desulfuración por metanol a baja temperatura[4] es un procedimiento de adsorción física de sulfuro de hidrógeno, oxisulfuro de carbono, disulfuro de carbono y dióxido de carbono y se usa comúnmente para la descarbonización y desulfuración de gases de las materias primas en empresas químicas modernas a gran escala. Sin embargo, dado que el metanol tiene un punto de ebullición bajo, es volátil y tiene una alta presión de vapor saturado, generalmente se requiere que funcione a alta presión y a baja temperatura (menos de -10 °C) y por lo tanto el consumo de energía es alto, la pérdida de metanol es grave, el procedimiento es complicado, la operación es tediosa, y el gasto operativo integral es alto. El procedimiento del metanol a temperatura normal[5] es un procedimiento para absorber sulfuro de hidrógeno, oxisulfuro de carbono, disulfuro de carbono y dióxido de carbono en gas mediante una solución mixta de 60 % de metanol y 40 % de dietanolamina y luego liberar el sulfuro de hidrógeno, el oxisulfuro de carbono, el disulfuro de carbono y el dióxido de carbono mediante calentamiento y reducción de presión. Sin embargo, dado que el metanol tiene un punto de ebullición bajo, es volátil y tiene una alta presión de vapor saturado, el gas liberado contiene una gran cantidad de metanol, de esta manera resulta en una composición de solución variable y una pérdida grave de metanol. Además, la estabilidad química de la solución es mala debido a que la dietanolamina es propensa a la descomposición oxidativa después de ser expuesta a la luz del día y al aire. Por lo tanto, el procedimiento de regeneración de la solución se debe realizar después de que la mezcla de sulfuro de hidrógeno, oxisulfuro de carbono, disulfuro de carbono y dióxido de carbono se regenere y se libere mediante calentamiento y reducción de presión, luego mediante el uso del procedimiento Claus para convertir los gases liberados que contienen azufre en azufre. Esto conduce a un alto consumo de energía, a una gran pérdida de metanol y dietanolamina, a un procedimiento complicado, a una operación tediosa, y a un alto gasto operativo integral. Los procedimientos descritos anteriormente se usan principalmente para eliminar el azufre orgánico como el sulfuro de hidrógeno, el oxisulfuro de carbono, y el disulfuro de carbono en gas, pero no se usan para retirar SO2 y/o SO3 en gas.
Se probó una curva de equilibrio para una solución acuosa de glicerol (glicerina) que absorbe dióxido de azufre[6], y se encontró que la solución acuosa tiene poca capacidad de absorción de dióxido de azufre, por lo que no se puede usar directamente como agente de desulfuración para absorber dióxido de azufre en el gas de combustión; se agrega glicerol (glicerina) a una solución acuosa que contiene Cl- o una solución acuosa que contiene hidróxido de sodio como agente estabilizante para analizar el contenido de dióxido de azufre en un gas[7-10], pero no se usa como agente de desulfuración para eliminar el dióxido de azufre de los gases de combustión, y después de que la solución que contiene glicerol haya absorbido el dióxido de azufre, no se puede regenerar para liberar el dióxido de azufre, por lo que la solución no se puede usar como solvente para la desulfuración de gases de combustión; también se propone una solución acuosa de urotropina que contiene glicerol (glicerina) para absorber SO2 en los gases de combustión[11]. Sin embargo, se encuentra que la urotropina se tiende a descomponer por oxidación por el gas oxígeno presente en el gas de combustión después de entrar en contacto con él en un experimento práctico, lo que causa que la propiedad química de la solución sea inestable. Además, la urotropina como producto químico y médico es cara y no está fácilmente disponible. Por lo tanto, este procedimiento no se usa ampliamente debido a los altos costos operativos y al rendimiento inestable de la desulfuración.
Una solución tampón de ácido acético y amoníaco que contiene Fe2+y Fe3+ [12-14] se ha usado para la desulfuración de gas semi-agua, que tiene una eficiencia de desulfuración relativamente alta y una corrosión relativamente baja. Sin embargo, la solución es inestable debido al efecto iónico y al efecto salino. En el procedimiento de la descarbonización, de la desulfuración y de la descianación de gas catalizada por solución alcalina de hierro, se usa una solución acuosa de sustancia alcalina que contiene iones de hierro para absorber el azufre en el gas. Este procedimiento es capaz de eliminar varios tipos de azufre y tiene un mejor efecto de desulfuración que el procedimiento de la desulfuración húmeda con gas convencional para el gas que tiene un bajo contenido de azufre. Sin embargo, los iones de hierro son menos estables en la solución alcalina y se producirá una gran cantidad de precipitado de hidróxido férrico o hidróxido ferroso. Simultáneamente, se producirá una gran cantidad de precipitado de sulfuro férrico o sulfuro ferroso cuando la solución de hierro alcalino se ponga en contacto con el gas que contiene sulfuro. Por tanto, el contenido de los iones de hierro en la solución disminuye rápidamente y el efecto de la desulfuración se reduce significativamente. Además, se producirá el fenómeno de la obstrucción de la torre de desulfuración. Por lo tanto, este procedimiento no es adecuado para la desulfuración de gas con alto contenido de azufre[15]. Con el fin de mejorar esta situación, se intenta llevar a cabo la desulfuración mediante la "solución hierroalcalina" que contiene microorganismos bajo presión normal o presión elevada y se consigue un buen efecto[16]. Además, se sugiere absorber sulfuro de hidrógeno mediante etilenglicol, éster de etilenglicol o solución de éter monometílico de dietilenglicol. Luego, se insufla gas de dióxido de azufre en la solución orgánica con sulfuro de hidrógeno absorbido, y el sulfuro de hidrógeno reacciona con dióxido de azufre para producir azufre para permitir que la solución orgánica se regenere y se recicle para su uso[17-19]. Aunque el procedimiento para regenerar la solución de etilenglicol que contiene sulfuro de hidrógeno mediante dióxido de azufre es muy simple, el suministro de dióxido de azufre es limitado y no está fácilmente disponible. Además, es necesario para dispositivos especiales y medidas de seguridad durante su transportación. Por lo tanto, este procedimiento tiene la desventaja de que el costo operativo es alto y la medida de seguridad es estricta. Se propone absorber sulfuro de hidrógeno, azufre orgánico y agua en gas natural u otros gases mediante una solución de etilenglicol, o una solución mixta de etilenglicol y alcanolamina, o una solución mixta de etilenglicol, alcanolamina y carbonato de sodio, o éter dimetílico de etilenglicol o solución de éter dimetílico de dietanol, o una solución acuosa mixta de dietilamina, dietilenglicol, trietilenglicol y éter metílico de trietilenglicol, o una solución mixta de amina y acetaldehído, o una solución acuosa mixta de éter monometílico de dietilenglicol y nitrilotriacetato férrico[20-28]. Sin embargo, actualmente estos procedimientos descritos anteriormente solo se usan en la desulfuración de gas de la materia prima industrial a gran escala para eliminar el sulfuro de hidrógeno, el oxisulfuro de carbono, y el disulfuro de carbono en gas, pero no se usan en la desulfuración de los gases de combustión y de otros gases de desecho para eliminar SOx (incluido el dióxido de azufre y/o el trióxido de azufre).
Nuestras técnicas de patente anteriores de "Method for removing SOx from gas by polyethylene glycol (Patente Núm. ZL200910009058.1)" y "Method for removing SOx from flue gas by ethylene glycol (Patente Núm. ZL200710110446.X)" tienen buenos efectos de desulfuración durante las pruebas prácticas de producción industrializada. Sin embargo, durante la regeneración por calentamiento, como el punto de ebullición del etilenglicol es de solo 197 °C, habrá alguna pérdida de etilenglicol y, mientras tanto, una pequeña cantidad de las soluciones de etilenglicol y polietilenglicol se deteriorarán, lo que aumentará los costos operativos y afectará la eficiencia de la desulfuración. Se ha encontrado mediante estudios teóricos adicionales que el dióxido de azufre o el trióxido de azufre interactúa principalmente con grupos hidroxilo en las moléculas de etilenglicol o polietilenglicol y simultáneamente se une débilmente al enlace éter en el polietilenglicol cuando interactúa con el etilenglicol o el polietilenglicol. Los mecanismos de interacción son los siguientes:
Tomando etilenglicol y dietilenglicol solo como ejemplos, las reacciones químicas son las siguientes:
Figure imgf000004_0001
Los siguientes enlaces débiles ocurrirán además de las reacciones principales anteriores:
Figure imgf000004_0002
Las siguientes reacciones secundarias ocurrirán durante la regeneración por calentamiento:
Figure imgf000004_0003
éster sulfonato de etilenglicol
Figure imgf000005_0001
éster sulfonato de dietilenglicol
De los resultados de nuestra investigación actual, se puede ver que estas reacciones secundarias pueden ser reacciones irreversibles. Es decir, hasta ahora no hay forma de invertir estas reacciones secundarias. Los ésteres de sulfinato y ésteres de sulfonato resultantes no se pueden regenerar para liberar dióxido de azufre o trióxido de azufre. La capacidad de la solución para absorber azufre disminuirá a medida que aumente la cantidad de ésteres de sulfinato y ésteres de sulfonato en la solución. La solución se deteriora, dañando de esta manera el sistema e incluso haciendo que el sistema no funcione.
Referencias:
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Sumario de la invención
La invención se define en la reivindicación 1.
Con el fin de solucionar las deficiencias descritas anteriormente en nuestras patentes anteriores de "Method for removing SOx from gas by polyethylene glycol (Patente Núm. ZL200910009058.1)" y "Method for removing SOx from flue gas by ethylene glycol (Patente Núm. ZL200710110446.X)", se eleva el punto de ebullición de la solución, se reduce la pérdida de solventes mientras aumenta la capacidad de la desulfuración de la solución, y se evita o se reduce significativamente la generación de ésteres sulfinatos y ésteres sulfonatos, la presente invención usa una solución que consiste en un poliol junto con un ácido orgánico y/o sal de ácido orgánico para absorber SOx de un gas, en el que el poliol es un compuesto orgánico distinto de etilenglicol y polietilenglicol, que contiene simultáneamente más de dos grupos hidroxilo en una misma molécula orgánica, como glicerol, butanotriol, isobutanotriol, pentanotriol, pentanotetraol, isopentanotriol e isopentanotetraol. Como el poliol tiene un alto punto de ebullición, por ejemplo, el glicerol por sí solo tiene un punto de ebullición de hasta 290 °C y, al mismo tiempo, los polioles formarán una sustancia asociada estable con ácidos orgánicos y/o sales de ácidos orgánicos a través de enlace de hidrógeno, y también formarán ésteres de poliol estables, por lo que la solución de complejo de poliol mejora significativamente en estabilidad, la solución de complejo de poliol mejora significativamente en resistencia al deterioro por ácido o base, y también el punto de ebullición de la solución de complejo de poliol aumenta significativamente.
De aquí en adelante, se tomará como ejemplo el glicerol junto con el ácido cítrico (no de acuerdo con la invención) y el ácido nitrilotriacético así como también sus sales, solo para ilustrar el mecanismo de esterificación de la solución de complejo de poliol de la presente divulgación, pero la solución de complejo de poliol de la presente divulgación no se limita a que consta solo de poliol junto con ácido cítrico (no de acuerdo con la invención) y/o ácido nitrilotriacético, así como también sus sales, es una solución de complejo de poliol que consiste en un poliol junto con un ácido orgánico y/o sal de ácido orgánico.
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(En las fórmulas anteriores, M representa un ion amonio o un ion metálico, de aquí en adelante lo mismo)
En el procedimiento de desulfuración por solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, primero, se usa una solución de complejo de poliol para absorber SOx(x = 2 y/o 3) en un gas, y luego la solución de complejo de poliol con SOx absorbido se regenera mediante uno o más procedimientos de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación, y la solución de complejo de poliol regenerado se recicla para su uso. Cuando la solución de complejo de poliol regenerado tiene un contenido de agua relativamente alto e influye en el efecto de la desulfuración, es necesario eliminar parte del agua en la solución de complejo de poliol. Los procedimientos para eliminar el agua incluyen el procedimiento de destilación por calentamiento, el procedimiento de absorción con absorbente de agua o una combinación de los mismos. La solución de complejo de poliol con parte del agua eliminada se recicla para su uso.
De acuerdo con el procedimiento de desulfuración por solución de complejo de poliol de la presente invención, no existen requisitos especiales para el contenido total de SOx en el gas que contiene azufre antes de la desulfuración. Sin embargo, con el fin de lograr un mejor efecto de desulfuración, se prefiere que el contenido total de SOx en el gas que contiene azufre debe ser inferior al 99,9 % (por ciento en volumen).
En el procedimiento de la desulfuración mediante solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, no existen restricciones estrictas sobre las condiciones de procesamiento. Sin embargo, se prefiere que la absorción se realice bajo una presión normal o aumentada y la temperatura de absorción sea preferentemente de -20 a 80 °C. A continuación, la solución de complejo de poliol con SOx absorbido se regenera mediante uno o más de un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación. Preferentemente, la temperatura de regeneración es de 0-300 °C.
La solución de complejo de poliol es una solución de complejo de poliol que consiste en un poliol junto con un ácido orgánico y/o una sal de ácido orgánico, en la que el contenido de masa total del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal de ácido orgánico es superior a o igual al 50 %, y el contenido de masa de agua es inferior al 50 %.
En el procedimiento de la desulfuración por solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, cuando la solución de complejo de poliol con SOx absorbido se regenera mediante uno o más de un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación; y el dióxido de azufre y/o el trióxido de azufre son subproductos.
El principio fundamental de la presente invención es el siguiente:
De aquí en adelante, se tomará como ejemplo el glicerol junto con la sal de ácido cítrico (no de acuerdo con la invención) y/o la sal de ácido nitrilotriacético para explicar mejor el principio de eliminación de SOx del gas de combustión por solución de complejo de poliol, pero la solución de complejo de poliol de la presente divulgación no se limita a una solución que consiste solo en glicerol junto con sal de ácido cítrico (no de acuerdo con la invención) y/o sal de ácido nitrilotriacético, y no se puede interpretar como una limitación de las reivindicaciones de la presente invención.
Las siguientes reacciones de absorción tienen lugar cuando un gas de combustión u otro gas que contiene SOx entra en contacto con la solución de complejo de poliol:
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La solución de complejo de poliol con dióxido de azufre y trióxido de azufre absorbidos se convierte en un rico licor, que fluye desde la parte inferior de la torre de desulfuración y fluye hacia el regenerador para ser regenerado por uno o más de un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación, que liberan dióxido de azufre y/o trióxido de azufre de alta pureza. Las siguientes reacciones de regeneración tendrán lugar en el regenerador del rico licor.
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A través de un estudio experimental se ha descubierto que la capacidad de la solución de complejo de poliol para absorber azufre disminuirá significativamente cuando su contenido de agua sea superior al 50 % (contenido en masa). Por lo tanto, el exceso de agua contenida en la solución de complejo de poliol se debe eliminar en la medida de lo posible.
La solución de complejo de poliol regenerado (de aquí en adelante, simplemente se denomina "solución de desulfuración") se recicla para su uso.
Con el fin de lograr el principio fundamental descrito anteriormente, se diseñan dos procedimientos. El primer procedimiento es un procedimiento de desulfuración-absorción y el segundo procedimiento es un procedimiento de regeneración de la solución de desulfuración. Los procedimientos de regeneración usados en el procedimiento de regeneración de la solución de la desulfuración incluyen un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación.
El primer procedimiento se describe a continuación: El procedimiento de la desulfuración-absorción puede ser un procedimiento de absorción atmosférica o un procedimiento de absorción presurizado. El procedimiento de la desulfuración-absorción se muestra en la Figura 1. El procedimiento de la desulfuración-absorción tiene lugar en la torre de desulfuración. Generalmente, el gas que contiene SOx se introduce a la torre de desulfuración desde la parte inferior de la torre de desulfuración. La solución de la desulfuración regenerada (generalmente denominada "licor pobre") se carga en la torre de desulfuración desde la parte superior de la torre de desulfuración. En la torre de la desulfuración, el gas que contiene SOx se pone en contacto con la solución de desulfuración en contracorriente y el SOx en el gas es absorbido por la solución de desulfuración. Luego, el gas con SOx eliminado se descarga desde la parte superior de la torre de la desulfuración. La solución de la desulfuración con SOx absorbido en el gas se convierte en "licor rico". El "licor rico" se descarga desde la parte inferior de la torre de desulfuración y luego fluye hacia el procedimiento de regeneración. Alternativamente, tanto el gas como la solución de la desulfuración se pueden cargar en la torre de desulfuración desde la parte superior de la torre de desulfuración durante el procedimiento de absorción. El procedimiento de absorción se lleva a cabo simultáneamente en la torre de desulfuración.
El segundo procedimiento es el procedimiento de regeneración de la solución de la desulfuración. Los procedimientos de regeneración usados incluyen un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación.
El diagrama de flujo esquemático del procedimiento de regeneración por calentamiento se muestra en la Figura 2. La forma de regeneración es que la desulfuración "licor rico" con SOx absorbido se carga en un regenerador de calentamiento y se regenera mediante calentamiento para liberar SO2 y/o SO3. La solución de la desulfuración regenerada mediante calentamiento se denomina generalmente "licor semi-pobre" o "licor pobre" de la desulfuración. El "licor semi-pobre" o "licor pobre" se puede transferir directamente al procedimiento de la desulfuración-absorción para su uso repetidamente. Alternativamente, se puede transferir continuamente a otro regenerador para una mayor regeneración mediante otro procedimiento de regeneración y luego se transfiere al procedimiento de desulfuraciónabsorción para su uso repetidamente.
El diagrama de flujo esquemático de la regeneración por un procedimiento de vacío se muestra en la Figura 3. La forma de regeneración es que la desulfuración "licor rico" con SOx absorbido se carga en un regenerador de vacío y se regenera por evacuación para liberar SO2 y/o SO3. La solución de la desulfuración regenerada por evacuación se denomina generalmente "licor semi-pobre" o "licor pobre" de la desulfuración. El "licor semi-pobre" o "licor pobre" se puede transferir directamente al procedimiento de la desulfuración-absorción para su uso repetidamente. Alternativamente, se puede transferir continuamente a otro regenerador para una mayor regeneración mediante otro procedimiento de regeneración y luego se transfiere al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso repetidamente.
El diagrama de flujo esquemático del procedimiento de regeneración por extracción de gas se muestra en la Figura 4. La forma de regeneración es que la desulfuración "licor rico" con SOx absorbido se carga en un regenerador de extracción de gas. Un gas inerte (como nitrógeno, dióxido de carbono, argón, y vapor de agua, etc.) se alimenta de la parte inferior del regenerador de extracción de gas. En este momento SO2 y/o SO3 se llevan a cabo a partir de la desulfuración "licor rico" por el gas inerte, y se regenera la solución de la desulfuración. La solución de la desulfuración regenerada mediante extracción con gas se denomina generalmente "licor semi-pobre" o "licor pobre" de la desulfuración. El "licor semi-pobre" o "licor pobre" se puede transferir directamente al procedimiento de la desulfuración-absorción para su uso repetidamente. Alternativamente, se puede transferir continuamente a otro regenerador para una mayor regeneración mediante otro procedimiento de regeneración y luego se transfiere al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso repetidamente.
El diagrama de flujo esquemático de la regeneración por procedimiento de ultrasonidos y/o procedimiento de microondas o procedimiento de radiación se muestran en la Figura 5. La forma de regeneración es que la desulfuración "licor rico" con SOx absorbido se carga en un regenerador de ultrasonidos y/o microondas o radiación y se regenera mediante ultrasonidos y/o microondas o radiación para liberar SO2 y/o SO3. La solución de la desulfuración regenerada por ultrasonidos, y/o microondas, o radiación se denomina generalmente "licor semipobre" o "licor pobre" de la desulfuración. El "licor semi-pobre" o "licor pobre" se puede transferir directamente al procedimiento de la desulfuración-absorción para su uso repetidamente. Alternativamente, se puede transferir continuamente a otro regenerador para una mayor regeneración mediante otro procedimiento de regeneración y luego se transfiere al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso repetidamente.
Se pueden combinar en un regenerador dos o más procedimientos de regeneración del procedimiento de calentamiento, procedimiento de vacío, procedimiento de extracción de gas, procedimiento de ultrasonidos, procedimiento de microondas, y procedimiento de radiación descritos anteriormente.
Cuando el contenido de agua de la solución de complejo de poliol regenerado es superior al 50 % (contenido en masa), e influye en el efecto de la desulfuración, es necesario eliminar el exceso de agua en la solución de complejo de poliol. Los procedimientos para eliminar el agua incluyen el procedimiento de destilación por calentamiento, el procedimiento de absorción con absorbente de agua o una combinación de los mismos. La solución de complejo de poliol con agua eliminada se recicla para su uso.
La solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención es una solución que consiste en un poliol junto con un ácido orgánico y/o sal de ácido orgánico, en la que el contenido total de masa del poliol junto con el ácido orgánico y/o sal de ácido orgánico es superior a o igual al 50 %, y el contenido en masa de agua es inferior al 50 %. El poliol se refiere a un compuesto orgánico distinto del etilenglicol y el polietilenglicol, que contiene simultáneamente más de dos grupos hidroxilo en una misma molécula orgánica, como glicerol, butanotriol, isobutanotriol, pentanotriol, pentanotetraol, isopentanotriol, isopentanotetraol, etcétera. La solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención puede contener uno, o dos o más de los compuestos de poliol descritos anteriormente. Con el fin de reducir la viscosidad de la solución de complejo de poliol, se puede agregar una cantidad apropiada de etilenglicol, o polietilenglicol, o una mezcla de etilenglicol y polietilenglicol a la solución de complejo de poliol, cuyo contenido en masa añadido en la solución de complejo de poliol debe ser inferior al 30 %. La sal de ácido orgánico y/o ácido orgánico se refiere a un monoácido orgánico, una sal de monoácido orgánico, un poliácido orgánico, y una sal de poliácido orgánico, en la que un monoácido orgánico es un compuesto orgánico que contiene solo un grupo de ácido carboxílico en una molécula, tal como varios aminoácidos, ácido fórmico, ácido acético, ácido butírico; una sal de monoácido orgánico contiene solo un grupo de ácido carboxílico en una molécula, el grupo de ácido carboxílico se une a iones, tales como iones amonio y/o iones sodio y/o iones potasio y/o iones magnesio y/o iones calcio y/o iones metálicos de transición, formando así sales de ácido carboxílico, tales como diversas sales de aminoácidos, sales de ácido fórmico, sales de ácido acético, sales de ácido butírico y similares. Al formular la solución de complejo de poliol, estas sales de ácidos monocarboxílicos orgánicos se pueden obtener al añadir directamente monoácidos orgánicos e hidróxidos metálicos (y/o ion amonio) y/o carbonatos metálicos (y/o ion amonio) a las soluciones para que reaccionen. Un poliácido orgánico es un ácido orgánico que contiene dos o más de dos grupos de ácido carboxílico en una molécula, tal como ácido etanodioico, ácido propanodioico, ácido butanodioico, ácido aminoetanodioico, ácido nitrilotriacético, EDTA, ácido tánico, ácido poligálico; la sal de poliácido orgánico contiene dos o más de dos grupos de ácido carboxílico en una misma molécula, con al menos un grupo de ácido carboxílico enlazado a iones, tales como iones amonio y/o iones sodio y/o iones potasio y/o iones magnesio y/o iones calcio y/o iones metálicos de transición, formando así sales de ácido carboxílico, tales como sal sódica del ácido etanodioico, sal potásica del ácido propanodioico, sal potásica del ácido butanodioico, sal potásica del ácido aminoetanodioico, sal potásica del ácido nitrilotriacético, sal potásica del EDTA, sal potásica del ácido tánico, sal potásica del ácido poligálico. Al formular la solución de complejo de poliol, estas sales de ácido policarboxílico orgánico se pueden obtener al añadir directamente ácido policarboxílico orgánico e hidróxidos metálicos (y/o ion amonio) y/o carbonatos metálicos (y/o ion amonio) a soluciones para reaccionar. La solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención puede contener uno, o dos o más de los monoácidos orgánicos, sales de monoácidos orgánicos, poliácidos orgánicos y sales de poliácidos orgánicos, y el contenido en masa de los ácidos orgánicos y/o sales de ácidos orgánicos en la solución de complejo de poliol es inferior al 30 %.
Con el fin de mejorar la capacidad de la solución de complejo de poliol para absorber azufre, se puede añadir una cierta relación de aditivos a la solución de complejo de poliol de la presente invención. Los aditivos pueden ser aminas orgánicas, alquilolaminas, amidas, sulfonas, sulfóxidos y compuestos metalorgánicos. Las aminas orgánicas incluyen alquilaminas (por ejemplo aminas alifáticas tales como monometilamina, dimetilamina, trimetilamina, monoetilamina, dietilamina, trietilamina, monopropilamina, dipropilamina, tripropilamina, n-propilamina, isopropilamina, monobutilamina, tributilamina, n-butilamina, tributilamina sec-butilamina, isobutilamina, tercbutilamina, etilendiamina, propanodiamina, hexametilendiamina, trietilendiamina, dietilentriamina, trietilentetramina, tetraetilenpentamina, polietilenpoliamina, etc.) y aminas aromáticas (tales como anilina, N-metilanina, N-etilenilina, N-metilanina, N-etilenilina, N-propilanilina, N-butilanilina, N,N-dimetilanilina, N,N-dietilanilina, N,N-dipropilanilina, N,N-dibutilanilina, fenilendiamina, alfa-naftilamina, anilina halogenada, nitroanilina, anilina sulfónica y similares). Las alquilolaminas incluyen monometanolamina, dimetanolamina, trimetanolamina, monoetanolamina, dietanolamina, trietanolamina, N,N-dimetiletanolamina, N,N-dietiletanolamina, N,N-diisopropiletanolamina,N-metildietanolamina, monopropanolamina, dipropanolamina, isopropanolamina, diisopropanolamina, triisopropanolamina, monobutanolamina, dibutanolamina, tributanolamina, N-hidroxietiletilendiamina, N,N'-dihidroxietiletilendiamina, N,N-dihidroxietilanilina, N-etil-N-hidroxietilanilina, N-metil-N-hidroxietilanilina, o-aminofenol, m-aminofenol, p-aminofenol, 2,4,6-tri (dimetilaminometil)fenol, 3-dietilaminofenol, 2-amino-5-nitrofenol, aminotioximoácido, N-metilpirrolidinol, 2,4-diamino-6-hidroxipirimidina, ácido cianúrico, 2-(2'-hidroxi-5'-metilfenil) benzotriazol, ácido gamma, ácido J, ácido fenil J, ácido Chicago y sus sales, ácido H y sus sales, ácido di-J, ácido escarlata y sus sales y similares. Las amidas incluyen formilamida, acetamida, DMF, MDEA, formanilida, acetanilida, propionanilida, butirilanilida, bencildimetilamina, bencildietilamina, bencildimetilpropilamina, bencildibutilamina y similares. Las sulfonas y sulfóxidos incluyen dimetil sulfona, dietil sulfona, dipropil sulfona, dibutil sulfona, bis-hidroxietil sulfona, dimetilsulfóxido (DMSO), dietilsulfóxido, dipropilsulfóxido, dibutilsulfóxido y similares. Los compuestos metalorgánicos incluyen compuestos metalorgánicos de transición. El aditivo en la solución de complejo de poliol puede estar compuesto por uno, dos o más compuestos descritos anteriormente. Los aditivos están presentes en la solución de complejo de poliol en un contenido en masa inferior al 10 %.
En comparación con el procedimiento de la desulfuración húmeda convencional (por ejemplo, el procedimiento de la desulfuración de calcio y el procedimiento de la desulfuración de amina), la presente invención tiene las siguientes ventajas. (1) El procedimiento de la desulfuración húmeda convencional solo se puede aplicar a la desulfuración de gas que tiene un contenido de azufre relativamente bajo. El procedimiento de la desulfuración mediante solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención se puede aplicar a la desulfuración de gas que tiene un bajo contenido de azufre y un gas que tiene un alto contenido de azufre. (2) Para el procedimiento de la desulfuración húmeda convencional, se producirá un precipitado insoluble de sal de calcio o sal de amonio durante todo el procedimiento de la desulfuración y regeneración, provocando la obstrucción de equipos y tuberías. Para el procedimiento de la desulfuración mediante una solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, no hay sustancialmente ningún precipitado insoluble de sal de calcio o sal de amonio. (3) Cuando se usa el procedimiento de la desulfuración húmeda convencional para eliminar el azufre de los gases de combustión, los subproductos son sulfato de calcio y sulfito de calcio, o sulfato de amonio y sulfito de amonio. Para el procedimiento de la desulfuración por solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, los subproductos son dióxido de azufre y/o trióxido de azufre de alta pureza, que tienen amplios mercados y aplicaciones significativas como importantes materias primas químicas. (4) Para nuestras técnicas de patentes anteriores de "Method for removing SOx from gas by polyethylene glycol (Patente Núm. ZL200910009058.1)" y "Method for removing SOx from flue gas by ethylene glycol (Patente Núm. ZL200710110446.X)", durante la operación se producirán algunos ésteres de sulfinato y ésteres de sulfonato, de manera que la capacidad de la solución para absorber azufre disminuye, y la solución se deteriora, dañando de esta manera el sistema e incluso haciendo que el sistema sea inviable. Para el procedimiento de la desulfuración por solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención, los ésteres de sulfinato y ésteres de sulfonato apenas se producen en la solución durante la operación, y la solución no se deteriorará. Por tanto, la solución es estable y por tanto la operación es estable. Además, de acuerdo con el procedimiento de la desulfuración por solución de complejo de poliol de la presente invención, la purificación es suficiente y el contenido total de azufre en el gas se puede reducir de manera constante a 50 mg/m3o menos. La solución tiene un alto punto de ebullición y la pérdida es pequeña. La relación gas/líquido de la desulfuración es grande, y el consumo de energía es bajo. Además, el costo de funcionamiento es bajo, el período operativo es corto, la inversión es baja y la operación es simple.
El procedimiento de la desulfuración por solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención tiene amplias aplicaciones industriales y se puede usar para la desulfuración de los gases de combustión, gas ardiente, gas de horno de coque, gas de desecho de síntesis de plantas de colorantes, gas de desecho de plantas de fibras químicas y otros gases de materias primas industriales o gases de desecho que contienen SOx. El contenido total de azufre en los gases anteriores que contienen azufre es inferior al 99,9 % (por ciento en volumen).
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 es un diagrama esquemático de un procedimiento de la desulfuración-absorción.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de la regeneración de la solución de la desulfuración mediante un procedimiento de calentamiento.
La Figura 3 es un diagrama esquemático de la regeneración de la solución de la desulfuración mediante un procedimiento de vacío.
La Figura 4 es un diagrama esquemático de la regeneración de la solución de la desulfuración mediante un procedimiento de extracción de gas.
La Figura 5 es un diagrama esquemático de la regeneración de la solución de la desulfuración mediante un procedimiento de ultrasonidos y/o un procedimiento de microondas y/o un procedimiento de radiación.
La Figura 6 es un diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de la desulfuración-absorción de pequeño tamaño.
La Figura 7 es un diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de regeneración y extracción de gas de pequeño tamaño.
Descripción detallada
El procedimiento de la desulfuración mediante la solución de complejo de poliol de acuerdo con la presente invención se describirá más abajo con referencia a algunas realizaciones específicas. Las realizaciones descritas de aquí en adelante son sólo para ilustrar mejor la presente invención en lugar de limitar las reivindicaciones de la presente invención.
El primer procedimiento es un procedimiento de la desulfuración-absorción, y su realización es como se muestra en la Figura 1. El gas 2 que contiene SOx se alimenta desde la parte inferior de la torre de la desulfuración 1 y se pone en contacto con el licor pobre de la desulfuración 4 en contracorriente. La SOx en el gas 2 que contiene SOx es absorbido por el licor pobre 4. El gas 2 que contiene SOx se convierte en gas purificado 3 que se descarga desde la parte superior de la torre de la desulfuración 1. El licor pobre de la desulfuración 4 con SOx absorbido se convierte en licor rico de la desulfuración 5 en la parte inferior de la torre de la desulfuración 1. El licor rico de la desulfuración 5 se descarga desde la parte inferior de la torre de la desulfuración 1 y se transfiere al procedimiento de regeneración de la solución de la desulfuración para ser regenerado por uno o más de un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación.
El segundo procedimiento es el procedimiento de regeneración de la solución de la desulfuración. Los procedimientos de regeneración incluyen un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas, y un procedimiento de radiación.
La realización del procedimiento de regeneración por calentamiento se muestra en la Figura 2. El licor rico de la desulfuración 5 se transfiere al regenerador de calentamiento 6 y se calienta para liberar dióxido de azufre gaseoso y/o trióxido de azufre 7. El dióxido de azufre gaseoso y/o el trióxido de azufre 7 se pueden transformar en subproductos de dióxido de azufre líquido y/o trióxido de azufre de alta pureza mediante ciertos medios de procesamiento. Mientras tanto, se pueden producir o acumular espumas y/o polvos de azufre 8, que se separan de la parte principal de la solución de la desulfuración. Las espumas y/o polvos de azufre separados 8 se pueden procesar posteriormente en subproductos de azufre, y también se vierten algunos residuos de cenizas. El licor rico de la desulfuración 5 se regenera mediante el regenerador de calentamiento 6 y luego se convierte en el licor pobre de la desulfuración 4. El licor pobre de la desulfuración 4 se puede transferir directamente al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso en el reciclaje. Alternativamente, se puede transferir al regenerador de vacío y/o al regenerador de extracción de gas, y/o al regenerador de ultrasonidos, y/o al regenerador de microondas, y/o al regenerador de radiación para regenerarlo posteriormente.
La realización del procedimiento de regeneración por vacío se muestra en la Figura 3. El licor rico de la desulfuración 5 se transfiere al regenerador de vacío 9, se crea vacío con la ayuda de la máquina de vacío 10 para liberar dióxido de azufre gaseoso y/o trióxido de azufre 7. El dióxido de azufre gaseoso y/o el trióxido de azufre 7 se pueden transformar en subproductos de dióxido de azufre líquido y/o trióxido de azufre de alta pureza mediante ciertos medios de procesamiento. Mientras tanto, se pueden producir o acumular espumas y/o polvos de azufre 8, que se separan de la parte principal de la solución de la desulfuración. Las espumas y/o polvos de azufre separados 8 se pueden procesar posteriormente en subproductos de azufre, y también se vierten algunos residuos de cenizas. El licor rico de la desulfuración 5 se regenera mediante el regenerador de vacío 9 y luego se convierte en el licor pobre de la desulfuración 4. El licor pobre de la desulfuración 4 se puede transferir directamente al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso en el reciclaje. Alternativamente, se puede transferir al regenerador de calentamiento y/o al regenerador de extracción de gas, y/o al regenerador de ultrasonidos, y/o al regenerador de microondas y/o al regenerador de radiación para regenerarlo posteriormente.
La realización del procedimiento de regeneración por extracción de gas se muestra en la Figura 4. El licor rico de la desulfuración 5 se transfiere al regenerador de extracción de gas 11, y se pone en contacto en contracorriente con el gas inerte 12 (que incluye nitrógeno, dióxido de carbono, argón y vapor de agua, etc.) de la parte inferior del regenerador de extracción de gas 11. El dióxido de azufre y/o trióxido de azufre en el licor rico de la desulfuración 5 se liberan en el gas inerte y se forma un gas mixto 13 de dióxido de azufre y/o trióxido de azufre con alta concentración y se vierte desde la parte superior del regenerador de extracción de gas 11. El dióxido de azufre y/o trióxido de azufre vertidos en el gas inerte se pueden transformar en subproductos de dióxido de azufre líquido y/o trióxido de azufre de alta pureza mediante ciertos medios de procesamiento. El licor rico de la desulfuración 5 se regenera por el regenerador de separación de gas 11 y luego se convierte en el licor pobre de la desulfuración 4. El licor pobre de la desulfuración 4 se puede transferir directamente al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso en el reciclaje. Alternativamente, se puede transferir al regenerador de calentamiento y/o al regenerador de vacío, y/o al regenerador de ultrasonidos, y/o al regenerador de microondas, y/o al regenerador de radiación para regenerarlo posteriormente.
La realización de la regeneración por el procedimiento de ultrasonidos y/o el procedimiento de microondas y/o el procedimiento de radiación se muestra en la Figura 5. El licor rico de la desulfuración 5 se transfiere al regenerador de ultrasonidos y/o microondas y/o radiación 14 y se regenera bajo las condiciones de ultrasonidos, y/o microondas, y/o radiación para liberar dióxido de azufre gaseoso y/o trióxido de azufre 7. El dióxido de azufre gaseoso y/o el trióxido de azufre 7 se pueden transformar en subproductos de dióxido de azufre líquido y/o trióxido de azufre de alta pureza mediante ciertos medios de procesamiento. Mientras tanto, se pueden producir o acumular espumas y/o polvos de azufre 8, que se separan de la parte principal de la solución de la desulfuración. Las espumas y/o polvos de azufre separados 8 se pueden procesar posteriormente en subproductos de azufre, y también se vierten algunos residuos de cenizas. El licor rico de la desulfuración 5 se regenera mediante un regenerador de ultrasonidos y/o microondas, y/o radiación 14 y se convierte en el licor pobre de la desulfuración 4. El licor pobre de la desulfuración 4 se puede transferir directamente al procedimiento de desulfuración-absorción para su uso en el reciclaje. Alternativamente, se puede transferir al regenerador de calentamiento y/o al regenerador de vacío y/o al regenerador de extracción de gas para regenerarlo posteriormente.
De acuerdo con los conceptos específicos de las realizaciones anteriores, un dispositivo de absorción de pequeño tamaño mostrado en la Figura 6 y un dispositivo de regeneración de extracción de gas y de calentamiento de tamaño pequeño mostrado en la Figura 7 fueron diseñados y montados respectivamente.
En el dispositivo de absorción de pequeño tamaño como se muestra en la Figura 6, 15 representa una botella de absorción (o una botella de regeneración cuando se regenera), 16 representa la solución de complejo de poliol, 17 representa el gas que contiene el dióxido de azufre y 18 representa un gas ventilado.
En el dispositivo de regeneración y extracción de gas de pequeño tamaño como se muestra en la Figura 7" 15 representa una botella de regeneración (o una botella de absorción al absorber), 16 representa la solución de complejo de poliol con dióxido de azufre absorbido, 19 representa un gas para la extracción de gas (N2 en esta prueba), 20 representa el gas de extracción que contiene dióxido de azufre, 21 representa un aceite de silicona para baño de aceite y 22 representa una olla de calentamiento termostático.
En el experimento, como se muestra en la Figura 6, se cargaron aproximadamente 150 ml de solución fresca de complejo de poliol 16 en la botella de absorción 15. Se insufló una cierta cantidad (L, litro) de gas 17 que contiene dióxido de azufre en la botella de absorción 15 que contenía la solución de complejo de poliol 16 a temperatura ambiente y se pasó a través de la solución de complejo de poliol 16. El dióxido de azufre en el gas fue absorbido por la solución de complejo de poliol 16. El gas con el dióxido de azufre eliminado se denominó gas ventilado 18. El gas ventilado 18 se vertió al exterior. Al mismo tiempo, el contenido de dióxido de azufre (C*so2, g/L) en la solución de complejo de poliol 16 se midió mediante el uso de la yodimetría. Luego, la botella de absorción que contenía la solución de complejo de poliol con dióxido de azufre absorbido se colocó en la olla de calentamiento termostático en el baño de aceite. En este momento, la botella de absorción 15 sirvió como botella de regeneración 15. El contenido de dióxido de azufre en la solución de complejo de poliol 16 ya se había medido y se podría usar como la solución de complejo de poliol 16 con dióxido de azufre absorbido a regenerar. Como se muestra en la Figura 7, la temperatura en la olla de calentamiento termostático 22 se ajustó a una temperatura constante deseada para calentar el aceite de silicona 21 para el baño de aceite. Cuando la temperatura del sistema se mantuvo a la temperatura deseada (t, °C), el gas 19 para la extracción de gas (N2 en esta prueba) se insufló en la botella de regeneración 15. El gas 19 para la extracción de gas (N2 en esta prueba) se puso suficientemente en contacto con la solución de complejo de poliol 16 que contenía dióxido de azufre. En este momento, el dióxido de azufre contenido en la solución de complejo de poliol 16 se transfirió al gas 19 para la extracción del gas (N2 en esta prueba). En este momento, el gas 19 para la extracción de gas (N2 en esta prueba) que contenía dióxido de azufre se transformó en el gas de extracción 20 que contenía dióxido de azufre, se ventiló y se vertió al exterior. Después de ser regenerado durante un período de tiempo (T, min) mediante calentamiento y extracción de gas, se sacó la botella de regeneración 15 y se enfrió a temperatura normal con agua. El contenido de dióxido de azufre (Cso2, g/L) en la solución de complejo de poliol 16 regenerado se midió mediante el uso de la yodimetría. La absorción y regeneración de la solución de complejo de poliol 16 regenerado se repitieron muchas veces de acuerdo con las etapas anteriores. Se observaron los cambios aparecidos en la solución de complejo de poliol.
De acuerdo con la prueba anterior, los experimentos para la absorción y desorción de SO2 contenidos en el gas se repitieron muchas veces con un sistema de 60 % de glicerina (glicerol) 3,3 % de ácido cítrico 4 % de sal monosódica de ácido cítrico 32,7 % de H2O (no de acuerdo con la invención), un sistema de 60 % de glicerina 3 % de ácido cítrico 8 % de sal monosódica de ácido cítrico 29 % de H2O (no de acuerdo con la invención), un sistema de 60 % de glicerina 8 % de sal monosódica de ácido cítrico 32 % de H2O (no de acuerdo con la invención), un sistema de 50 % de glicerina 43,5 % de agua 6,5 % de sal disódica de EDTA, un sistema de 50 % de glicerina 40 % de agua 10 % de sal de EDTA disódica, un sistema de 65 % de glicerina 20 % de ácido acético 13 % de agua 2 % de sal potásica de ácido acético, un sistema de 60 % de glicerina 30 % de agua 7,8 % de sal monopotásica de ácido oxálico 2,2 % de ácido oxálico, y un sistema de 70 % de glicerina 30 % de agua (no de acuerdo con la invención). Los datos del experimento se enumeraron en Tablas de la 1 a la 8 respectivamente.
Tabla 1 La absorción y desorción de SO2 con 60 % de glicerina 3,3 % de ácido cítrico 4 % de sal monosódica de ácido cítrico 32,7 % de H2O (150 ml) (no de acuerdo con la invención)
Figure imgf000014_0001
Tabla 2 La absorción y desorción de SO2 con 60 % de glicerina 3 % de ácido cítrico 8 % de sal monosódica de ácido cítrico 29 % de H2O (150 ml) (no de acuerdo con la invención)
Figure imgf000015_0001
Tabla 3 La absorción y desorción de SO2 con 60 % de glicerina 8 % de sal monosódica de ácido cítrico 32 %
H2O (150 ml) (no de acuerdo con la invención)
Figure imgf000015_0002
Tabla 4 La absorción y desorción de SO2 con 50 % de glicerina 43,5 % H2O 6.5 % sal disódica de EDTA (150 ml)
Figure imgf000016_0001
Tabla 5 La absorción y desorción de SO2 con 50 % de glicerina 40 % H2O 10 % de sal disódica de EDTA (150 ml)
Figure imgf000017_0001
Tabla 6 La absorción y desorción de SO2 con 65 % de glicerina 20 % de ácido acético 13 % de agua 2 % de sal potásica de ácido acético (150 ml)
Figure imgf000018_0001
Tabla 7 La absorción y desorción de SO2 con 60 % de glicerina 30 % de agua 7,8 % de sal monopotásica de ácido oxálico 2,2 % de ácido oxálico (150 ml)
Figure imgf000018_0002
Tabla 8 La absorción y desorción de SO2 con 70 % de glicerina 30 % H2O (100 ml) (no de acuerdo con la invención)
Figure imgf000019_0001
De la Tabla 8 - la absorción y desorción de SO2 con 70 % de glicerina 30 % H2O (100 ml): se puede ver que el efecto de regeneración es bueno cuando se usa una solución que consiste exclusivamente en glicerina y agua para absorber dióxido de azufre, sin embargo, la capacidad de absorción de dióxido de azufre es pobre, por lo que no se puede usar como agente de la desulfuración de dióxido de azufre en un gas.
De los datos experimentales anteriores en las Tablas de la 1 a la 7, se puede ver que estas soluciones de complejos de poliol tienen buenos efectos sobre la absorción de SO2 y regeneración. Esto indica que estos sistemas son buenos solventes de la desulfuración para gases de combustión.

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento para eliminar SOx de un gas, que comprende: poner en contacto una solución de complejo de poliol que comprende una mezcla de un poliol junto con un ácido orgánico y/o una sal de ácido orgánico con el gas que contiene SOx para absorber el SOx en el gas, en el que x = 2 y/o 3; el poliol se refiere a un compuesto orgánico distinto del etilenglicol y el polietilenglicol, que contiene simultáneamente más de dos grupos hidroxilo en una misma molécula orgánica; en el que
el ácido orgánico incluye un monoácido orgánico y un poliácido orgánico; la sal de ácido orgánico incluye una sal de monoácido orgánico y una sal de poliácido orgánico;
el monoácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: ácido fórmico, ácido acético, ácido butírico y varios aminoácidos; el poliácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: ácido etanodioico, ácido propanodioico, ácido butanodioico, ácido aminoetanodioico, ácido nitrilotriacético, EDTA, ácido tánico y ácido poligálico; la sal de monoácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: sales de ácido carboxílico formadas por un grupo carboxilo del monoácido orgánico que se une a iones amonio, iones sodio,
iones potasio, iones magnesio, iones calcio y/o iones metálicos de transición; la sal de poliácido orgánico se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: sales de ácido carboxílico formadas por al menos un grupo de ácido carboxílico del poliácido orgánico que se une a iones amonio, iones sodio,
iones potasio, iones magnesio, iones calcio y/o iones metálicos de transición,
el poliol se selecciona de uno o más de los siguientes compuestos: glicerol, butanotriol, isobutanotriol, pentanotriol, pentanotetraol, isopentanotriol e isopentanotetraol,
la mezcla del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal del ácido orgánico comprende un éster del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal del ácido orgánico,
y el contenido de masa total del poliol junto con el ácido orgánico y/o la sal de ácido orgánico en la solución de complejo de poliol es mayor o igual al 50 %, el contenido de masa de agua es menos del 50 % y el contenido de masa del ácido orgánico y/o la sal de ácido orgánico en la solución de complejo de poliol es menos del 30 %.
2. El procedimiento para eliminar SOx de un gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, la solución de complejo de poliol contiene una cierta cantidad de aditivos, los aditivos son uno o más de aminas orgánicas, alquilolaminas, amidas, sulfonas, sulfóxidos y compuestos metalorgánicos, y el contenido en masa de los aditivos en la solución de complejo de poliol es menos del 10 %
3. El procedimiento para eliminar SOx de un gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la solución de complejo de poliol absorbe el SOx en el gas a presión normal o presión aumentada a una temperatura de absorción de -20 a 80 °C.
4. El procedimiento para eliminar SOx de un gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, la solución de complejo de poliol con SOx absorbido se regenera mediante uno o más de un procedimiento de calentamiento, un procedimiento de vacío, un procedimiento de extracción de gas, un procedimiento de ultrasonidos, un procedimiento de microondas y un procedimiento de radiación; la temperatura de regeneración es de 0 a 300 °C; se liberan dióxido de azufre y/o trióxido de azufre en la regeneración; y la solución de complejo de poliol regenerado se recicla para su uso.
5. El procedimiento para eliminar SOx de un gas de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, el gas es un gas de combustión, un gas de desecho y/o un gas de la materia prima industrial que contiene SOx.
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