NO743034L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til å fjerne kvikksølv fra industrigasser.

Ved fremstilling av svovelsyre fra svoveldioksydholdige gasser kan tilstedeværelsen av kvikksølvdamp i gassene føre til uakseptabelt høyt kvikksølvinnhold i den endelige syre. Selv om tilstedeværelse av kvikksølv i svovelsyre tidligere ikke har vært noe større problem, er der tegn til at den maksimalt tillatte kvikksølvkonsentrasjon i svovelsyre i fremtiden vil kunne fastsettes til nivåer som er lavere enn hva som er vanlig idag. Med metoder som for nærværende anvendes til fremstilling av svovelsyre fra metallurgisk gass, er det ikke mulig på tilfredsstillende måte å ta hånd om den kvikksølvdamp som vanligvis overføres i svoveldioksydgassen fra røstning av sulfidmalmer som skai omdannes til svovelsyre. Ehhensikt med oppfinnelsen er således å gi anvisning på en fremgangsmåte til å fjerne en betydelig del av den kvikksølvdamp som er tilstede i ubehandlet svoveldioksydgass stammende fra metallurgisk røstning.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å fjerne kvikksølv på

en måte som egner seg til å anvendes ved et stort antall forskjellige gassrensningssystemer.

Enda en hensikt med oppfinnelsen er å lette den. sluttelige fjernelse av kvikksølv fra produktsyren ved å minske den kvikksølv-mengde som fra først av kommer inn i syren.

En ytterligere hensikt méd oppfinnelsen er å gjøre det mulig

å gjenvinne i det minste en del av kvikksølvet i en form som egner

seg for ytterligere behandling til fremstilling av metallisk kvikk-sølv.

Ved fremstillingen av svovelsyre fra metallurgiske gasser røster, altså oksyderer man i praksis vanligvis slike sulfidholdige

materialer som pyritt, zinksulfid;. blysulfid, kobbersulfid og lignende for å fremstille en avgass inneholdende 7-17% svoveldioksyd sammen med nitrogen, oksygen, vanndamp og gassformede bestanddeler i mindre mengde, som f.eks. argon og karbondioksyd. Gassene fra risten er varme og inneholder metallurgisk støv og damp.

Første rensetrinn består vanligvis i å fjerne hovedparten av det^artikkelformede materiale ved å lede gassene gjennom en elektrostatisk separator (Cottrell-varmseparator). Etter således å være befridd for støv blir gassene så kjølet og vasket ved kontakt med vann

eller svak svovelsyre i et pakketårn. I visse systemer passerer

V gassene på veien til dette tårn gjennom et upakket sprøytnings-eller fuktningstårn. De kjølnende, støvfrie gasser passerer deretter gjennom et elektrostatisk tåkeanlegg av Cottrell-type som fjerner små dråper av svovel syr etåke;. I visse rensesystemer går gassen hå etter således å være befridd for findelt væske direkte til gasstørke-tårn, og i andre systemer blir den for tåke befridde gass ytterligere renset ved å ledes gjennpm et koksfilter, altså et skikt av koks*-partikler, vanligvis med en dybde av 0,6-1,2 m. De således rensede gasser behandles deretter med sterk svovelsyre (ca. 93%) for fjernelse av vanndamp. ;) De rensede, tørre gasser klir så drevet gjennom en serie av varmevekslere for å forberede svoveldioksydet for forbrenning til svoveltrioksyd ved gjennomgang gjennom ett eller flere katalysator-skikt (vanligvis vanadiumpentoksyd, i visse tilfeller platinasort). ;Dannet SO^ blir så etter kjøling ved omvendt passasje gjennom varme-vekslerne absorbert ved vasking med 98,5-99%'s svovelsyre. Denne syre utgjør etter regulering til kommersiell standard-styrke, f.eks. til 93%'s svovelsyre, det vanlige sluttprodukt av prosessen. ;Hvis den mengde kvikksølvdamp som finnes i de utgående gasser fra risten, er stor nok, vil en del bli kondensert når gassene kjøles, og opptre i dråpene i Cottrell-anlegget og/eller koksfeltet som metallisk kvikksølv. De fleste metallurgiske gasser Inneholder ikke så meget kvikksølv, og i alle tilfeller fortsetter kvikksølvdampen 1 de kjølende gasser under metningspunktet videre til tørketåmet, hvor den absorberes av svovelsyren. Da tørketåmet er koblet i sluttet krets med SO^-absorbsjonsanlegget, vil en del av kvikksølvet være igjen i den endelige syre. ;I tilfeller hvor regulering av maksimalnivået av kvikksølv i produktsyren tidligere har vært nødvendig, har det som regel vært mulig å bevirke den ved å velge matningsgods til risten uten høyt innhold av kvikksølv. Med de meget lavere tillatte nye maksimalnivåer for kvikksølvinnhoIdet som nå vil gjelde for svovelsyre, gir til og med matningsgods med relativt lavt kvikksølvinnhold tilstrekkelig kvikksølvmengde til å bevirke at kvikksølvnivået i produktsyren over-skrider de tillatte verdier. ;Skjønt der finnes metoder til å fjerne kvikksølv fra svovelsyre ved behandling med forskjellige reagenser etterfulgt av filtrer-ing, tid-temperaturregulering og andre metoder, så er disse prosesser relativt kostbare og bør av økonomiske grunner reserveres fremstilling av bare den reneste syre. Når slike syrerensemetoder må anvendes, er det imidlertid Ønskelig 1 størst mulig grad å minske den kvikksølv-mengde som kommer inn i syren fra først av. Det har vist seg at det ér mulig å felle ut en betraktelig del av kvikksølvdam<p>en fra SOj-strømmen i rensesystemet ved å føre inn moderate mengder hydrogénsulfidgass på valgte steder i rense-, systemet. I alminnelighet er mengden av hydrogensulfid i det minste ekvivalent med ett; molekyl H2S for hvert atomk<y>ikksølv i gassen. ;For slike rensesystemer som inneholder et koksfilter etterfulgt av et Cottrell-tåkeanlegg, er det foretrukne innføringspunkt for hydrogensulfidet i gassledningen mellom Cottrell-anlegget og koksfilteret. ;For slike rensesystemer hvor den for tåke befridde gass passerer direkte fra Cottrell-anlegget til tørketåmet, kan fjernelse av kvikksølv bevirkes ved lnnmatning av hydrogensulfidgass i varmgassledningen mellom utløpet fra det varme Cottrell-anlegg og innløpet til fukte-vasketårnet. ;Oppfinnelsen vil i det følgende bli belyst nærmere under henvisning til tegningen. ;Fig. 1 er et oversiktskjerna for et gassrensesystem inneholdende et koksfilter, og ;fig. 2 er et oversiktskjema for et gassrensesystem som ikke ;har noe koksfilter.;I rensesystemet på fig. 1 kommer metallurgisk røstgass inn i en varm elektrisk separator 1 og passerer deretter suksessivt gjennom fuktetårn 2, vasketårn 3 - som forsynes med vaskevæske gjennom rør 4 - primær tåkeseparator 5 og sekundær tåkeseparator 6, koksfilter 7, tørketårn 8 og katalytisk konverter 9, hvor svoveldioksydinnholdet i gassen blir omdannet til svoveltrioksyd. ;Hydrogensulfidgass kan innføres i systemet i et hvilket som helst av punktene 10, 11, 12 eller 13. Ved en prøvekjøring hvor gass-3 ;strømmen fra en rist for zinksulfidmalm var 481,4 N ra /min, som gir svovelsyre inneholdende ca. 40 ppm (100%'s HjSC^) kvikksølv, ble ;kvikksølvinnholdet i syren redusert til 7,5 ppm ved innføring av;' 0,00258 N m<3>/min hydrogensulfid i systemet ved punktet 13.;På fig. 2 har elementene i rensesystemet tilsvarende henvis-nings tall som på fig. 1 med tilføyelse av et merke. ;Ved en prøvekjøring hvor gass-strømmen fra en risk for zinksulfidmalm ble ledet inn i separatoren 1' med 600,3 N m 3/min, som gir svovelsyre i en mengde av'225 tonn (100%'s H2S04) pr. dag med et kvikksølvinnhold av ca. 20 ppm, førte innføring av 0,00051 N m3/min hydrogensulfid i punkt 10<*>til en reduksjon av svovelsyrens kvikk-sølvinnhold til 5,7 ppm.

Claims (4)

1. \ Fremgangsmåte til å fjerne kvikksølv fra svoveldioksydholdig industrigass som forberedelse til katalytisk oksydasjon av svoveldioksydet, karakterisert ved at hydrogensulfid tilblandes gassen og denne deretter underkastes en fjernelse av suspendert fast materiale før den katalytiske oksydasjon av svoveldioksydet.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fjernelsen av suspendert fast materiale innbefatter at gassen ledes gjennom et koksfilter.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at fjernelsen av suspendert fast materiale innbefatter at gassen ledes gjennom en elektrisk separator.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den mengde hydrogensulfid som tilsettes gassen, er ekvivalent med minst 1 molekyl hydrogensulfid for hvert atom kvikksølv i gassen.