RU2006456C1 - Способ получения элементарной серы - Google Patents
Способ получения элементарной серы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006456C1 RU2006456C1 SU4882489A RU2006456C1 RU 2006456 C1 RU2006456 C1 RU 2006456C1 SU 4882489 A SU4882489 A SU 4882489A RU 2006456 C1 RU2006456 C1 RU 2006456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- sulfur
- elemental sulfur
- calcium
- sulfide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Способ получения элементной серы путем восстановления фосфогипса (гипса, сульфата кальция) газообразной смесью при повышенной температуре. Новым в способе является использование газообразной смеси, содержащей природный газ-метан и водяной пар при следующем соотношении компонентов, об. % : метан 0,5 - 2,1, водяной пар 97,8 - 99,5, причем востановление ведут при 950 - 1050С в течение 30 - 60 мин. Степень извлечения серы составляет 57,3 - 74,25% . 1 табл.
Description
Изобретение относится к способам получения серы.
Известен способ [1] получения серы из гипса путем восстановления его твердым или газообразным восстановителем при 800-1000оС в течение 20-120 мин с промежуточным получением сульфида кальция и диоксида углерода. Полученный сульфид обрабатывают водой и сероводородом, а продукт этой обработки смешивают с кальцинированной содой, в результате чего получают осадок карбоната кальция и раствор гидросульфида натрия NaHS. Указанный раствор затем продувают диоксидом углерода со стадии восстановления гипса, получая при этом осадок гидрокарбоната натрия NaHCO3 и сероводород H2S, который далее переводят в серу методом Клауса или в серную кислоту методом мокрого катализа.
Известен также способ [2] , заключающийся в том, что полученный после восстановления сульфата кальция сульфид обрабатывают хлористым водородом HCl при 650-690оС, а выделяющийся при этом сероводород затем перерабатывают на серу.
Недостатками упомянутых способов являются многостадийность: а) восстановление исходного сульфата кальция до сульфида; б) получение сероводорода из сульфида кальция; в) переработка сероводорода H2Sв серу; а также громоздкость и сложность процесса (дробление, растворение, фильтрация, большой расход энергии, наличие в отходящих газах значительных количеств вредных HCl, SO2 и H2S, что требует их дополнительной очистки), использование опасного для здоровья человека и вызывающего коррозию аппаратуры хлороводорода с образованием балласта - хлорида кальция, что существенно удорожает производство серы.
Целью изобретения является упрощение технологии за счет проведения процесса в одну стадию с прямым получением серы, более глубокая утилизация фосфогипса, уменьшение расхода реагентов.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе получения серы путем восстановления фосфогипса (гипса, сульфата кальция) газообразной смесью при повышенной температуре, согласно изобретению, используют газообразную смесь, содержащую природный газ-метан и водяной пар при следующем соотношении компонентов, об. % : метан 0,5-2,1 водяной пар 97,8-99,5
причем восстановление ведут при 950-1050оС в течение 30-60 мин.
причем восстановление ведут при 950-1050оС в течение 30-60 мин.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в состав газовой восстановительной смеси входит водяной пар.
Использование предлагаемого способа позволяет получить серу в одну стадию без промежуточного получения сероводорода, причем в твердом остатке одновременно образуется известь (оксид кальция), которую сразу же можно использовать в промышленности строительных материалов.
Проведение процесса восстановления фосфогипса (гипса, сульфата кальция) указанной смесью предлагается для того, чтобы образованный в результате восстановительного процесса сульфид кальция сразу же конвертировался водяным паром. Температурный интервал подобран так, чтобы достигалась необходимая степень превращения сульфатной серы. Увеличение температуры нежелательно вследствие чрезмерной конверсии восстановителя-метана водяным паром и пиролиза СН4, а уменьшение температуры приведет к неполному восстановлению сульфата кальция CaSO4. По этим же причинам рекомендуется использовать и упомянутый интервал продолжительности процесса. Избыток водяного пара дается для более глубокой конверсии сульфида кальция.
Предлагаемый способ получения серы осуществляют следующим образом.
Для получения серы использовали фосфогипс Роздольского ПО "Сера" (Львовская обл. ), имеющий следующий состав, мас. % (в пересчете на сухое вещество): Р2О5 1,0-1,25; F 0,25-0,35; SiO2 2,5-3,5; Al2O3 0,05-0,1; Fe2O3 0,05-0,1; Na2O 0,15-0,2; органические вещества < 0,01, CaSO4 94-96; п. п. п. 14,13.
В качестве восстановителя фосфогипса использовали природный газ, содержащий 97 об. % СН4.
Методика эксперимента была следующей.
Навеску фосфогипса ( ≈2 г) загружали в лодочку и помещали ее в кварцевый реактор, размещенный в электропечи СУОЛ-0,25.1/12-M1. Включали нагрев и при заданной температуре запускали подачу природного газа и водяного пара. Расход природного газа на восстановление фосфогипса рассчитывали, принимая, что процесс описывается уравнением реакции:
CaSO4 + CH4 = CaS + CO2 + 2H2O (1)
Расход водяного пара составляет 1,3-1,4 л/мин. По окончании опыта отключали подачу газовой смеси и охлаждали реактор. Затем твердый остаток после восстановления фосфогипса анализировали на наличие сульфатной серы химическим способом (по ГОСТ 125-79). Отходящие газы улавливали в ходе процесса и анализировали йодометрически на содержание SO2 и H2S. Массу выделившейся элементной серы определяли по разности между общей исходной и сульфидной, сульфитной и сульфатной серы после восстановления фосфогипса.
CaSO4 + CH4 = CaS + CO2 + 2H2O (1)
Расход водяного пара составляет 1,3-1,4 л/мин. По окончании опыта отключали подачу газовой смеси и охлаждали реактор. Затем твердый остаток после восстановления фосфогипса анализировали на наличие сульфатной серы химическим способом (по ГОСТ 125-79). Отходящие газы улавливали в ходе процесса и анализировали йодометрически на содержание SO2 и H2S. Массу выделившейся элементной серы определяли по разности между общей исходной и сульфидной, сульфитной и сульфатной серы после восстановления фосфогипса.
При проведении данной серии опытов был реализован полный факторный эксперимент с планом типа 23. Варьировали температуру и продолжительность восстановления фосфогипса, а также расход восстановителя природного газа-метана соответственно в пределах 950-1050оС, 30-60 мин и 175-290% расхода СН4 от стехиометрически необходимой нормы по уравнению реакции (1). Расход водяного пара не меняли. Результаты экспериментов представлены в таблице.
Твердый остаток после восстановления фосфогипса помимо химического подвергали рентгенофазовому анализу в лучах меди Cukα на дифрактометре ДРОН-3,0. Анализ показал, что в остатке содержится наряду с сульфидом кальция CaS (линии d/n - 2,85, 2,01, 1,64 и др. ) также гидроксид кальция Са(ОН)2 (линии d/n - 2,62, 4,90 и др. ) и оксид кальция СаО (линии d/n - 2,40 и др. ).
Была извлечена и проанализирована сконденсировавшаяся после восстановления фосфогипса элементная сера. Рентгенофазовый анализ показал, что это орторомбическая ее модификация (линии d/n - 3,85, 3,21, 3,43 и др. ). Расшифровка дифрактограмм проводилась с помощью американской рентгенометрической картотеки ASTM.
Таким образом, в результате реализации заявляемого одностадийного способа производства серы путем восстановления фосфогипса парометановой смесью получается элементная сера, запасы которой в природе ограничены, причем в твердом остатке реакции образуется дефицитная известь, которая найдет применение в цементной промышленности и промышленности строительных материалов; кроме того существенно увеличится экономичность и прибыльность предприятий химической промышленности за счет высвобождения средств, расходуемых в настоящее время на хранение фосфогипса в отвалах (на хранение 1 т фосфогипса требуется 10 руб/год), и наконец, будет достигнут высокий экологический эффект благодаря вовлечению в переработку фосфогипса и ликвидации его отвалов, занимающих большие земельные участки и выделяющих вредные испарения и стоки. (56) 1. Патент США N 3591332, кл. С 01 В 17/02, 1971.
2. Авторское свидетельство СССР 983035, кл. С 01 В 17/02, 1982.
Claims (1)
- СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ из фосфогипса, включающий восстановление его природным газом при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и одновременного получения извести, природный газ используют в смеси с водяным паром при объемном соотношении 0,5 - 2,1 : 97,8 - 99,5 соответственно и процесс ведут при 950 - 1050oС в течение 30 - 60 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4882489 RU2006456C1 (ru) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Способ получения элементарной серы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4882489 RU2006456C1 (ru) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Способ получения элементарной серы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006456C1 true RU2006456C1 (ru) | 1994-01-30 |
Family
ID=21545238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4882489 RU2006456C1 (ru) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | Способ получения элементарной серы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006456C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112744793A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种采用过热蒸汽分解石膏的热裂解***装置及其热裂解方法 |
US11292718B2 (en) * | 2018-12-17 | 2022-04-05 | Shandong University | Process for preparing sulfur from reduction of sulfate/ nitrate by iron-carbon and recovering desulfurization/ denitration agents |
-
1990
- 1990-08-13 RU SU4882489 patent/RU2006456C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11292718B2 (en) * | 2018-12-17 | 2022-04-05 | Shandong University | Process for preparing sulfur from reduction of sulfate/ nitrate by iron-carbon and recovering desulfurization/ denitration agents |
CN112744793A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-05-04 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种采用过热蒸汽分解石膏的热裂解***装置及其热裂解方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1071382A (en) | Method of removing fly ash particulates from flue gases in a closed-loop wet scrubbing system | |
US3784680A (en) | Cyclical process for recovery of elemental sulfur from waste gases | |
CA2097996C (en) | Method of sulfur dioxide removal from gaseous streams with alpha-hemihydrate gypsum product formation | |
WO2020233558A1 (en) | Process for purifying a sodium sulfate residue | |
US3961021A (en) | Method for removing sulfur dioxide from combustion exhaust gas | |
US6030592A (en) | Process for the desulfurization of sulfur dioxide-containing gases | |
EP1089939A1 (en) | Method of processing sulfur-containing materials derived from flue gas desulfurization or other sources | |
RU2006456C1 (ru) | Способ получения элементарной серы | |
US5324501A (en) | Method for the preparation of low-chloride plaster products from calcium-containing residues of flue-gas purification plants | |
JPS62500999A (ja) | 工業用ガス中含有のcos及びcs2化合物をh2sに加水分解する方法 | |
KR102230898B1 (ko) | 배가스 처리 방법 및 그로부터 탄산수소나트륨을 제조하는 방법 | |
CN110102009A (zh) | 一种催化氧化硫氰化物的方法 | |
JP2007137716A (ja) | ゼオライトの製造方法 | |
CN115006982A (zh) | 一种利用电石渣浆对燃煤烟气脱硫固碳的方法 | |
US4124683A (en) | Recovery of magnesium from magnesium silicates | |
KR102069662B1 (ko) | 부산물을 이용한 탄산칼슘의 합성방법 및 합성장치 | |
Alaoui-Belghiti et al. | Valorisation of phosphogypsum waste as K2SO4 fertiliser and portlandite Ca (OH) 2 | |
US4130628A (en) | Process for removing SO2 and NOx from gases | |
AT395683B (de) | Verfahren zur herstellung eines rauchgas-behandlungsmittels | |
SU947032A1 (ru) | Способ получени двуокиси серы и портландцемента | |
DE2107844B2 (de) | Verfahren zur großtechnischen Herstellung von Magnesiumoxyd hoher Reinheit | |
Mozes | Regenerative limestone slurry process for flue gas desulfurization | |
JPH08252427A (ja) | 元素状硫黄の直接生成によりso2 を含むガスからso2 を除去する方法 | |
CS231040B1 (cs) | Způsob zpracování siřičitanu hořečnatého, vznikajícího při odsiřování spalin magnesitovou metodou | |
SU983035A1 (ru) | Способ получени серы |