Метод за получаване на сяра от сероводород - България патент 2448040 - храсти Andrew Davydovich Parfenov Олег

Изобретението се отнася до областта на химията и може да се използва за производство на сяра. Сярата се получава чрез един етап на окисляване на сероводород с хлор в газова фаза с освобождаването на сярата и хлороводород. Смес от солна киселина и водород при обемно съотношение 8: 1 се изпраща на хлориране на железен оксид (III) при температура 1000-1200 ° С Получената железен хлорид (II) се получава от смес на продукта газ, и се окислява с кислород за получаване на хлор, сероводород рециклира към окисляване етап, и железен оксид. Получената железен оксид (III) се рециклира към етапа на хлориране. Изобретението позволява да се получи сяра от сероводорода с висока специфична производителност без използването на катализатори и директна електрическа енергия. 2 права.

Изобретението се отнася до областта на химичната технология на неорганични вещества, по-специално за производство на елементарна сяра.

Метод за получаване на сяра от сероводорода чрез термично разлагане на нея (Патент на САЩ 4,302,434 (1981)). Методът се състои в това, че газът, съдържащ сероводород, се пропуска през зона разлагане при температура 850-1600 ° С, и на изхода от тях се охлажда до 110-150 ° С, при което се утаява елементарната сяра. Недостатъците на този метод са висока консумация на енергия и непълно възстановяване на сероводород от захранващия газ, в резултат на непълно или частично термично разпадане на водородни молекули и рекомбинацията на сяра при охлаждане.

Известни са различни методи за многоетажно окисление на сероводород с кислород при температура 250-350 ° С в катализатор с кипящ слой, където общата степен на превръщане на сероводород достига 97-99% (България патенти 2,057,061, 2,041,163). Недостатъците на тези методи е ниска специфична производителност на процеса, необходимостта от регенериране на катализатора, сложността на поддържане на кипящия слой.

А общи методи за възстановяване за производство на сяра чрез директно окисляване на сероводород с кислород при температури от 200-400 ° С е необходимостта от използване на специални катализатор, защото при високи температури (900-1300 ° С), когато не е необходимо да се използват катализатори, окислителната реакция протича с много нисък добив на сяра в термодинамично равновесие.

Настоящото изобретение се отнася до метод за получаване на високо съдържание на сяра от сероводород, като се използва водород като реагент и рециклирани въздуха на кислород в хлора и железен оксид (III). Проблемът е решен с хлор окисление на сероводород в газова фаза, възстановяване сяра и рециклиране на хлор от хлороводород в два етапа превръщане процес zhelezovodorodnoy.

Сероводород и хлор в обемно съотношение 1: 1, се подава в реактора за окисление при температура> 150 ° С и налягане от 0,1 МРа, където реакцията протича

С строг доза от хлор и сулфидни образуване свързани серни хлориди не се наблюдава. След разделяне на елементна сяра от хлороводород газова фаза се подлага на два етапа превръщане хлор регенерация zhelezovodorodnuyu.

В първия етап zhelezovodorodnoy превръщането на хлороводород в въртящата се пещ при температура 1000-1200 ° С се подава през дозиращия устройство гранулиран железен оксид (III). противоток твърд железен оксид (III) се хлорира с газова смес на хлороводород и водород в обемно съотношение от 8: 1, налягане от 0.1 МРа при взаимодействие на

След понижаване на температурата на сместа газообразен реакционен продукт до 500-600 ° С се освобождава от тях твърд железен хлорид (II), смес на излишък от хлороводород и водна пара се подава към разделянето, след което се сушат хлороводороден газ се връща в етапа на хлориране.

Във втория етап на процеса на превръщане хлорид твърдо желязо (II) се изпарява при температура 1000-1200 ° С и се подава към реактора за окисление, където се смесва с кислород:

Препоръчва се да се инжектира ембриони железен оксид да се ускори нуклеиране на частици в поток (III). След разделяне на твърдото вещество от газова фаза железен оксид (III) се подлага на гранулиране и се връща в етапа на хлориране.

Възстановеният хлорен газ се връща в реактора за окисление на сероводород.

Специфичен метод zhelezovodorodnoy производителността превръщане в етап хлориране на железен оксид (III) Комбинирана хлор може да достигне до 130 m / (m 3 · з) Cl2. Етап окисление на железен хлорид (II) с кислород в газовата фаза е процесът на ограничаване като цяло, и специфичната продуктивност на реактора за окисляване може да достигне стойности от 3 m / (m 3 · з) Cl2. Скоростта на потока водород на 1 тон на регенерация хлор е 14,1 кг, 677 кг на консумация на кислород.

разход на реагент на 1 тон на сяра е 31.3 кг водород и 1.5 тона кислород.

При температура 150 ° С и налягане от 0,1 МРа в реактора за окисляване на сероводород подава при скорост от 263.5 дм 3 / и и хлор в размер на 263.5 дм 3 / сек. Получената реакция произвежда елементарна сяра в размер на 0,38 кг / сек и хлороводород при скорост от 527 дм 3 / сек. След отделяне на сярата от хлороводород газова фаза се подлага на два етапа zhelezovodorodnuyu превръщане.

В въртяща се тръбна пещ при температура 1100 ° С се подава гранулиран железен оксид в количество от 0,94 кг / сек. В противоток при налягане от 0.1 МРа се подава в пещта газова смес на хлороводород и водород при съотношение 8: 1 при скорост от 1186 дм 3 / сек. железен хлорид (II) се получава на изхода на пещта при скорост 1,49 кг / сек и сместа газ хлороводород и водна пара с съотношение 2: 1,5 при скорост от 922.3 дм 3 / сек. При температура 550 ° С железен хлорид (II) се кондензира от газовата фаза и транспортира към изпарителя. След разделяне на вода циркулира хлороводород газ със скорост 527 дм 3 / и се връща в смесителя за получаване на водород-газ солна хлориращ смес.

В реактора за окисляване обем от 1 м 3 при температура 1100 ° С и налягане от 0,1 МРа, се доставя от изпарител газообразен железен хлорид (II) при скорост на 263.5 дм 3 / и и кислород при скорост от 395.2 дм 3 / сек. На изхода на реактора, образувана при скорост хлоро 263,5 дм 3 / и и железен оксид в количество от 0,94 кг / сек. Железният оксид твърдо вещество (III) се гранулира и се връща в устройството за дозиране на етапа на хлориране.

Общо консумация на реагенти: сероводород 263,5 дм 3 / S, водород 131,8 дм 3 / S, 395.3 кислород дм / сек.

При температура 150 ° С и налягане от 0,1 МРа в реактора за окисляване на сероводород подава при скорост 790.5 дм 3 / и и хлор в размер 790.5 дм 3 / сек. Получената реакция произвежда елементарна сяра в размер на 1.14 кг / сек и хлороводород при скорост от 1581 дм 3 / сек. След отделяне на сярата от хлороводород газова фаза се подлага на два етапа zhelezovodorodnuyu превръщане.

В въртяща се тръбна пещ при температура 1100 ° С се подава гранулиран железен оксид в количество 2,81 кг / сек. В противоток при налягане от 0,1 МРа, газова смес на хлороводород и водород при съотношение 8: 1 при скорост от 3557 дм 3 / сек. железен хлорид (II) се получава на изхода на пещта при скорост от 4.47 кг / сек и сместа газ хлороводород и водна пара с съотношение 2: 1,5 при скорост от 2767 дм 3 / сек. При температура 550 ° С железен хлорид (II) се кондензира от газовата фаза и транспортира към изпарителя. След разделяне на вода циркулира хлороводород газ със скорост 1581 дм 3 / и се връща в смесителя за получаване на водород-газ солна хлориращ смес.

Реакторът за окисление на 3 м 3 при температура 1100 ° С и налягане от 0,1 МРа, се доставя от изпарител газообразен железен хлорид (II) при скорост 790.5 дм 3 / и и кислород при скорост от 1186 дм 3 / сек. На изхода на реактора, образувана при скорост хлоро 790.5 дм 3 / и и железен оксид (III) със скорост 2,81 кг / s.Tverdy железен оксид (III) се гранулира и се връща в устройството за дозиране на етапа на хлориране.

Общият разход на реагенти: сероводород 790.5 дм 3 / S, H 395.3 дм 3 / и, кислород 1186 dm3 / и при налягане от 0.1 МРа.

ПРЕТЕНЦИИ

Метод за получаване на сяра от сероводород, включващ окисление на сероводород, един етап с хлор в газова фаза с освобождаването на сярата и превръщане на хлороводород до получаване на хлор, сероводород рециклира към окисляване етап, характеризиращ се с това, че превръщането на хлороводород до получаване на хлор включва хлориране на железен оксид (III) при температура на 1000- 1200 ° с с газова смес на хлороводород и водород в обемно съотношение от 8: 1, избор на железен хлорид (II) от смес на продукта газ и окисляването на кислород при температура 1000-1200 ° с за получаване на хлор la, връщане на железен оксид (III) в етапа на хлориране.