[go: up one dir, main page]

SU1038278A1 - Method for producing elemenaty sulfur - Google Patents

Method for producing elemenaty sulfur Download PDF

Info

Publication number
SU1038278A1
SU1038278A1 SU823435900A SU3435900A SU1038278A1 SU 1038278 A1 SU1038278 A1 SU 1038278A1 SU 823435900 A SU823435900 A SU 823435900A SU 3435900 A SU3435900 A SU 3435900A SU 1038278 A1 SU1038278 A1 SU 1038278A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sulfur
solution
catalyst
hydrogen sulfide
temperature
Prior art date
Application number
SU823435900A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Зинаида Петровна Пай
Николай Николаевич Кундо
Original Assignee
Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср filed Critical Ордена Трудового Красного Знамени Институт Катализа Со Ан Ссср
Priority to SU823435900A priority Critical patent/SU1038278A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1038278A1 publication Critical patent/SU1038278A1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ из водных растворов неорганических соединений серы путем обработки их сероводородом в присутствии катализатора , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса , в качества катализатора используют раствор окисей или гидроокисей алюмини , или кремни  во фторивтоводородной кислоте с концентрацией указанных элементов 1« 2 10 моль/л и процесс ведут при рН 4,0-6,0 и температуре 20-8О С.A method for producing sulfur element from aqueous solutions of inorganic sulfur compounds by treating them with hydrogen sulfide in the presence of a catalyst, characterized in that, in order to simplify the process, a solution of oxides or hydroxides of aluminum or silicon in fluorine-hydrofluoric acid with the concentration of these elements 1 "2 10 mol / l and the process is carried out at a pH of 4.0-6.0 and a temperature of 20-8O C.

Description

(L

сwith

вat

vv

II

соwith

а Изобретение относитс  к каталитическим способам обезвреживани  растворов, содержащих неорганические соединени  серы в виде солей аммони  или щелочных металлов, таких как: сульфиты, тиосульфаты, бисульфиты, политионаты, образующихс  при поглощении SO, водными сорбентами из бтход щцк газов установок Клауса, выбросных газов ме таллургических производств, энерге тических установок сжигани  серосодержащего топлива, а также дл  о вреживани  других водных потоков, о разующихс  на промышленных предпри  ти х с целью утилизации серн, и дл  возможности использовани  очищенного водного потока дл  тех же нужд. Разработано довольно много спосо бов извлечени  серы из растворов no ле абсорбции 90/2 с использованием как восстановител . 1Гзвестен способ получени  серы и сульфитсодержащих водных растворов путем обработки ИХ врсСтановителем . при повышенной температуре с образо ванием тиосульфатов, которые далее восстанавливают, например сероводородом , до полисульфидов при 100370°С и повышенном давлении до 48 атм с последующим-разложением их с образованием серы| 1. Недостатком данного способа  вл  етс  необходимость осуществлени  стадии восстановлени  тиосульфатов при повышенном давлении. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ обработки тиосульфатного раствора сероводородом, в котором насыщенный- тиосульфатом аммони  (или щелочного металла, ил щелочно-земельного металла) раствор реагирует с сероводородом (мол рное соотношение к тиосульфату выбираетс  из области от 3,5:1,0 до 10:1,0 при 175-350°С, давлении 7-352 атм и времени контакта 0,6-60 мин. Причем способ осуществл ют как без катализатора, так и в присутствии катализатора, в качестве которого используют окиси или сульфиды метал лов переменной валентности VI и VII групп, нанесенные на активирова ный уголь или огнеупорные окиси. Обработанный сероводородом поток содержащий полисульфидное соединение и непрореагировавший сероводород , резко охлаждаетс  на 25-150С. При этом происходит разрушение поли сульфидов и выдел етс  элементарна  сера. Если температура охлажденного раствора выше температуры плавлени  серы V/ 11 с, то сера отдел етс в виде плава, или если Т , то сера в виде твердой фазы отдел етс  от раствора сепарацией без пон женин давлени . После этого, свободный от серы поток уменьшением давлени  до атмосферного раздел етс  на водный поток, имеющий существенно, сниженное содержание тиосульфата, и газовый поток, содержащий непрореагировавший сероводород 23. К недостаткам известного способа относитс  следующее: все стадии процесса провод тс  при значительно повышенном давлении и высокой температуре , многостадийность процесса, т.е. осуществл етс  перевод тиосульфата в полисульфиды, а затем проводитс  из разрушение с образованием элементарной серы. Цель изобретени  - упрощение процесса. Поставленна  цель достигаетс  описываемым способом получени ,заключающемус  в обработке водных растворов неорганических соединений серы сероводородом при 20-80 С рН 4,06 ,0 ив присутствии катали-затора, в качестве .которого используют раствор окисей или гидрокисей алюмини  или кремни  во фтористоводородной кислоте с концентрацией указанных элементов I-lO 210 оль/л и процесс ведут при рН 4,0-6,0 и температуре 20-80с. Выбор интервала температур обусловлен тем, что образующиес  на производстве реальные потоки имеют температуру около 100°С, поэтому дл  поддержани  температуры в этих .пределах не требуетс  дополнительных за.трат энергии дл  охлаждени  раствора (ниже нагревани  (выше 80°с;. Выбор интервала рН раствора обусловлен тем, что при рН меньше 4,0 возникают.ограничени  по выбору материала дп  изготовлени  аппаратурьл вследствие сильной коррозии в кислой среде, при рН больше 6,0 реакци  идет по другой схеме с образованием полисульфидов. При проведении реакции восстанов Ленин без катализатора в предлагаемых услови х в растворе, содержащем сульфит, бисульфит, тиосульфат и политионаты протекгиот следующие ос- новные реакции: с бисульфитом 2HSO, + -- ZHjO.CD с сульфитом sol-f- H,j, HjO , (z) с тиосульфатом ZHjS + + (3) с политионатами S,, ЗН , 2S , (1) . + 3S + ЗН,0 .(5 и т.д. Реакции 1,2,4 и 5 проход т быстр с большой скоростью, а реакци  3 мед ленно, и  вл етс  лимитирующей, т.е основной проблемой при восстановлении соединений, перечисленных выше,  вл етс  восстановление тиосульфата . В св зи с этим разработан пред лагаемый эффективный гомогенный катализатор . Раствор катализатора готовитс  из окисей или гидроокисей кремни  и алюмини  путём растворени  их в пла виковой кислоте следующим образом. Образец А. 100 мл 35%-ной фтористоводородно кислоты помещают во фторопластовую или полиэтиленовую емкость и охлаждают до О °С. Затем небольшими порци ми добавл ют SiO-j. так, чтобы температура раствора не превышала . После прибавлени  0,1092 г С1,82 10 моль) SiOa емкость герметично закрывают и оставл ют выстаиватьс  раствор без охлаждени  не менее 12 ч. Полученный таким образо рас;гвор имеет концентрацию кремни  .. равную 1,8210 моль/л. Образец Б. 0,1420 г (1,82-10 моль АЬ(ОН) раствор ют .в 100 мл 35%-ной по мето дике, описанной изготовлении. образца А. Получен ный раствор катал затора имеет концентрацию алюмини , рав ную 1,82 10 моль/л. Аналогичным образом готов т раст воры катализаторов из окиси алюмини  и гидроокиси кремни . Концентраци  основного компонента в раство ре катализатора (кремни , алюмини V не должна превышать 0,35 моль/л. Полученные таким образом растворы используют как каталитические добав ки к контактным растворам, содержащим сернистые соединени , подвер . гаемые восстановлению сероводородом Восстановление растворов, содержащих неорганические соединени  серы сероводородом изучают на объемной статической установке с качающимс  термостатированным стекл нным реактором при атмосферном давлении . Р«а.. ориС арЬ ввиду непосто нства скорости вос становлени  во врем  опыта, обусловленного уменьшением концентрации исходных серосодержащих соединений в растворе, в качестве меры каталитической активности используют среднюю скорость поглощени  сероводорода 1 л контактного раствора с начального момента до момента, соот ветствующего1/3 полного поглощени . Дл  создани  соответствующего рН раствора используют аммиачно-ацетатные буферы. Буферные растворы готов т следующим образом: к 3 н. раствору уксусной кислоты прибавл ют Зн. раствор Н . ОН и разбавл ют дистиллированной водой. В табл.1 представлено испытание контактных растворов -с разными катализаторами при их различных концентраци х . Опыты провод т при следующих услови х: Топ БО-С ,0 Р. 660 мм рт.ст. в табл.2 представлено испытание контактных растворов при различных температурах. Во всех примерах рН 5,0. В табл.3представлено испытание контактных растворов при различных значени х рН растворов. Опыты провод т при Т 50°С 660 мм рт.ст. В табл.4.приведено испытание растворов , в состав которых вход т различные неорганические серосодержащие соединени . Таким образом, как видно из табл.1-4 следует, что каталитическое восстановление серосодержащих соединений в растворе проходит: в одну стадию без образовани  промежуточных соединений-полисульфидов; при температуре существенно, ниже температуры процесса прототипа и не требует дополнительных энергетических затратJ прн атмосферном давлении, что существенно упрощает аппаратурное оформлениеj в среде,близкой к нейтральной, что также не накладывает дополнительных требований к примен емым материс1л ам дл  изготовлени  аппаратов; в присутствии малых количеств катализатора, отличающегос  простотой приготрвле- . ни  и использованием дл  этой цели дешевых и доступных соединений (, др.), тогда как в процессе прототипе используютс  катализаторы/ включающие в себ  такие компоненты, как Pt, Р{ , Сс Мо и т.п.a The invention relates to catalytic methods for the neutralization of solutions containing inorganic sulfur compounds in the form of ammonium or alkali metal salts, such as: sulfites, thiosulfates, bisulfites, polythionates formed by absorption of SO, by aqueous sorbents from Clach gas of Claus installations, metal exhaust gases production facilities, energy combustion plants for sulfur-containing fuels, as well as for the disposal of other water streams, which are disposed of in industrial enterprises for the purpose of recycling chamois, and for POSSIBILITY using the purified aqueous stream for the same purposes. Quite a number of methods have been developed for extracting sulfur from solutions of no-absorption 90/2 using as a reducing agent. 1, a method for producing sulfur and sulphite-containing aqueous solutions is known by treating them with an agent. at elevated temperatures with the formation of thiosulfates, which are then reduced, for example with hydrogen sulfide, to polysulfides at 100370 ° С and an elevated pressure of up to 48 atm, followed by their decomposition with the formation of sulfur | 1. The disadvantage of this method is the necessity of carrying out the step of reducing thiosulfates under elevated pressure. The closest to the present invention is a method for treating a thiosulfate solution with hydrogen sulfide, in which ammonium thiosulfate saturated with ammonium (or alkali metal, alkaline earth metal sludge) reacts with hydrogen sulfide (the mole ratio to thiosulfate is chosen from a range of from 3.5: up to 10: 1.0 at 175-350 ° C, a pressure of 7-352 atm and a contact time of 0.6-60 minutes Moreover, the method is carried out both without a catalyst and in the presence of a catalyst, which is used as metal oxide or sulfide variable valence fishing of groups VI and VII, nan Burned on activated carbon or refractory oxides. The stream treated with hydrogen sulfide containing a polysulfide compound and unreacted hydrogen sulfide is rapidly cooled to 25-150 ° C. At the same time, the sulfides are destroyed and elemental sulfur is released.If the temperature of the cooled solution is above the melting point of sulfur V / 11 s , then sulfur is separated in the form of a melt, or if T, then sulfur in the form of a solid phase is separated from the solution by separation without understanding the pressure. Thereafter, the sulfur-free stream is reduced by pressure to atmospheric pressure into an aqueous stream having a substantially reduced thiosulfate content, and a gas stream containing unreacted hydrogen sulfide 23. The disadvantages of the known method include the following: all stages of the process are carried out at a significantly elevated pressure and high temperature, a multi-stage process, i.e. thiosulfate is converted to polysulfides, and then carried out from the destruction to form elemental sulfur. The purpose of the invention is to simplify the process. The goal is achieved by the described method of obtaining, which involves treating aqueous solutions of inorganic sulfur compounds with hydrogen sulfide at 20-80 ° C and pH 4.06, 0 and in the presence of a catalyst, which is a solution of oxides or hydroxides of aluminum or silicon in hydrofluoric acid These elements I-lO 210 ol / l and the process is carried out at a pH of 4.0-6.0 and a temperature of 20-80s. The choice of the temperature range is due to the fact that the actual flows formed at the production have a temperature of about 100 ° C, therefore, to maintain the temperature in these limits no additional energy is required to cool the solution (below heating (above 80 ° C; choice of pH range the solution is due to the fact that at a pH of less than 4.0 there are limitations on the choice of material dp manufacturing apparatuses due to severe corrosion in an acidic environment, at pH greater than 6.0, the reaction proceeds according to a different scheme with the formation of polysulfides. and the reaction of reduction of Lenin without a catalyst under the proposed conditions in a solution containing sulphite, bisulphite, thiosulphate and proteion politionates the following main reactions: with 2HSO bisulphite, + - ZHjO.CD with sol-f- H, j, HjO sulphite, (z) with ZHjS + + (3) thiosulfate with S ,, ZN, 2S, (1). + 3S + ZN, 0. (5, etc.) reactions, 1,2,4 and 5 pass quickly high speed, and reaction 3 is slow, and is limiting, i.e. the main problem in reducing the compounds listed above is the reduction of thiosulfate. In connection with this, a proposed effective homogeneous catalyst has been developed. The catalyst solution is prepared from silicon or aluminum oxides or hydroxides by dissolving them in plasmic acid as follows. Sample A. 100 ml of 35% hydrofluoric acid are placed in a fluoroplastic or polyethylene container and cooled to O ° C. Then SiO-j is added in small portions. so that the temperature of the solution does not exceed. After adding 0.1092 g С1.82 10 mol) SiOa capacity is hermetically sealed and the solution is left to stand without cooling for at least 12 hours. The solution thus obtained has a silicon concentration of 1.8210 mol / l. Sample B. 0.1420 g (1.82-10 mol of AB (OH) is dissolved. In 100 ml of 35% by the procedure described for the preparation of sample A. The resulting solution of the catalyst has an aluminum concentration of 1 , 82 10 mol / l. In a similar way, catalyst solutions were prepared from aluminum oxide and silicon hydroxide. The concentration of the main component in the catalyst solution (silicon, aluminum V should not exceed 0.35 mol / l. The solutions thus obtained are used as catalytic additions to contact solutions containing sulfur compounds that are reconstituted hydrogen sulfide recovery The recovery of solutions containing inorganic sulfur compounds with hydrogen sulfide is studied in a bulk static installation with an oscillating thermostatted glass reactor at atmospheric pressure. P aa oroRoS due to the instability of the reduction rate during the experiment due to a decrease in the concentration of the starting sulfur containing compounds in the solution , as a measure of catalytic activity, the average absorption rate of hydrogen sulfide is 1 l of the contact solution from the initial moment until the moment, corresponding to 1/3 of the total absorption. Ammonium acetate buffers are used to create the appropriate pH of the solution. Buffer solutions are prepared as follows: 3 n. Acetic acid solution was added. solution H. HE and diluted with distilled water. Table 1 presents the test of contact solutions with different catalysts at their various concentrations. The experiments were carried out under the following conditions: Top BO-S, 0 P. 660 mm Hg. Table 2 presents the test of contact solutions at different temperatures. In all examples, pH 5.0. Table 3 presents the test of contact solutions at various pH values of the solutions. The experiments were carried out at a temperature of 50 ° C at 660 mmHg. Table 4. shows the test solutions, which include various inorganic sulfur-containing compounds. Thus, as can be seen from Tables 1-4, it follows that the catalytic reduction of sulfur-containing compounds in solution takes place: in one stage without the formation of polysulfide intermediates; at a temperature substantially below the temperature of the prototype process and does not require additional energy costs at the atmospheric pressure, which significantly simplifies instrumentation in an environment close to neutral, which also does not impose additional requirements on the materials used for the manufacture of devices; in the presence of small amounts of the catalyst, which is easy to prepare. and using cheap and available compounds for this purpose (, etc.), whereas in the prototype process, catalysts / including components such as Pt, P1, Cc Mo, etc. are used.

дл  срав (NH)0, ени ) (NH4.)for compare (NH) 0, eni) (NH4.)

SiOj,SiOj,

HFHF

((

Af (OH)jAf (OH) j

HFHF

(NH)(NH)

дл  срав нени  5 for comparison 5

(, 5(, five

SiOiSiOi

At (OH)At (OH)

HFHF

(NH4 ,(NH4,

At (OH)jAt (OH) j

HFHF

( S.,0,(S., 0,

SiOjSioj

HFHF

(NH4)AO(NH4) AO

SiO-jSiO-j

HF.Hf

(NH,,0, . (NH),SiO, Si O HF(NH ,, 0,. (NH), SiO, Si O HF

ТаблицаTable

To

9,6vlO 30,8-101-109,6vlO 30,8-101-10

sisi

55,4aor55,4aor

AEAE

2,0-1050 ,6-100 ,2.0-1050, 6-100,

Si + APSi + AP

0,0,

5,five,

-3-3

AftAft

nono

4,68 .10. 10Si4.68 .10. 10Si

,-г, g

4,9 104.9 10

эuh

-10-ten

SiSi

Таблица 2table 2

0,85-10 0.85-10

20 2,71020 2,710

2020

(NH4.)2.SjO(NH4.) 2.SjO

(m)(m)

SiOa HFSiOa HF

(NH4)4SaO (NH)S.O(NH4) 4SaO (NH) S.O

..

HFHF

(Щ (NH) SiOi HF(U (NH) SiOi HF

(NH,4)(NH, 4)

(NN4)(Nn4)

SiOSio

HFHF

°i ° i

Nai Nai

SiOiSiOi

HFHF

Продолжение табл. 2Continued table. 2

2,0 .10 2.0 .10

50 6,2-1050 6.2-10

5050

-S-S

18,6-10 18,6-10

8080

-4 73,210-4 73,210

8080

Т a б Л H Ц aT a b L H C a

1,1-10 1.1-10

6,0 6,0-106.0 6.0-10

6,06.0

9,6-105 ,0 30,8109.6-105, 0 30.810

5,05.0

3,0. 10 3.0. ten

4,0 12,0 . 10 4,04.0 12.0. 10 4,0

ъъ

.Таблица 4.Table 4

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СЕРЫ из водных растворов неорганических соединений серы путем обработки их сероводородом в присутствии катализатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, в качестве катализатора используют раствор окисей или гидроокисей алюминия, или кремния во фтористоводородной кислоте с концентрацией указанных элементов 1· 10*4-2'Ю'^моль/л и процесс ведут при pH = 4,0-6,0 и температуре 20-80°С.METHOD FOR PRODUCING ELEMENTARY SULFUR from aqueous solutions of inorganic sulfur compounds by treating them with hydrogen sulfide in the presence of a catalyst, characterized in that, in order to simplify the process, a solution of oxides or hydroxides of aluminum or silicon in hydrofluoric acid with a concentration of these elements 1 · 10 is used * 4-2'U '^ mol / l and the process is carried out at pH = 4.0-6.0 and a temperature of 20-80 ° C. 1Λ 00 ьо *4 ос >1Λ 00 b * 4 os>
SU823435900A 1982-05-05 1982-05-05 Method for producing elemenaty sulfur SU1038278A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823435900A SU1038278A1 (en) 1982-05-05 1982-05-05 Method for producing elemenaty sulfur

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823435900A SU1038278A1 (en) 1982-05-05 1982-05-05 Method for producing elemenaty sulfur

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1038278A1 true SU1038278A1 (en) 1983-08-30

Family

ID=21011008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823435900A SU1038278A1 (en) 1982-05-05 1982-05-05 Method for producing elemenaty sulfur

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1038278A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент СССР 376930, КЛ. С 01 В 17/02, 1973. 2. Патент US 3773662, кл.28050, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU778702A3 (en) Method of gas purification from sulfur dioxide
US3644087A (en) Process for scrubbing sulfur dioxide from a gas stream
WO2000005171A1 (en) Improved regeneration method for process which removes hydrogen sulfide from gas streams
EP1542925B1 (en) Process for the conversion of polysulfanes
CN113082960B (en) A kind of deep eutectic solvent for flue gas desulfurization with wide temperature window and production and regeneration method
US3848056A (en) Molten alkaline alkanoic mixtures for absorption of sulfur oxides
EP0223211A2 (en) Sulfur dioxide removal process
SU1038278A1 (en) Method for producing elemenaty sulfur
CA1047739A (en) Method of removing sulfur-containing gases from waste gas
US20080175778A1 (en) Process for the conversion of polysulfanes
SU910110A3 (en) Process for purifying off gases from sulphur oxides
US3798315A (en) Treatment of gases
US4470958A (en) Composition and process for the removal of impurities from combustion gases
EP0614443A1 (en) Conversion of hydrogen sulfide to sulfur and hydrogen
CA1236962A (en) Settling of sulfur in sulfide removal process
MXPA97003369A (en) Procedure to treat gas currents quecontienen
US5846286A (en) Method for removing NOx from a gas stream while producing an alkaline earth nitrate fertilizer composition
SU654152A3 (en) Absorber for purifying air from sulfur gases
US4086324A (en) Removal of sulfur and nitrogen oxides with aqueous absorbent
CN113233989B (en) 1, 4-trihydroxyethylbenzdiammonium sulfate, 1,3, 5-trihydroxyethylbenztriammonium sulfate, synthesis and application thereof
CN116730297A (en) Process for recycling desulfurization waste liquid of coke oven gas
SU593645A3 (en) Method of purifying industrial gases from sulfurous acid anhydride
SU568450A1 (en) Method of purification of gases from hydrogen sulphide and sulphur dioxide
Chun et al. Selective oxidation of H2S in the presence of ammonia and water using Co3O4/SiO2 catalyst
SU1583152A1 (en) Adsorbent for cleaning gas from hydrogen sulphide and mercaptans