Procedeul de obținere a sulfului din hidrogen sulfurat - patentRumyniya2448040 - tufe Andrew Davydovich Parfenov Oleg

Invenția se referă la domeniul chimiei și pot fi utilizate pentru producerea de sulf. Sulful este obținut prin oxidare într-o etapă a hidrogenului sulfurat cu clor în fază gazoasă cu eliberarea de clorură de sulf și hidrogen. Un amestec de acid clorhidric și hidrogen într-un raport de volum de 8: 1 este trimis la clorurarea oxid de fier (III), la o temperatură de 1000-1200 ° C Rezultată clorură de fier (II) este recuperat din amestecul de produs gazos, și oxidat cu oxigen pentru a produce clor, hidrogen sulfurat reciclat la etapa de oxidare, și oxid de fier. Rezultat oxid de fier (III) este reciclat în etapa de clorurare. Invenția permite obținerea sulfului din hidrogen sulfurat, cu o productivitate specifică ridicată, fără utilizarea catalizatorilor și a energiei electrice directe. 2 drepte.

Invenția se referă la domeniul tehnologiei chimice a substanțelor anorganice, în special pentru producția de sulf elementar.

O metodă de producere a sulfului din hidrogen sulfurat prin descompunerea termică a acestuia (US Patent 4,302,434 (1981)). Metoda constă în aceea că gazul care conține hidrogen sulfurat, este trecută printr-o zonă de descompunere la o temperatură de 850-1600 ° C, iar ieșirea din acesta este răcit la 110-150 ° C, în care sulful elementar precipită. Dezavantajele acestei metode sunt consumul de energie ridicată și recuperarea incompletă a hidrogenului sulfurat din gazul de alimentare, ca rezultat al disocierii termică incompletă sau parțială a moleculelor de hidrogen și recombinarea sulfului la răcire.

Sunt cunoscute diferite metode de oxidare în mai multe etape de hidrogen sulfurat cu oxigen, la o temperatură de 250-350 ° C într-un catalizator în pat fluidizat, în care gradul total de conversie a hidrogenului sulfurat atinge 97-99% (PatentyRumyniya2057061, 2041163). Dezavantajele acestor metode este productivitatea scăzută specifică a procesului, necesitatea regenerării catalizatorului, complexitatea menținerii patului fluidizat.

O comune metode de rambursare pentru elementele pentru producerea sulfului prin oxidarea directă a hidrogenului sulfurat cu oxigen la temperaturi de 200-400 ° C, este necesitatea folosirii unui catalizator special, deoarece la temperaturi ridicate (900-1300 ° C), atunci când nu este nevoie să utilizeze catalizatori, reacția de oxidare are cu sulf randament foarte scăzut în echilibru termodinamic.

Prezenta invenție se referă la un procedeu de producere a sulfului ridicat de hidrogen sulfurat, prin utilizarea hidrogenului ca reactant și aerul reciclat de oxigen în clor și fier oxid (III). Problema este rezolvată prin oxidarea clorului din hidrogen sulfurat, în fază gazoasă, de recuperare a sulfului și reciclarea clorului din acid clorhidric gazos într-o conversie proces zhelezovodorodnoy în două etape.

hidrogen sulfurat și clor într-un raport volumetric de 1: 1 sunt alimentate în reactorul de oxidare la o temperatură> 150 ° C și o presiune de 0,1 MPa în cazul în care reacția are loc

Cu dozare strict de clor și de sulfură de formare asociate cloruri de sulf nu se observă. După separarea sulfului elementar dintr-un acid clorhidric în fază gazoasă este dirijat spre conversie în două etape, la clor regenerarea zhelezovodorodnuyu.

În prima etapă conversie zhelezovodorodnoy de acid clorhidric în cuptorul rotativ, la o temperatură de 1000-1200 ° C, este alimentat printr-un dispozitiv de dozare de oxid de fier granular (III). Contracurent oxid de fier solid (III) este clorurat cu un amestec gazos de acid clorhidric gazos și hidrogen într-un raport de volum de 8: 1, la o presiune de 0,1 MPa prin reacția

După scăderea temperaturii amestecului de produs de reacție gazos la 500-600 ° C, este eliberată din acesta clorură de fier solid (II), un amestec de exces de vapori de acid clorhidric gazos și apa este furnizată separare, după care se usucă de acid clorhidric revine gazului la etapa de clorurare.

În a doua etapă a procesului de conversie de clorură de fier solid (II) este vaporizat la o temperatură de 1000-1200 ° C și se alimentează în reactorul de oxidare unde este amestecat cu oxigen:

recomandat pentru a injecta oxid de fier embrioni pentru a accelera nucleația particulelor în fluxul (III). După separarea solidului din oxidul de fier în fază gazoasă (III) este supus granularea și se întoarce la etapa de clorurare.

Gazul de clor recuperat este returnat în reactorul de oxidare a hidrogenului sulfurat.

Specific procesului de conversie a productivității zhelezovodorodnoy în etapa de clorurare de oxid de fier (III) clor combinat poate ajunge la 130 m / (m 3 · h) Cl2. Etapa oxidarea clorurii de fier (II) cu oxigen în fază gazoasă este procesul de limitare, în general, și productivitatea specifică a reactorului de oxidare poate atinge valori de 3 m / (m 3 · h) Cl2. Debitul de hidrogen la 1 tonă de regenerare clor este de 14,1 kg, 677 kg de consum de oxigen.

Consumul de reactiv la 1 tonă de sulf este 31.3 kg de hidrogen și 1,5 tone de oxigen.

La o temperatură de 150 ° C și o presiune de 0,1 MPa, în reactorul de oxidare hidrogen sulfurat alimentat cu un debit de 263,5 dm 3 / s și clor la un debit de 263,5 dm 3 / s. Reacția rezultată produce sulf elementar, la o rată de 0,38 kg / s și acid clorhidric, la o viteză de 527 dm3 / s. După separarea sulfului din acidul clorhidric gazos, în fază gazoasă este dirijat spre conversie în două trepte zhelezovodorodnuyu.

În cuptorul tubular rotativ, la o temperatură de 1100 ° C, este alimentat de oxid de fier granular, la o rată de 0,94 kg / s. In contracurent la o presiune de 0,1 MPa este alimentat în cuptor, un amestec gazos de acid clorhidric gazos și hidrogen, cu un raport de 8: 1 la o viteză de 1186 dm 3 / s. clorură de fier (II) este format la ieșirea din cuptor, la o rată de 1,49 kg / s și amestecul gazos de acid clorhidric gazos și vapori de apă, cu raportul de 2: 1,5 la o viteză de 922,3 dm3 / s. La o temperatură de 550 ° C clorură de fier (II) este condensat din faza gazoasă și transportate la vaporizator. După separarea apei care circulă gazul de acid clorhidric gazos, la o viteză de 527 dm3 / s este returnat în amestecător pentru a primi amestecul de gaz de clorinare hidrogen clorhidric.

În reactorul de oxidare un volum de 1 m 3 la o temperatură de 1100 ° C și o presiune de 0,1 MPa este alimentat de clorura vaporizatorului de fier gazos (II) la o viteză de 263,5 dm 3 / s și oxigen, la o viteză de 395,2 dm 3 / s. La ieșirea din reactor a format la o viteză de clor 263,5 dm 3 / s și oxid de fier, la o rată de 0,94 kg / s. Oxidul de fier solid (III) a fost granulat și a revenit la dispozitivul de dozare la etapa de clorurare.

Consumul total de reactivi: hidrogen sulfurat 263,5 dm 3 / s, hidrogen 131,8 dm 3 / s, 395.3 dm oxigen / s.

La o temperatură de 150 ° C și o presiune de 0,1 MPa, în reactorul de oxidare hidrogen sulfurat alimentat la o viteză de 790,5 dm 3 / s și clor la o rată de 790,5 dm3 / s. Reacția rezultată produce sulf elementar, la o rată de 1,14 kg / s și acid clorhidric, la o viteză de 1581 dm 3 / s. După separarea sulfului din acidul clorhidric gazos, în fază gazoasă este dirijat spre conversie în două trepte zhelezovodorodnuyu.

În cuptorul tubular rotativ, la o temperatură de 1100 ° C, este alimentat de oxid de fier granular, la o rată de 2,81 kg / s. In contracurent la o presiune de 0,1 MPa, un amestec gazos de acid clorhidric gazos și hidrogen, cu un raport de 8: 1 la o viteză de 3557 dm 3 / s. clorură de fier (II) este format la ieșirea din cuptor, la o rată de 4,47 kg / s și amestecul gazos de acid clorhidric gazos și vapori de apă, cu raportul de 2: 1,5 la o viteză de 2767 dm 3 / s. La o temperatură de 550 ° C clorură de fier (II) este condensat din faza gazoasă și transportate la vaporizator. După separarea apei care circulă gazul de acid clorhidric gazos, la o viteză de 1581 dm 3 / s este returnat în amestecător pentru a primi amestecul de gaz de clorinare hidrogen clorhidric.

Reactorul de oxidare 3 m 3 la o temperatură de 1100 ° C și o presiune de 0,1 MPa este alimentat de clorura vaporizatorului de fier gazos (II), la o rată de 790,5 dm 3 / s și oxigen, la o viteză de 1186 dm 3 / s. La ieșirea din reactor a format la o viteză de clor 790,5 dm 3 / s și oxid de fier (III), la o viteză de 2,81 kg / oxid de fier s.Tverdy (III) a fost granulat și a revenit la dispozitivul de dozare la etapa de clorurare.

Consumul total de reactivi: hidrogen sulfurat 790,5 dm 3 / s, H 395,3 dm 3 / s, oxigen 1186 dm3 / s la o presiune de 0,1 MPa.

PRETENȚII

Procedeul de obținere a sulfului din hidrogen sulfurat, care cuprinde oxidarea hidrogenului sulfurat, un pas cu clor în fază gazoasă cu eliberarea sulfului și conversia acidului clorhidric gazos pentru a produce clor, hidrogen sulfurat reciclat la etapa de oxidare, caracterizat prin aceea că transformarea acidului clorhidric gazos pentru a se obține clor include clorinarea oxid de fier (III), la o temperatură de 1000- 1200 ° C cu un amestec gazos de acid clorhidric gazos și hidrogen într-un raport de volum de 8: 1, selectarea clorurii de fier (II) din amestecul de produs gazos și oxidarea oxigenului la o temperatură de 1000-1200 ° C pentru obținerea Ia clor, întoarcerea de oxid de fier (III), în etapa de clorurare.