Комбинированный метод очистки вентиляционных газов производства химических волокон от h2s и сs2
Выбросы СS2 в атмосферу непосредственно связаны с развитием промышленности химических волокон. Например, комбинат химво- локна, выпускающий 50 т кордного, 150 т штапельного и 20 т целло- фанового волокна выбрасывает в атмосферу в сутки 35 млн. м3 вен- твоздуха, который содержит 10 т H2S и 56 т СS2.
Во всех случаях СS2 улавливают с помощью активного угля. Большую часть H2S в некоторых схемах уделяют жидкими поглотите- лями. Трудность использования активного угля для очистки от обоих компонентов долгое время заключалась в том, что при улавливании H2S углем в присутствии кислорода основная реакция преобразования адсорбата в серу сопровождается сильно экзотермическим процессом образования серной кислоты:
2H2S + O2 2S + 2H2O + 220 кДж; H2S + 2O2 H2SO4 + 790 кДж.
Удельный вес побочных реакции, протекающих в порах активи- рованных углях настолько значителен, что при высокой концентрации H2S слой угля сильно разогревается и возникает опасность возгорания СS2.
Абсорбционная стадия не решает проблему полного извлечения
H2S; его концентрация в газе после абсорбера 20-50 мг/м3.
Новые технические проекты предусматривают совмещенную очистку H2S и СS2.
Схема совмещенного метода очистки вентвыбросов от H2S и СS2, разработанная западногерманской фирмой Пинч-Бамаг, приведена на рис.7.3.
Воздух, содержащий примеси, с помощью воздуходувки 9 про- пускают через один или несколько параллельно включенных адсорбе- ров 8. К воздуху примешивают аммиак. H2S окисляется в лобовом слое угля, при этом в порах отлагается сера. Одновременно происходит фи- зическая адсорбция СS2. Очищенный воздух выбрасывается в атмосфе-
ру через трубу. В 1 м3 очищенного воздуха содержится 10-20 мг СS2 и
1-2 мг H2S. На стадии очистки концентрацию СS2 непрерывно измеря- ют газоанализатором, и в момент “проскока” поток воздуха автомати- чески переключается на адсорбер с отрегенерированным углем, а ад- сорбер 8 переключается на стадию регенерации.
Смесь СS2 с воздухом взрывоопасна уже при 80 оС, и поэтому пе-
ред десорбцией адсорбер продувают инертным газом до тех пор, пока концентрация кислорода не упадет ниже границы взрываемости СS2.
Десорбцию проводят острым паром. Смесь паров СS2 и воды кон- денсируют в конденсаторе 11 и дополнительно охлаждают до 25 оС в холодильнике12. В сепараторе 14 жидкая фаза разделяется ввиду раз-
ницы плотностей. Нижний сероуглеродный слой является высококаче- ственным товарным продуктом; воду направляют в канализацию.
Рис. 7.3. Схема совмещенного метода очистки вентиляционных выбро- сов от сероводорода и сероуглерода
1 - испаритель сероуглерода; 2,5,7 - емкости; 3,11 - конденсаторы; 4,12 - холо-
дильники; 6,14 - сепараторы; 8 - адсорбер; 9,13 - воздуходувки; 10 - нагреватель
Сушку и охлаждение угля проводят воздухом, подаваемым воз- духодувкой 13. На стадии сушки воздух подогревают до 120 оС в паро- вом нагревателе 10. На стадии охлаждения подачу пара в нагреватель прекращают или воздух пропускают по байпасу мимо нагревателя.
Периодически адсорбер отключают от основного рабочего цикла и отмывают сернистые соединения из угля. Сначала водой удаляют аммонийные соли, а затем СS2 из емкости 7 - элементарную серу. Вы- ходящий из адсорбера СS2, содержащий растворенную серу, собирают в емкости 5, затем испаряют (1), конденсируют (3), охлаждают (4) и после отделения от воды в сепараторе 6 собирают в емкости 7.