Основная часть

2. Основная часть

2.1 Выбор и описание принятой технологической схемы очистки коксового газа от сероводорода

Для очистки коксового газа от сероводорода, мы воспользуемся вакуум-карбонатным методом. Цех очистки коксового газа от сероводорода вакуум-корбонатным методом включает отделение улавливания и регенерации насыщенного поглотительного раствора и отделение получения серной кислоты методом мокрого катализа. Для улавливания сероводорода из коксового газа используют водные растворы соды (Na₂CO₃) или поташа(K₂CO₃).

На рисунке 14 приведена технологическая схема установки очистки коксового газа от сероводорода вакуум-корбонатным методом.

Коксовый газ после бензольных скрубберов поступает в серные скрубберы 1, где орошается 5%-ным поглотительным раствором соды (или 15-20%-ным раствором поташа). В скруббере протекает основная реакция

Me₂CO₃+ H₂S=2MeHCO₃+MeHS

и побочные реакции

Me₂CO₃+ CO₂+H₂O=2 MeHCO₃

Me₂CO₃+HCN= MeCN+MeHCO₃

MeHS+ CO₂+H₂O=MeHCO₃+ H₂S

Коксовый газ, очищенный от сероводорода, цианистого водорода, углекислоты, направляется потребителю. Содержание сероводорода в обратном газе составляет 2-3г/м³. На степень улавливания сероводорода существенно влияет температура. Практически температура газа перед скруббером поддерживается не выше 30⁰С, после скруббера 32-35⁰С, температура раствора, поступающего на улавливание, 37-40⁰С. С повышением температуры улавливание уменьшается растворимость сероводорода и увеличивается его потери с обратным газом.

Насыщенный сероводородом поглотительный раствор из нижней части скруббера 1 насосом 2 передается наверх регенератора 6, пройдя до этого верхнюю секцию конденсатора-холодильника 3 теплообменника 4 и паровой подогреватель 5, в котором подогревается до 65-70⁰С и поступает в нижнюю часть регенератора. В паровых циркуляционных подогревателях 7 раствор подогревается греющим паром.

Насыщенный раствор, поступающий на одну из верхних тарелок регенератора 6, стекает по тарелкам сверху вниз. При этом он продувается парами, образовавшимися в результате испарения раствора, нагреваемого в циркуляционном подогревателе.

Процесс регенерации насыщенного сероводородом раствора соды (или поташа) заключается в смещении равновесия обратимой реакции, протекающей в скруббере в сторону выделения сероводорода с одновременным снижением его давления в системе. Основной реакцией регенерации является реакция между гидрокарбонатом натрия (или калия) с гидросульфидом натрия (или калия):

MeHCO₃+MeHS= Me₂CO₃+ H₂S

Образовавшийся сероводород отсасывается одновременно с водяными парами вакуум-насосом 11, при этом равновесная реакция нарушается и идет в правую сторону до конца. Разложение гидросульфида и выделение сероводорода происходит до тех пор, пока в растворе присутствует бикарбонат натрия (или калия). Скорость десорбции сероводорода зависит от температуры кипения раствора, т.е. величины вакуума и концентрации в растворе бикарбоната. Оптимальной температуры регенерации поглотительного раствора является 55-60⁰С. При этой температуре скорость десорбции сероводорода имеют максимальную величину. При повышении температуры может происходить разложение бикарбоната натрия (или калия) по реакции:

MeHCO₃ Me₂CO₃+ CO₂+H₂O

В отсутствии бикарбоната гидросульфид (NaHS) разлагается с образованием сульфида натрия (Na₂S). В растворе остается около 50% серы, что значительно ухудшает процесс улавливания. Чтобы предупредить бикарбонат от разложения и сохранить его для реакции с гидросульфидом с целью выделения сероводорода, температура процесса регенерации не должна превышать 75⁰С. Совмещение низкой температуры процесса и кипения раствора достигается ведением его под вакуумом порядка 79,9-82,6кПа (600-620 мм.рт.ст.), который создается вакуум-насосом.

Образовавшиеся в регенераторе пары воды вместе с выделившимся сероводородом, углекислоты и цианистым водородом отсасываются в конденсатор-холодильник 3, верхняя секция которого охлаждается насыщенным поглотительным раствором, а нижняя – водой.

Образующийся в конденсаторе-холодильнике конденсат по барометрической трубе стекает в сборник регенерированного раствора 8, куда поступает также регенерированный раствор из регенератора, а концентрированный сероводородный газ засасывается вакуум-насосом 11, который подает его на установку для получения серной кислоты.

Горячий регенерированный раствор из сборника 8 насосом 9 прокачивается через теплообменник 4 и оросительные холодильники 10. Охлажденный до 35-42⁰С раствор снова возвращается в скрубберы для улавливания сероводорода. Общая щелочность поташного и содово-поташного раствора 110-150 г/л, а содового – 45-55г/л; содержание сероводорода не должно превышать 3,5г/л для поташного, 2,5 г/л для содового и 3,5 г/л для содово-поташного раствора; суммарное содержание не регенерированных солей не должно превышать летом 200 г/л, зимой 150 г/л.

Для экономии тепла, расходуемого на подогрев поглотительного раствора перед регенераторами предусматривается использование отбросного тепла надсмольной воды или коксового газа.

Достоинства способа – компактность и простота аппаратурного оформления; надежность в работе; возможность получения концентрированной серной кислоты для нужд коксохимического производства.

Похожие работы

Преимущества и недостатки способов очистки коксового газа от сероводорода

Скачать

12572

0

2

... свидетельствуют о стремлении подобрать наиболее рациональную композицию реактивов. В УХИНе в последние годы исследовали и подготовили к внедрению в промышленность новые и усовершенствованные способы очистки коксового газа от сероводорода. Однако трудно рассчитывать на повсеместную замену существующих сероочисток принципиально новыми технологиями. Поэтому на заводах, имеющих цехи вакуум- ...

Разработка технологической схемы очистки промышленных газов

Скачать

40322

6

5

... газов согласно выше описанным положениям и с учетом типа выбранного газоочистного оборудования. Рис.1.Принципиальная технологическая схема очистки промышленных газов   4. Описание механизмов очистки газов пылегазоулавливающих установок принятых в схеме В данном разделе будут описаны основные принципы очистки выбранных методов и механизмы очистки газов ...

Разработка предложений по очистке природного газа и переработки кислых газов с получением товарной продукции (серы) (на примере Карачаганакского месторождения)

Скачать

150275

13

23

... от кислых газов (м3/с) Концентрированные кислые газы, полученные при регенерации метанола, общим потоком подаются на установку переработки кислых газов с получением товарной серы. Из практики известно, что в промышленных условиях при очистке природного газа от кислых газов метанолом с последующим выделением кислых газов при регенерации, получают концентрированный кислый газ, содержащий 58% Н2S ...

Очистка газообразных промышленных выбросов

Скачать

49267

0

6

... скоростью даже при незначительном содержа­нии озона в газе. Основная трудность окис­ления и поглощения окислов азота по этому способу состоит в сложности получения больших количеств озона. ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ ДВУОКИСИ СЕРЫ Среди газообразных веществ, загрязняющих атмосферный воз­дух, одно из главных мест занимает сернистый ангидрид (дву­окись серы). В обычных условиях это бесцветный газ с резким ...