NO742918L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av konsentrert kontaktsvovelsyre

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å senke kvikksolvinnholdet i svovelsyre under fremstilling av denne, ved at kvikksolv fjernes fra gasstrommen hvorfra syren skal fremstilles. Ifolge en foretrukken utforelsesform angår oppfinnelsen behandling av gasser ■

som inneholder svoveloxyder og kvikksolv, slik at' kvikksolvinn-

holdet i svovelsyre fremstilt fra disse gasser synker sterkt.

Svovelsyre fremstilles vanligvis fra svoveldioxyd erholdt ved rosting av sulfidkonsentrater av sink, kobber, jern eller bly etc.

Når slike konsentrater inneholder kvikksolv eller kvikksølvforbindel-ser, er den erholdte syre forurenset med kvikksolv eller kvikksølv-forbindelser.

Det er blitt påvist at kvikksolv som slippes ut til omgivel-

sene, kan akkumulere i forskjellige organismer som, hvis de benyttes som mat, kan være giftige for mennesker. Da svovelsyre anvendes ved fremstilling av gjodningsmidler, kan et eventuelt kvikksolvinnhold i disse til slutt komme over i matvarer for mennesker. Det er derfor sterkt onskelig å kunne fremstille svovelsyre slik at forurensningen;i denne av kvikksolv bli så lav som mulig.

En rekke fremgangsmåter for dette formål er blitt beskrevet.

Således kan syren efter fremstilling behandles med 'sulfider for å ut-felle kvikksiilvsulf id. Svoveldioxydgassen kan ledes over materiallag som inneholder selendioxyd. Dessuten kan gassen vaskes med varm, konsentrert svovelsyre alene eller i nærvær av selendioxyd eller to-verdige kvikksølvforbindelser. Alle disse metoder er kostbare og krever' omfattende forandringer eller tillegg til anlegg for fremstilling av svovelsyre.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte for å kontrollere kvikksolvinnholdet i kontaktsvovelsyre på en .enkel og pålitelig måte, idet fremgangsmåten lett_skal kunne utfores i nye eller eksisterende anlegg for fremstilling av syre.

Ved fremstillingen av kontaktsvovelsyre ledes varme gasser erholdt ved rosting av sulfidkonsentrater gjennom kjole- og rensetrinn, fulgt av torking-, omdannelses- og absorpsjonstrinn for er-holdelse av svovelsyre.• ■

Vanligvis er syrefremstillingsanlegg hvor gasser fra rosting av sulfidiske konsentrater benyttes, utstyrt med det folgende utstyr for avkjoling og rensing av gassene for svoveldioxydet omdannes til svoveltrioxyd: (a,) Våtskrubbere hvori den varme gass vaskes med vann eller med fortynnet syre dannet ved omsetning av. gassen med vannet. Stov fjernes, og gassen avkjoles.. (b) Elektrostatiske utfellere hvori ytterligere faste partikler,

svoveltrioxyd og en del vann fjernes.

(c) Et torketårn hvori den fuktige gass efter å ha passert gjennom de forutgående to trinn, bringes i kontakt med konsentrert svovelsyre for å fjerne vann. Da denne seksjon av anlegget står i direkte forbindelse med absorpsjonsseksjonen for SO^

(syre fra dette tårn pumpes til absorpsjonstårnet for SO^), ér det•nodvendig å hindre at kvikksolv kommer inn i torketårnet.

Andre metoder for gasskjoling og rensing kan anvendes.

Det har nu overraskende vist seg at hvis elementært svovel injiseres i den varme gasstrom for rensesystemetforbedres fjernel-sen av kvikksolvet i gassen sterkt.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte ved fremstilling av konsentrert kontaktsvovelsyre, hvor . 'varme gasser erholdes ved rosting av sulfidkonsentrater som inneholder kvikksolv eller kvikk-sølvforbindelser og gassene derefter ledes gjennom avkjølings- og rensetrinn, fulgt av torke- omdannelses- og absorpsjonstrinn, og fremgangsmåten er særpreget ved at svovel settes til den varme gasstrom for denne kommer inn i avkjølings- og rensetrinnene, slik at kvikksolvinnholdet i gassene fra rensetrinnet og i den fremstilte syre nedsettes.

Svovelet settes fortrinnsvis til gassen når denne har en tempera-tur på 150-^00°C, helst l80-<!>+00°C.

Det er gunstig å tilsette svovelet i en mengde av 5 x 10"^ -

5 x 10 kg svovel pr. m- gass målt i normaltilstanden.

Avhengig av den tilstedeværende kvikksolvmengde i gassen kan svovelet også tilsettes i en mengde av 5 x 10 -6 - 5 x 10 -i+ kg svovel-pr. m<J>gass målt i normaltilstanden.

Oppholdstiden for det tilsatte svovel i den varme rokgass er fortrinnsvis 0,5 - 20 s..

Eksempel• 1

Elementært svovel ble ved hjelp av en skrue innfort i gass-

. ledningen til et vanlig kontaktanlegg for fremstilling av svovelsyre (med et gassrensesystem som beskrevet ovenfor). Svovelet ble tilsatt i en mengde av ca. 10 kg/h i 9'+,5 timer, med unntagelse av tiden mellom den 10,5 - 1^,5 time da intet svovel ble tilsatt. Gasstemperaturen ved svoveltilsetnings.stedet var 260°C, gassvolumet., 31 000 m-Vh beregnet i normaltilstanden og oppholdstiden for det injiserte svovel i den varme gass 2,0 s for den varme gass kom inn i våtskrubberne. De elektrostatiske utfellingsenheter ble vasket med vann en gang pr. 2h timer. Kvikksolvkonsentr as jonene i. prover av kontaktsyreproduktet (98,6$) tatt til forskjellige tider er gjengitt i tabell 1.

Variasjoner på 2 - 3PPm i kvikksolvinnholdet i .produktsyren er mulig på grunn av variasjoner i sammensetningen av gassen som

r. leveres til kontaktsyreanlegget. Den samlede syrekapasitet for torke- og absorpsjonstårn, tanker og ledninger etc. er anslått som"

en 2h timers produksjon (200 tonn syre) for en gassgjennomgang på 31000 m-yh; gass beregnet i normaltilstanden. Svovel må derfor tilsettes kontinuerlig i over 2h timer for denne syre er blitt erstattet.

Intervallet A ifolge tabell 1 viser at et hurtig fall i kvikksolvinnholdet i produktkontaktsyren (98,6$) forekommer under den begynnende periode for svoveltilsetningen, dvs. mellom 0 og 30,5 timer. Den hastighet som kvikksolvinnholdet i produktsyren minsker med, er 0 mellom den 6,5 og l<*>+,5 time på grunn av at svoveltilsetningen stanses mellom den 10,5 og 1^,5 time. Under intervallet A fylles den samlede syrekapasitet for kontaktsyreanlegget i det vesentlige fullstendig med syre med lavt kvikksolvinnhol.

Intervallet B ifolge tabell 1 viser at i en periode på 6^ timer efter intervallet A bevirket en fortsatt svoveltilsetning at det ble erholdt en produktsyre som inneholdt et gjennomsnittlig kvikksolvinnhold på ^-,8 ppm med et standard avvik på 1,1.

Eksempel 2

Elementært svovel ble ved hjelp av en mateskrue innfort i gass-ledningen til et vanlig kontaktsvovelsyreanlegg (med et'gassrensesystem som beskrevet ovenfor). Svoveltilsetningen var 12 kg/h, gasstemperaturen ved svovelinjiseringsstedet 250°C, gassvolumet 31 000 m-yh beregnet i normaltilstanden og oppholdstiden for injisert svovel' i den varme gass 1,9 s. Hver elektrostatisk utfellingsenhet ble renset en gang hver tolvte time ved vasking .ned vann. Produktsyren (98,6$ H^SO^) inneholdt 29 ppm kvikksolv straks for svoveltilsetningen ble påbegynt. Under svoveltilsetningen sank kvikksolv-konsentrasjonen•i produktsyren til h ppm og holdt seg konstant på dette nivå i 2h timer.

Eksempel

Elementært svovel ble ved hjelp av en mateskrue innfort i et gassledningssystem for tilforsel av gass til et kontaktsvovelsyreanlegg som omfattet tre gassrensesystemer av den ovenfor beskrevne type koblet i parallell. Gass fra disse rensesystemer ble tilfort til fire konvertere og tre absorpsjonstårn (to av konverterne hadde et felles absorpsjonstårn).

Elementært svovel ble tilfort' til gassledningene for rense-systemene i en mengde av 11 kg/h i<>>+0 timer. Gasstemperaturen ved tilsetningsstedet var 250°C, den samlede gasstrom til anlegget 113 000 m-Vh beregnet i normaltilstanden, og oppholdstiden for tilsatt svovel 'i den varme gass varierte fra 1,^- til h , k s for de tre forskjellige rensesystemer. Fordelingen av svovel mellom gass som ble fort til de tre rensesystemer var hverken jevn eller konstant under tilsetjingsperioden.

Kvikksolvkonsentrasjonen i produktsvovelsyren (98,6% HgSO^) fra absorpsjonstårnet var lk ppmfor svovelet ble tilsatt, og ved slutten av forsoket var kvikksolvkonsentrasjonen blitt redusert til 3 ppm, 2 ppm og 5 ppm i syren fra de tre adskilte adsorpsjons-tårn.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av konsentrert kontaktsvovelsyre, hvor varme gasser erholdes ved rosting av sulfidkonsentrater som inneholder kvikksolv eller kvikksølvforbindelse:!?, og gassene derefter fores til avkjølings- og rensetrinn, fulgt av torke-, omdannelses-. og absorpsjonstrinn, karakterisert ved at svovel settes til den varme gasstrom for strømmen kommer inn i avkjolings-og rensetrinnene, slik at kvikksolvinnholdet i gassene fra rensetrinnet og i den fremstilte syre nedsettes.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1,' karakterisert ved at gasstemperaturen ved tilsetningsstedet for svovel holdes på 150-^00 oC.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2,kara'kterisert ved at gasstemperatutren ved tilsetningsstedet for svovel holdes på l80- <5> +00°C. )+.

Fremgangsmåte i f alge krav 1-3, karakterisert ved at svovelet tilsettes i en mengde av 5 x 10 -6 - ^ x 10 - ^ ~\ kg svovel pr.- mJ 3 gass beregnet i normaltilstanden. •

5. Fremgangsmåte ifolge krav 1- <*> +, karakterisert ved at svovelet tilsettes i en mengde av 5 x 10 - 5 x 10 kg svovel pr. mJ 3 gass beregnet i normaltilstanden.

6.. Fremgangsmåte ifolge krav 1-5, karakterisert ved at svovelet holdes i gasstrommen i en gjennomsnittstid på 0,5-20 s mellom tilsetningsstedet for svovelet og det sted hvor gasstrommen kommer inn i avkjølings- og renseutstyret.