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DD275814A5 - METHOD FOR REGENERATING A CARBON-STABLE ADSORB LOADED WITH SULFUR ACID AND WATER - Google Patents

METHOD FOR REGENERATING A CARBON-STABLE ADSORB LOADED WITH SULFUR ACID AND WATER Download PDF

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Publication number
DD275814A5
DD275814A5 DD88322022A DD32202288A DD275814A5 DD 275814 A5 DD275814 A5 DD 275814A5 DD 88322022 A DD88322022 A DD 88322022A DD 32202288 A DD32202288 A DD 32202288A DD 275814 A5 DD275814 A5 DD 275814A5
Authority
DD
German Democratic Republic
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zone
reducing gas
adsorbent
sulfur
temperatures
Prior art date
Application number
DD88322022A
Other languages
German (de)
Inventor
Harald Menig
Peter Cornel
Klaus Storp
Volker Hohmann
Guenter Rittinger
Original Assignee
Laboratorium Fuer Adsorptionstechnik Gmbh,De
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Filing date
Publication date
Application filed by Laboratorium Fuer Adsorptionstechnik Gmbh,De filed Critical Laboratorium Fuer Adsorptionstechnik Gmbh,De
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Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Regenerieren eines mit Schwefelsaeure und Wasser beladenen kohlenstoffhaltigen Adsorbens. Erfindungsgemaess wird ein kohlenstoffhaltiges Adsorbens, das mit Schwefelsaeure und Wasser beladen ist, mit schwefelhaltigem Reduktionsgas regeneriert. Das zu regenerierende Adsorbens durchwandert als Schuettung eine Trocknungszone, eine Reduktionszone, eine Desorptionszone und schliesslich eine Kuehlzone. Dem unteren Bereich der Trocknungszone wird Reduktionsgas mit Eintrittstemperaturen von etwa 250 bis 400C zugefuehrt, wobei das Adsorbens auf 80 bis 150C erwaermt wird. Das in der Trocknungszone aufwaerts stroemende Reduktionsgas wird am oberen Ende abgezogen, gekuehlt und mindestens zum Teil in die Kuehlzone geleitet. Ein Teil des Reduktionsgases stroemt von oben nach unten durch die Reduktionszone. Dabei wird die H2SO4-Beladung des Adsorbens vollstaendig zu Elementarschwefel umgewandelt. Mit Temperaturen von 400 bis 650C stroemt Reduktionsgas von unten in die Desorptionszone, es mischt sich mit dem aus der Kuehlzone kommenden Gas und entfernt die Schwefelbeladung vom Adsorbens durch Desorption und Umsetzung. Am Uebergang zwischen der Reduktions- und der Desorptionszone wird das Reduktionsgas abgezogen und zum Abscheiden von Elementarschwefel gekuehlt. Nach erneuter Erhitzung wird ein erster Teil des Reduktionsgases zwischen Trocknungs- und Reduktionszone eingeleitet und der Rest des erhitzten Reduktionsgases wird in den unteren Bereich der Desoprtionszone gefuehrt. FigurThe invention includes a process for regenerating a carbonic acid adsorbent loaded with sulfuric acid and water. According to the present invention, a carbonaceous adsorbent loaded with sulfuric acid and water is regenerated with sulfur-containing reducing gas. The adsorbent to be regenerated passes through a drying zone, a reduction zone, a desorption zone and finally a cooling zone. The lower portion of the drying zone is supplied with reducing gas having inlet temperatures of about 250 to 400 ° C, wherein the adsorbent is heated to 80 to 150C. The reducing gas flowing up in the drying zone is drawn off at the upper end, cooled and at least partly directed into the cooling zone. Part of the reducing gas flows from top to bottom through the reduction zone. The H2SO4 loading of the adsorbent is completely converted to elemental sulfur. At temperatures of 400 to 650C, reducing gas flows from below into the desorption zone, mixes with the gas coming out of the cooling zone and removes the sulfur from the adsorbent by desorption and conversion. At the transition between the reduction and the desorption zone, the reducing gas is withdrawn and cooled to separate elemental sulfur. After renewed heating, a first portion of the reducing gas is introduced between the drying and reduction zones and the remainder of the heated reducing gas is passed to the lower zone of the desorption zone. figure

Description

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einos verbesserten Verfahrens zum Regenerieren eines mit Schwefelsäure und Wasser beladinen kohlenstoffhaltigen Adsorbens, das hoch wirkst m, flexibel und wirtschaftlich ist.The object of the invention is to provide an improved process for regenerating a carbonaceous adsorbent loaded with sulfuric acid and water which is high-acting, flexible and economical.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Technologie für ein verbessertes, wirksames, flexibles und wirtschaftliches Regenerierverfahren aufzufinden.The invention has for its object to find a new technology for an improved, effective, flexible and economical Regenerierverfahren.

Erfindungsgemäß wird in der Weise verfahron, daß das beladene Adsorbens zunächst durch eine Trocknungszono wandert, deren Höhe 5 bis 30% der Höhe der Schüttung im Regenerator beträgt, daß man das gekühlte, von auskondensiertem Elementarschwefel befreite Reduktionsgas erhitzt, einen Teilstrom des erhitzten Reduktionsgases mit Eintr'Hstemperaturon von etwa 250°C bis 4000C in den Bereich zwischen Trocknungs- und Reduktionszone einleitet und daß man den Rest des erhitzten Reduktionsgases mit Eintrittstemperaturen von 40O0C bis 6500C der Desorptionszone zuführt, daß man das Adsorbens in der Trocknungszone durch aufwärts strömendes Reduktionsges auf Temperaturen von 8O0C bis 150°C erwärmt, teilweise oder vollständig trocknet und anschließend das Adsorbens in die Reduktionszone lehnt, daß men aus dem oberen Ende der Trocknungszone einen Teil des Reduktionsgases mit Temperaturen von 900C bis 1600C und praktisch frei von Elementarschwefel abzieht, in einem Kondensator kühlt, Wasserdampf auskondensiert und entfernt und gekühltes, vom Kondensator kommendes Reduktionsgas in die Kühlzono leitet. Als kohlenstoffhaltige Adsorbentien kommen z.tt. Aktivkohlen, Aktivkokse oder Schwelkokse in Frage.According to the invention Verfahron in such a way that the loaded adsorbent first wanders through a Trocknungszono whose height is 5 to 30% of the height of the bed in the regenerator, that heated the cooled, freed from auskondensiertem elementary sulfur reducing gas, a partial flow of the heated reducing gas with entry Introduces' Hstemperaturon of about 250 ° C to 400 0 C in the range between the drying and reduction zone and that the remainder of the heated reducing gas with inlet temperatures of 40O 0 C to 650 0 C of the desorption zone, that the adsorbent in the drying zone by Upwardly flowing Reduktionsges heated to temperatures of 8O 0 C to 150 ° C, partially or completely dried and then the adsorbent leaning in the reduction zone, that men from the upper end of the drying zone, a portion of the reducing gas with temperatures of 90 0 C to 160 0 C. and virtually free of elemental sulfur, in a condensate Cools cooler, condensed water vapor and removed and cooled, coming from the condenser reducing gas passes into the cooling zone. As carbonaceous adsorbents come z.tt. Activated carbon, activated coke or carbon coke in question.

Bereits in der Trocknungszone beginnt die Reduktion der Schwefelsäure durch das HjS-haltlge Reduktionsgas nach der ReaktionsgleichungAlready in the drying zone, the reduction of the sulfuric acid by the HjS-haltlge reducing gas begins according to the reaction equation

H2SO4 + 3H2S -*4S + 4H2O.H 2 SO 4 + 3H 2 S - * 4S + 4H 2 O.

Das HjS-haltige Reduktionsgas erzeugt man in der Desorptionszone durch Zufuhr vcn Wasserstoff, der mit einem Teil der Schwefelbeladung des Adsorbens bei Temperaturen von etwa 30O0C bis fJOO°C umgesetzt wird. Für diese Erzeugung von H2S werden etwa 75% des insgesamt gebildeten Elementarschwefels mit Wasserstoff umgesetzt. Leitet man anstelle von Wasserstoff Kohlenwasserstoffe (z.B. CH4) in die Desorptionszone, so netzen sl& sich mit dem Schwefel und ggf. Wasserdampf etwa nach den GleichungenThe HjS-containing reducing gas is produced in the desorption zone by feeding with hydrogen, which is reacted with a portion of the sulfur loading of the adsorbent at temperatures of about 30O 0 C to fJOO ° C. For this production of H 2 S, about 75% of the total elemental sulfur formed is reacted with hydrogen. If, instead of hydrogen, hydrocarbons (for example CH 4 ) are passed into the desorption zone, then the sulfur and, if necessary, water vapor will react in accordance with the equations

4S +CH4-* 2HjS+ CS, oder4S + CH 4 - * 2HjS + CS, or

4 S + CH4 + H1O -> COS + 3H7S4 S + CH 4 + H 1 O -> COS + 3H 7 S

um. CS2 und COS sind ebenfallt in der Lage, mit H2SO4 in der Reduktlonszone Elementarschwefel zu bilden, wie das bereits in deraround. CS 2 and COS are also able to form elemental sulfur with H 2 SO 4 in the reductone zone, as already described in the

DE-OS 3407884 beschrieben ist. In den nachfolgenden Erläuterungen wird davon ausgegangen, daß man das ReduktionsgasDE-OS 3407884 is described. In the following explanations, it is assumed that the reducing gas

durch Einleiten von Wasserstoff in die Desorptionszone erzeugt.by introducing hydrogen into the desorption zone.

Zur Optimierung der Gaszusammensetzung mischt man einen Teilstrom des vom Kondensator kommenden, gekehltenTo optimize the gas composition to mix a partial flow of the coming from the condenser, grooved Reduktionsgases dem zwischen Reduktion- und Desorptionszone abgezogenen Reduktionsgas zu. Dadurch wird vor allom dieReduction gas to the withdrawn reduction and desorption zone reducing gas. This will before allom the Flexibilität des Verfahrens verbessert.Flexibility of the procedure improved. Ausgestaltungen dos Verfahrens werden mit Hilfe der Zeichnung erläutert. Dabei wird anstelle von „kohlenstoffhaltigemEmbodiments of the method will be explained with the aid of the drawing. In this case, instead of "carbonaceous Adsorbens" der Einfachheit halber „Aktivkohle" gesagt.Adsorbent "for the sake of simplicity" activated carbon "said. Die beiliegende Zeichnung zeigt:The enclosed drawing shows:

in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention.

In der Leitung' wird heißes Rauchgas herangeführt, es kommt z.B. aus oinem Kraftwerk und weist üblicherwr>se Temperau· ren im Bereich von etwa 13O0C bis 1QO0C auf, es enthält u. a. Wasserdampf und mehr Sauerstoff, als stöchlorrv Tisch zum Umwandeln von SO2 mit H2O zu H2SO4 nötig ist. Unter Eindosen von Wasser aus der Leitung 2 erfolgt in elno, ι Einspritz'.übler 3 die Kühlung des Rauchgases auf Temperaturen im Bereich von etwa 5O0C bis 8O0C, dabei wird die relative Wasserdampfsättigung des Rauchgases auf 35 bis 90% und vorzugsweise 45 bis 60% eingestellt. Dieses relativ katte Rauchgas wird in der Leitung 4 dem Adsorber 5 zugeführt. Der Adsorber 5 enthält zv/ischen zwei gasdurchlässigen, jalousleavtigen Wänden 5 a und Bb eine eich langsam nach unten bewegende Schüttung Baus körniger Aktivkohle. Die Korngröße der Ak'.ivkohlf/ liegt im Bereich von etwa 3 bis 15mm. Regenerierte Aktivkohle kommt aus dem Zulauf 8, frische Aktivkohle, soweit β! forderlich, wird durch die Leitung 8a herangeführt.Hot flue gas is introduced into the line, it comes, for example, from a power plant and usually has temperaures in the range of about 13O 0 C to 1QO 0 C, it contains water vapor and more oxygen, as stöchlorrv table for converting SO 2 with H 2 O to H 2 SO 4 is necessary. Under canning of water from the line 2 takes place in elno, ι Einspritz'.übler 3, the cooling of the flue gas to temperatures in the range of about 5O 0 C to 8O 0 C, while the relative water vapor saturation of the flue gas to 35 to 90% and preferably 45 to 60% set. This relatively katte flue gas is fed to the adsorber 5 in the line 4. The adsorber 5 contains zv / ischen two gas-permeable, jalousleavtigen walls 5 a and Bb a slowly moving downwards bed bulk granular activated carbon. The grain size of Ak'.ivkohlf / is in the range of about 3 to 15mm. Regenerated activated carbon comes from the feed 8, fresh activated carbon, as far as β! required, is introduced by the line 8a.

Das von SO] weitgehend befreite Rauchgas strömt durch den Kamin 'J ab. Falls nötig, kann im zu entschwjfolndon oder im entschwofolten Rauchgas eine an sich bokannte Einrichtung zum Entdornen von Stickstoffoxiden eingeschaltet sein. DIo gebrauchte, mit Schwofelsäure und Wasser boladene Aktivkohle wird über eine Abzugsvorrichtung 10 und eln'i Fördereinrichtung 11 elnom säulenförmigen Regenorator 12 zugeführt. Im Rogonorator 12 bildet dto Aktivkohle ebenfalls eine Schüttung, die sich langsam nach unten bewegt und von Regeneriirgas durchströmt wild. Dor Regenerator 12 is', in der Zeichnung *ch6matlsch im Längsschnitt dargo (tollt, ebenso wie der Adsorbor 5.The flue gas which is largely freed from SO] flows out through the chimney 'J. If necessary, in the entschwjfolndon or in deshuffled flue gas a per se known means for the removal of nitrogen oxides can be switched on. Activated charcoal which is used with sulfuric acid and water is supplied to a column-shaped regenerator 12 via a draw-off device 10 and an elevating device 11. In the Rogonorator 12, the activated carbon also forms a bed which moves slowly downwards and flows through regenerating gas wildly. Dor Regenerator 12 is', in the drawing * chastnically in longitudinal section dargo (great, as well as the Adsorbor 5.

Zunächst gelangt die Aktivkohle in elno Trockn jngszone 15, der man in den unteren Bereich erhitztos Reduktionsgas aus der Leitung 16 zuführt. Das Reduktionsgas tritt durc'i die Ringleitung 17 und mehrore Offnungon 20 mit Temperaturen von etwa 260*C bit 400°C in dort Rogonorator 12 ein. Ein Teil dos Reduktionsgaees strömt In dor Trocknungszone 1 δ Im Gegenstrom zurFirst, the activated carbon passes into drying zone 15, which is fed with reducing gas from line 16 to the lower zone. The reducing gas enters the Rogonorator 12 by means of the ring line 17 and a plurality of openings 20 at temperatures of approximately 260 ° C. to 400 ° C. Part of the reducing gas flows in drying zone 1 δ in countercurrent to

beladenen Aktivkohle aufwärts, wobei zunächst das Wasser teilweise oder vollständig aus dor Aktivkohle entfernt wird.loaded activated carbon upwards, wherein the water is partially or completely removed from the activated carbon.

Gleichzeitig wird der im Gas als Aerosol enthaltene Elementarschwefel an der Aktivkohle abgeschieden. Da das ReduktionsgasAt the same time, the elemental sulfur contained in the gas as an aerosol is deposited on the activated carbon. Because the reducing gas H2S enthält, wird hier bereits auch ein gewisser Teil der H2SO4-Beladung der Aktivkohle reduziert.H 2 S contains, a certain part of the H 2 SO 4 charge of the activated carbon is already reduced here. In der Trocknungszone 15 herrschen maximale Temperaturen von 800C bis 1500C und vorzugsweise 100 bis 120°C. Oa das GasIn the drying zone 15 prevail maximum temperatures of 80 0 C to 150 0 C and preferably 100 to 120 ° C. Oa the gas

aus der Leitung 16 beim Eintritt in den Regenerator 12 auf bereits vorgewärmte Aktivkohle trifft, wird einu schockartigeFrom the line 16 when entering the regenerator 12 meets already preheated activated carbon is einu shock-like

Erwärmung derselben vermieden.Heating them avoided. Vorteilhafterwelse entstehen durch Vermeidung des Kontaktes Aerosolschwofel enthaltenden Reduktionsgases mit kalterAdvantageous welse arise by avoiding the contact of reducing gas containing Aerosolschwofel with cold Aktivkohle oder kalten Apparateteilen keine Schwefelanbackungen, die sonst zu,· Blockierung des Wanderbettes oder zuActivated carbon or cold apparatus parts no sulfur caking, which otherwise, · blocking the moving bed or too

sonstigen Verstopfungen führen könnten. Das Reduktionsgas kann also nur im Gegensirom und nicht Im Gleichstrom mit dercould cause other blockages. The reducing gas can therefore only in Gegensirom and not in DC with the

Aktivkohle durch die Trocknungszone 15 geführt werden.Activated carbon are passed through the drying zone 15. Das in der Trocknungszone 15 aufwärts strömende Reduktionsgas wird am oberen Ende der Trocknungszone durch die AuslässeThe reducing gas flowing upwards in the drying zone 15 is passed through the outlets at the upper end of the drying zone

18 und die Ringleitung 21 mit Hilfe eines Gebläses 22 abgezogen und in der Leitung 23 zunächst zu einem Kondensator 24 geführt. In welchem man den Wasserdampf kondensiert, clementarschwefel ist Im Gas der Leitung 23 nicht enthalten. Oie Höhe der Trocknungszone 15 beträgt 5 bis 30% und vorzugsweise 10 bis 20% der Höhe der Schüttung im Regenerator 12. Die Höhe der18 and withdrawn the ring line 21 by means of a blower 22 and first led in the line 23 to a condenser 24. In which condenses water vapor, clementar sulfur is not contained in gas of line 23. The height of the drying zone 15 is 5 to 30% and preferably 10 to 20% of the height of the bed in the regenerator 12. The height of the

Trocknungszone 15 wird so bemessen, daß das adsorbierte Wasser im gewünschten Umfang desorbiert wird.Drying zone 15 is dimensioned so that the adsorbed water is desorbed to the desired extent. Wäßriges Kondensat verläßt den Kondensator 24 in der Leitung 25, ein nachgeschalteter Tröpfchenabscheider 26, der dasAqueous condensate leaves the condenser 24 in the line 25, a downstream droplet 26, the

abgeschiedene Wasser Ober die Leitung 27 abführt, sorgt für weitere Entwässerung des abgezogenen Gases, dai· in der Leitung 28 abströmt.separated water dissipates through the line 27, ensures further drainage of the withdrawn gas, as it flows in the line 28.

Das restliche, H2S-haltige Reduktionsgas, das in den Regenerator 12 durch die Öffnungen 20 eintritt, wird nach unten durch eineThe remaining, H 2 S-containing reducing gas entering the regenerator 12 through the openings 20, is down through a Reduktiortszone 30 gesaugt. In der Zone 30 wird bei Temperaturen von 150°C bis 300°C die H2SCVBeladung der AktivkohleReductor zone 30 sucked. In zone 30 at temperatures of 150 ° C to 300 ° C, the H 2 SCV loading of the activated carbon

vollständig zu Elementarscruvefel reduziert. Dieser Zustand ist spätestens dann erreicht, wenn die Aktivkohle die Auslässe 31 am oberen End? der Desorptionszone 32 erreich! hat. Von oben nach unten durch ein Gebläse 34 angesaugtes Reduktionsgas gelangt übei dia Auslässe 31, die Ringleitung 35 und die Leitung 36 zu einnm Kühler 37, in welchem Schwefeldämpfe kondensiert werden. Flüssiger Elementarschwefel fließt in der Leitung 38 ab, ein Teil des Aerosolschwefels wird im Tröpfchenabscheider 39 abgeschieden und in der Leitung 40 abgeleitet. Gekühltes Reduktionsgas mit Temperaturen von unter 1000C wird in der Leitung 42 herangeführt und dem Gas der Leitung 36 zugemischt.completely reduced to elementary crumbs. This state is reached at the latest when the activated carbon, the outlets 31 at the top? reach the desorption zone 32! Has. From top to bottom sucked by a blower 34 reducing gas passes übei dia outlets 31, the loop 35 and the line 36 to a condenser 37, in which sulfur vapor is condensed. Liquid elemental sulfur flows off in the line 38, a portion of the aerosol sulfur is deposited in the droplet 39 and discharged in the line 40. Cooled reducing gas with temperatures below 100 0 C is introduced in the line 42 and the gas 36 is admixed to the line.

Das vom Gebläse 34 in der Leitung 41 angesaugte Reduktionsgas enthält in feiner Verteilung noch geringe Schwefelreste. EinThe reducing gas sucked in by the blower 34 in the line 41 still contains small amounts of sulfur in its fine distribution. On Teilstrom des G.tses, das etwa Temperaturen von 1200C bis 1500C aufweist, wird in der Leitung 43 mit dem Regelventil 44Partial stream of G.tses, which has about temperatures of 120 0 C to 150 0 C, is in line 43 with the control valve 44th

abgezweigt. Der Hauptteil des Gases gelangt zu einem Erhitzer 45 und wird dort auf Temperaturen von etwa 400°C bis 65O0C erhitzt. Einen ersten Teilstrom des heißen Reduktionsgases aus dem Erhitzer 45 mischt man über die Leitung 46 dem relativ kalten Gas der Leitung 43 zu und erzeugt to das Reduktionsgas, das in der Leitung 16 zur Trocknungszone IE geführt wird. Derdiverted. The main part of the gas passes to a heater 45 where it is heated to temperatures of about 400 ° C to 65O 0 C. A first partial flow of the hot reducing gas from the heater 45 is mixed via the line 46 to the relatively cold gas of the line 43 and generated to the reducing gas, which is guided in the conduit 16 to the drying zone IE. The

Rest des heißen Reduktionsgases wird in der Leitung 50 durch das Regelventil 49 dem unteren Boreich der Dasorptionszone 32Rest of the hot reducing gas is in the conduit 50 through the control valve 49 to the lower Boreich the Dasorptionszone 32nd

zugeführt.fed.

Der Kühlzone 51 fühlt man durch die Leitung 52 Wasserstoff sowie durch die Loitung 53 mit Regelventil 54 gekühltesThe cooling zone 51 is sensed by the line 52 hydrogen and cooled by the Loitung 53 with control valve 54 Reduktionsgas zu. Dieses gekühlte Reduktioi «gas wird über die Leitung 28 und das Regelventil 28a vom Gebläse 22 anuesaugtReduction gas to. This cooled Reduktioi «gas is sucked on the line 28 and the control valve 28a from the blower 22

und über die Leitung 2.9 in die Leitungen 42 und 53 gedrückt. In den unteren Bereich der Desorptionszone 32 tritt somit ein aus derand pressed via the line 2.9 in the lines 42 and 53. In the lower region of the desorption zone 32 thus occurs from the

Kühlzone 51 kommendes, Wasserstoff enthaltendes Regeneriergas ein, wobei sich der Wasserstoff mit einem Teil derCooling zone 51 coming, hydrogen-containing regeneration gas, wherein the hydrogen with a portion of the Schwefelbeladung der Aktivkohle zu H2S umsetzt. Im oberen Bereich der Desorptionszone 32, wo Temperaturen von etwa 3000CSulfur loading of the activated carbon to H 2 S converts. In the upper part of the desorption zone 32, where temperatures of about 300 0 C.

bis 500"C herrschen, ist diese Umsetzuoq durch Verbrauch des Wasserstoffs abgeschlossen, so daß dort ein Teil derto 500 "C, this conversion is completed by consumption of hydrogen, so that there is a part of the

Schwefeibeladung mit dem Reduktionsgas dampfförmig ausgetragen und über die Leitung 36 zum Schwefelkondensator 37Sulfurischadung discharged in vapor form with the reducing gas and via the line 36 to the sulfur condenser 37th

geführt wird.to be led.

Die von der Beladung befreite, gekühlte Aktivkohle gelangt über eine Abzugsvorrichtung 55 auf dem Transportweg 56 zurThe freed from the loading, cooled activated carbon passes through a trigger device 55 on the transport path 56 to Wiederverwendung zurück in den Zulauf 8.Reuse back to the inlet 8. AusführungsbelsplelAusführungsbelsplel Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail below by way of example. Das Beispiel, dessen Daten teilweise berechnet sind, basiert auf der Entschwefelung von stündlich 500000m1 Rauchgas mitThe example, whose data is partly calculated, is based on the desulphurisation of 500000m 1 flue gas per hour Aktivkohle als Adsorptionskatalysator. (Alle in rn3 angegebenen Gasmengen sind bereits auf Nm3 umgerechnet.) DieseActivated carbon as adsorption catalyst. (All gas quantities given in rn 3 have already been converted to Nm 3. ) These Rauchgasmenge wird von einem mit Steinkohle gefeuerten Kraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 150MW/h erzeugt. ProFlue gas is produced by a coal-fired power plant with an electrical output of 150MW / h. Per

m3 enthält das Rauchgas 3300mg SO2, die bis auf höchstens 200mg abgeschieden werden. Dabei ergibt sich einem 3 , the flue gas contains 3300 mg SO 2 , which are separated up to a maximum of 200 mg. This results in a

Schwefelrückgewinnung von 775 kg/h.Sulfur recovery of 775 kg / h. Die weitere Erläuterung des Beispiels erfolgt mit Hilfe der in der Zeichnung dargestellten Verfahrensführung. Durch den ZulaufsThe further explanation of the example takes place with the aid of the process control shown in the drawing. Through the inlet

werden dem Adsorber 5 stündlich 8t regenerierte bzw. frische Aktivkohle zugeführt. Die gleiche Menge wird dem Regenerator 12 aufgegeben, wobei die Aktivkohle mit 2400kg H2SO4 und 2400kg Wasser beladen ist.are the adsorber 5 hourly 8t regenerated or fresh activated carbon supplied. The same amount is given to the regenerator 12, wherein the activated carbon with 2400kg H 2 SO 4 and 2400kg water is loaded.

Die Trocknung der beladenen Aktivkohle und dio Reduktion der Schwefelsäure erfordern pro Stunde 36000m3 Reduktionsgas,The drying of the loaded activated carbon and the reduction of the sulfuric acid require per hour 36000m 3 of reducing gas,

das durch die Leitung 16 mit 3000C herangeführt wird. Das Gas heizt dio Aktivkohle in der Trocknungszone 15 auf mindestens 8O0C bis 150°C auf, dabei wird das Gas von seinem Gehnlt an Aerosolschwofel befreit. Am oberen Ende der Trocknungszone 15 zieht man über die Leitung 23 3COOOmVh Reduktionsgas ab, das nach Kühlung auf 4O0C und Entwässerung in einer Menge vonwhich is introduced through the line 16 with 300 0 C. The gas heats the activated carbon in the drying zone 15 to at least 8O 0 C to 150 ° C, while the gas is freed from his Höhnlt of aerosol Schwofel. At the upper end of the drying zone 15 is withdrawn via line 23 3COOOmVh reducing gas, which after cooling to 4O 0 C and dewatering in an amount of

700OmVh übor die Leitung 53 der Kühlzone 61 zugeführt wird, der Rest gelangt durch die Leitung 42 zur Leitunp 36. Über den700OmVh übor the line 53 of the cooling zone 61 is supplied, the rest passes through the line 42 to Leitunp 36. About the

Kühler 24 und den Abscheider 26 verlasson 4000kg/h wäßriges Kondensat das Regeneriersystem.Radiator 24 and separator 26 exits the regeneration system 4000kg / h aqueous condensate. Durch die Reduktionszone 30 strömen pro Stunde 6000m3 Reduktionsgas und heizen die Aktivkohle auf mindestens 2000C auf.Through the reduction zone 30 6000m 3 of reducing gas flow per hour and heat the activated carbon to at least 200 0 C. Dflbol wird die HjSCyßelftdung untor Verbretich von 160OmVh H1S vollständig zu etwa 3100kg/h ElemontarschwefelIn the case of oil from 160 OmVh H 1 S the oil is completely discharged to about 3100 kg / h elemntar sulfur

umgesetzt. 75% diones Elementarschwefels worden in der Dosorptionszone 32 zur Erzougung von H2S durch Umsetzung mitimplemented. 75% diones elemental sulfur has been in the Dosorptionszone 32 for the development of H 2 S by reaction with

160OmVh Wasserstoff verbraucht. Der Wasserstoff wird Ober die Leitung 52 und die Kühlzont 51 herangeführt. Die restliche Beladung an Elementarechwefet wire' desorbiert. Hierzu leitet man pro Stunde 26000 m3 Reduktionsgas mit etwa 5000C durch die Leitung 50 in die Desorptionszone 32160OmVh of hydrogen consumed. The hydrogen is introduced via the line 52 and the cooling zone 51. The remaining load at Elementarechwefet wire 'desorbed. For this purpose, one passes per hour 26000 m 3 of reducing gas at about 500 0 C through the line 50 in the desorption zone 32nd

Der desorbierto Elementarschwefel ist dampfförmig und als Aerosol in dem über die Leitung 36 aus dem Regenerator 12 abgezogenen Reduktionsgas enthalten. Das Gas wird im Kondensator 37 auf etwa 1250C gekühlt. Der dabei kondensierte Schwefol wird in einer Gesamtmenge von 775kg/h aus dem Kondensator 37 und dem Abscheider 39 über die Leitungen 38 und 40 flüssig abgezogen. Seine Qualität entspricht der des Claus-Schwefels.The desorbed elemental sulfur is vaporous and contained as an aerosol in the withdrawn via line 36 from the regenerator 12 reducing gas. The gas is cooled in the condenser 37 to about 125 0 C. The thereby condensed sulfur is withdrawn liquid in a total amount of 775kg / h from the condenser 37 and the separator 39 via the lines 38 and 40. Its quality corresponds to that of Claus sulfur.

Claims (3)

1. Verfahren zum Regenerieren eines mit Schwefelsäure und Wasser beladenen, aus der Entschwefelung von Rauchgas kommenden kohlenstoffhaltigen Adsorbens in einem säulenförmigen Regenerator, den das beladene Adsorbens von oben nach unten als Schüttung durchwandert, wobei die Schwefelsäure mit schwefelhaltigem Reduktionsgas (H2S und/oder CS2 und/oder COS) bei Temperaturen von 15O0C bis 3000C in einer Reduktionszone zu clementarschwefel umgesetzt und der Elementarschwefel in einer Desorptionszone bei Temperaturen von 3000C bis 600°C teilweise mit Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff umgesetzt und der Rest mit Reduktionsgas vom Adsorbens entfernt wird, wobei man Elementarschwefel enthaltendes Reduktionsgas aus dem Bereich zwischen dem oberen Ende der Desorptionszone und dem unteren Ende der Reduktionszone abzieht, kühlt, Elementarschwefel auskondensiert und ableitet, und wobei man das von der Beladung weitgehend befreite Adsorbens vor der Wiederverwendung durch eine Kühlzone leitet, dadurch gekennzeichnet, daß das beladene Adsorbens zunächst durch eine Trocknungszone (15) wandert, deren Höhe 5 bis 30% der Höhe der Schüttung im Regenerator (12) beträgt, daß man das gekühlte, von auskondensiertem Elementarschwefel befreite Reduktionsgas erhitzt, einen Teilstrom des erhitzten Reduktionsgaseo mit Eintrittstemperaturen von etwa 25O0C bis 400'C in den Bereich zwischen Trocknungs- und Reduktionszone (15; 30) einleitet und daß man den Rest des erhitzten Reduktionsgases mit Eintrittstemperaturen von 4000C bis 650°C der Desorptionszone (32) zuführt, daß man das Adsorbens in der Trocknungszone (15) durch aufwärts strömendes Reduktionsgas auf Temperaturen von 8O0C bis 15O0C erwärmt, teilweise oder vollständig trocknet und anschließend das Adsorbens in die Reduktionszone (30) leitet, daß man aus dem oberen Ende der Trocknungszone (15) einen Teil des Reduktionsgases mit Temperaturen von 9O0C bis 16O0C und praktisch frei von Elementarschwefel abzieht, in einem Kondensator (24) kühlt, Wasserdampf auskondensiert und entfernt und gekühltes, vom Kondensator (24) kommendes Reduktionsgas in die Kühlzone (51) leitet.1. A process for regenerating a loaded with sulfuric acid and water, coming from the desulfurization of flue gas carbonaceous adsorbent in a columnar regenerator, the loaded adsorbent from top to bottom as a bed, wherein the sulfuric acid with sulfur-containing reducing gas (H 2 S and / or CS 2 and / or COS) reacted at temperatures of 15O 0 C to 300 0 C in a reduction zone to clementarschwefel and the elemental sulfur in a desorption zone at temperatures from 300 0 C to 600 ° C partially reacted with hydrogen to hydrogen sulfide and the rest with reducing gas is removed from the adsorbent, wherein elementary sulfur-containing reducing gas is withdrawn from the region between the upper end of the desorption zone and the lower end of the reduction zone, cooled, condensed elementary sulfur and derived, and wherein the adsorbent substantially freed from the loading prior to reuse through a cooling zone leads, characterized in that the loaded adsorbent first passes through a drying zone (15) whose height is 5 to 30% of the height of the bed in the regenerator (12) that one heats the cooled, freed from condensed elemental reducing gas, a partial flow of the heated reducing gases with inlet temperatures of about 25O 0 C to 400'C in the area between the drying and reduction zone (15; 30) and in that the remainder of the heated reducing gas with inlet temperatures of 400 0 C to 650 ° C of the desorption zone (32) feeds that the adsorbent in the drying zone (15) by upwardly flowing reducing gas to temperatures of 8O 0 C to 15O 0 C heated, partially or completely dried and then the adsorbent in the reduction zone (30) passes, that from the upper end of the drying zone (15) a portion of the reducing gas at temperatures of 9O 0 C to 16O 0 C and virtually free of elemental sulfur cools, in a condenser (24) cools, condensed water vapor and removed and cooled, from the condenser (24) coming reducing gas in the cooling zone (51) passes. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen variablen Teilstrom des vom Kondensator (24) kommenden, gekühlten Reduktionsgases dem zwischen Dosorptions- und Reduktionszone (32; 30) abgezogenen Reduktionsgas zumischt.2. The method according to claim 1, characterized in that one mixes a variable partial flow of the condenser (24) coming, cooled reducing gas to the metered between the reduction zone (32; 30) deducted reducing gas. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Trocknungszone 10 bis 20% der Höhe der Schüttung im Regenerator (12) beträgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the height of the drying zone is 10 to 20% of the height of the bed in the regenerator (12). Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regenerieren eines mit Schwefelsäure und Wasser beladenen, aus dor Entschwefelung von Rauchgas kommenden kcrslcnstciifioltigcn Adsorbens In einem säulenförmigen Regenerator, den das beladene Adsorbens von oben nach unten als Schüttung durchwandert, wobei die Schwefelsaure mit schwefelhaltigem Reduktionsgas (H]S und/oder CS2 und/oder COS) bei Temperaturen von 15O0C bis 300"C in einer Roduktionszono zu Elementarschwefel umgesetzt und der Elementarschwefel in einer Desorptionszone bei Temperaturen von 300"C bis 600 "C teilweiso mit Wasserstoff zu Schwefelwasserstoff umgesetzt und der Rest mit Reduktionsgas vom Adsorbens entfernt wird, wobei man Elementarschwefel enthaltendes Reduktionsgas aus dem Boreich zwischon dem oberen Ende der Desorptionszone und dem unteren Ende der Reduktionszone abzieht, kühlt, Elementarschwefel auskondensiert und ableitet, und wobei man das von der Reladung weitgehend befreite Adsorbens vor der Wiederverwendung durch eine Kühlzone leitet.The invention relates to a process for the regeneration of a sulfuric acid and water-laden, from desulphurisation of flue gas coming Kreslcnstciifioltigcnc adsorbent in a columnar regenerator, the loaded adsorbent from top to bottom as a bed, wherein the sulfuric acid with sulfur-containing reducing gas (H] S and / or CS 2 and / or COS) reacted at temperatures of 15O 0 C to 300 "C in a Roduktionszono to elemental sulfur and the elemental sulfur in a desorption zone at temperatures of 300" C to 600 "C partially reacted with hydrogen to hydrogen sulfide and the rest is removed from the adsorbent with reducing gas, wherein elementary sulfur-containing reducing gas from the Boreich between the upper end of the desorption zone and the lower end of the reduction zone is withdrawn, cooled, condensed elementary sulfur and derived, and wherein the largely freed from the charge adsorbent before reuse leads a cooling zone. Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art IHn Ähnliche* Vorfahren Ist in dor DE-OS 3407884 und der dazu korrespondierenden, unter der Nummer 0158749 veröffentlichten EP-Anmeldung beschrieben. Beim bokannten Verfahren arbeitet man mit zwei miteinander verbundenen Roduktionszonen und einem separaten Kühlgaskrelslauf. Ein ähnliches Verfahren Ist auch in der EP-Anmeldung mit der Vorölfentllchungsnummer 0230058 beschrieben, bei welchem es um die Entfernung ven Stickstoffoxiden und Schwefoloxldon aus einem Rauchgas geht. DIo Stickstoffoxide und ein Teil dor Schwofoloxldo worden an einen rogonerierbaren AI20,-Katelysotor gebunden, während dio restlichen Schwofoloxido durch Aktivkohle entfernt werden. Das beim Regenerieren der Aktivkohle entstehende HjS-roicho Gas wird abgezogen und zum Rogenerloren dos beladenon Alurnlniumoxids verwendet.Similar ancestors are described in DE-OS 3407884 and corresponding EP application published under number 0158749. The bokannten method works with two interconnected Roduktionszonen and a separate Kühlgaskrelslauf. A similar process is also described in the European patent application No. 0230058, which deals with the removal of nitrogen oxides and sulfur oloxide from a flue gas. The nitrogen oxides and part of them have been bound to a regalizable AI 2 0, catalytic jet, while the residual sulfur oxide is removed by activated charcoal. The HjS-roicho gas produced upon regeneration of the activated carbon is withdrawn and used to recover the charged alumina aluminum oxide.
DD88322022A 1987-11-25 1988-11-21 METHOD FOR REGENERATING A CARBON-STABLE ADSORB LOADED WITH SULFUR ACID AND WATER DD275814A5 (en)

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