EA 023777B1 20160729 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2016\PDF/023777 Полный текст описания [**] EA201170905 20091230 Регистрационный номер и дата заявки CN200810247539.1 20081230 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок CN2009/001598 Номер международной заявки (PCT) WO2010/081290 20100722 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21607 Номер бюллетеня [**] СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АМОРФНОГО ГИДРАТА ОКИСИ ЖЕЛЕЗА И ДЕСУЛЬФУРАТОРА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО АМОРФНЫЙ ГИДРАТ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА В КАЧЕСТВЕ АКТИВНОГО НАЧАЛА Название документа [8] B01J 23/745, [8] B01J 23/90, [8] B01J 38/48, [8] B01D 53/52, [8] C01G 49/02 Индексы МПК [CN] Лиу Женьи, [CN] Лиу Фенгрен, [CN] Лин Ке Сведения об авторах [CN] БЕИДЖИНГ САНДЖУ ЭНВИРОНМЕНТ ПРОТЕКШИН ЭНД НЬЮ МАТЕРИАЛ КО., ЛТД. Сведения о патентообладателях [CN] БЕИДЖИНГ САНДЖУ ЭНВИРОНМЕНТ ПРОТЕКШИН ЭНД НЬЮ МАТЕРИАЛ КО., ЛТД. Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000023777b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве десульфуратора, включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) добавление шлама или твердого остатка, полученного после фильтрации шлама, в емкость и насыщение шлама или твердого остатка воздухом для флотации свободной серы и выпадения в осадок аморфного гидрата окиси железа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после этапа (3) отделяют всплывшую свободную серу.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 10-15%.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (3) в емкость добавляют целевую добавку для ускорения флотации свободной серы.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используют жидкое стекло и керосин.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве емкости на этапе (3) используют флотационный бак.

10. Способ по любому из пп.1-3 или 5-9, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц 200 меш.

12. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавливают способом по любому из пп.1-11.

13. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после использования его в качестве десульфуратора, включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) фильтрация шлама для отделения твердого остатка и экстрагирование свободной серы от твердого остатка с помощью растворителя для извлечения аморфного гидрата окиси железа.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что свободную серу отделяют от экстракционного раствора, который предварительно концентрируют.

16. Способ по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 10-15%.

18. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.

19. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе (3) в качестве растворителя используют неполярный растворитель.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве неполярного растворителя используют тетрахлорметан или сероуглерод.

21. Способ по любому из пп.13-15 или 17-20, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц 200 меш.

23. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавливают способом по любому из пп.13-22.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве десульфуратора, включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) добавление шлама или твердого остатка, полученного после фильтрации шлама, в емкость и насыщение шлама или твердого остатка воздухом для флотации свободной серы и выпадения в осадок аморфного гидрата окиси железа.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после этапа (3) отделяют всплывшую свободную серу.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 10-15%.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (3) в емкость добавляют целевую добавку для ускорения флотации свободной серы.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используют жидкое стекло и керосин.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве емкости на этапе (3) используют флотационный бак.

10. Способ по любому из пп.1-3 или 5-9, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц 200 меш.

12. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавливают способом по любому из пп.1-11.

13. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после использования его в качестве десульфуратора, включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) фильтрация шлама для отделения твердого остатка и экстрагирование свободной серы от твердого остатка с помощью растворителя для извлечения аморфного гидрата окиси железа.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.

15. Способ по п.13, отличающийся тем, что свободную серу отделяют от экстракционного раствора, который предварительно концентрируют.

16. Способ по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 10-15%.

18. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.

19. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе (3) в качестве растворителя используют неполярный растворитель.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве неполярного растворителя используют тетрахлорметан или сероуглерод.

21. Способ по любому из пп.13-15 или 17-20, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц 200 меш.

23. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавливают способом по любому из пп.13-22.


Евразийское 023777 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2016.07.29
(21) Номер заявки 201170905
(22) Дата подачи заявки 2009.12.30
(51) Int. Cl.
B01J23/745 (2006.01) B01J23/90 (2006.01) B01J38/48 (2006.01) B01D 53/52 (2006.01) C01G 49/02 (2006.01)
(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ АМОРФНОГО ГИДРАТА ОКИСИ ЖЕЛЕЗА И
ДЕСУЛЬФУРАТОРА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО АМОРФНЫЙ ГИДРАТ ОКИСИ ЖЕЛЕЗА В КАЧЕСТВЕ АКТИВНОГО НАЧАЛА
(31) 200810247539.1; 200810247538.7
(32) 2008.12.30
(33) CN
(43) 2011.12.30
(86) PCT/CN2009/001598
(87) WO 2010/081290 2010.07.22
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
БЕИДЖИНГ САНДЖУ
ЭНВИРОНМЕНТ ПРОТЕКШИН ЭНД НЬЮ МАТЕРИАЛ КО., ЛТД. (CN)
(72) Изобретатель:
Лиу Женьи, Лиу Фенгрен, Лин Ке
(CN)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU) (56) LIU, Zhenyi et al, Characterization for Iron Oxide Desulfurizer Active Component with High Sulfur Content, National information center of gas purification 2006 technical exchanges proceedings, Dec. 2006, pages 107-108 US-A-20080047395
(57) Настоящее изобретение относится к двум способам восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве десульфуратора, которые преодолевают такие проблемы, что существующие десульфураторы не могут быть восстановлены или стоимость их восстановления является очень высокой, в результате чего большое количество отработанного десульфуратора, который мог бы быть повторно использован, уходит в отходы, что приводит не только к необходимости захоронения таких отходов, но и к загрязнению окружающей среды.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве десульфуратора, а также к способу восстановления состава, включающего аморфный гидрат окиси железа, который уже был использован в качестве десульфуратора.
Предшествующий уровень техники
В существующих технологиях, в частности в сфере промышленного производства, десульфуратор из аморфного гидрата окиси железа используется относительно мало. Активность десульфуризации каменноугольного газа при комнатной температуре с помощью гидрата окиси железа в различных кристаллических состояниях, в частности a-FeOOH, p-FeOOH, y-FeOOH, и аморфного гидрата окиси железа раскрыта в статье "Изучение активности десульфуризации гидратом окиси железа, подготовленным различными способами" (Сборник "Переработка угля", № 3, том 29). Здесь показано, что аморфный FeOOH имеет наивысшую активность десульфуризации, однако процессы и методы восстановления аморфного гидрата окиси железа в этой статье не раскрываются.
Изобретатель ставил перед собой задачу изучения свойств десульфуризации с использованием аморфного гидрата окиси железа и, в результате, опубликовал статью с названием "Характеристика активных компонентов типа оксидов железа с высокой степенью поглощения серы" в 2006 г. (страницы 107-111 сборника "Обмен техническим опытом в области очистки газа в 2006 г.", с. 107-111). В этой статье описывается способ лабораторного получения аморфного гидрата окиси железа и определение степени поглощение им серы, а также показывается механизм десульфуризации и восстановления аморфного гидрата окиси железа на основе экспериментальных данных. Однако, эти исследования до сих пор находятся на стадии лабораторного исследования. При этом известно, что восстановление аморфного гидрата окиси железа в естественном состоянии является очень медленным и длительным процессом. Поэтому такой процесс не подходит для использования в сфере массового производства.
Одной из крайне важных целей проводимых исследований является изучение возможностей восстановления использованного аморфного гидрата окиси железа в сфере массового производства. Если это окажется возможным, то может наступить научно-техническая революция в области десульфурато-ров и могут быть преодолены две следующие существующие проблемы десульфураторов. Известные десульфураторы не могут быть восстановлены (или восстановление является дорогостоящим), поэтому требуется захоронение большого количества отходов. Существующий уровень технологии не только приводит к достаточно большому количеству отходов, но и к загрязнению окружающей среды.
Раскрытие изобретения
Ввиду существования вышеописанных проблем, содержание аморфного гидрата окиси железа в составах, полученных с помощью существующих технологий, является небольшим. Одной из целей настоящего изобретения является разработка высокопроизводительного способа получения состава, содержащего высокую долю содержания аморфного гидрата окиси железа, с возможностью использования этого способа в массовом производства.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение способа восстановления состава, содержащего высокую долю аморфного гидрата окиси железа, после его использования в качестве десуль-фуратора.
Для решения проблемы, связанной с тем, что десульфуратор имеет низкую степень поглощения серы и не может быть восстановлен или это крайне трудно осуществить, настоящее изобретение обеспечивает десульфуратор, имеющий относительно высокую степень поглощения серы, который может быть получен в условиях массового производства и может быть восстановлен.
Для достижения поставленных технических задач, в соответствии с одним из вариантов изобретения, предлагается способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве десульфуратора. включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) добавление шлама или твердого остатка, полученного после фильтрации шлама, в емкость и насыщение шлама или твердого остатка воздухом для флотации свободной серы и выпадения в осадок аморфного гидрата окиси железа.
Принцип десульфуризации аморфным гидратом окиси железа и его восстановления описывается формулами
2FeOOH+3H2S=РегЗзНзО+ЗНгО, БегЗз-H20+3/202=2FeOOH+3S.
Согласно одному из вариантов осуществления, перед измельчением отработанного состава его промывают водой, а после этапа (3) отделяют всплывшую свободную серу.
На этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии может составлять 5-30%, более предпочтительно 10-15%. В качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) может быть использован воздух. На этапе (3) в емкость можно добавлять целевую добавку для ускорения флотации свободной серы. В качестве целевой добавки можно использовать жидкое стекло и керосин. В качестве емкости на этапе (3)
лучше использовать флотационный бак. Отработанный состав на этапе (1) лучше измельчать до размера частиц 100-400 меш, предпочтительно до размера частиц 200 меш.
Согласно еще одному аспекту, вышеописанный способ можно использовать также для восстановления десульфуратора, содержащего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования.
Также по настоящему изобретению предлагается способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после использования его в качестве десульфуратора, включающий следующие этапы: (1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфуратора; (2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу; (3) фильтрация шлама для отделения твердого остатка и экстрагирование свободной серы от твердого остатка с помощью растворителя для извлечения аморфного гидрата окиси железа.
Согласно одному из вариантов осуществления, перед измельчением отработанного состава его промывают водой. Свободную серу лучше отделять от экстракционного раствора после предварительного концентрирования этого раствора. На этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии может составлять 5-30%, более предпочтительно 10-15%. В качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) может быть использован воздух. На этапе (3) в качестве растворителя лучше использовать неполярный растворитель, например тетрахлорметан или сероуглерод. Отработанный состав на этапе (1) лучше измельчать до размера частиц 100-400 меш, предпочтительно до размера частиц 200 меш.
Согласно еще одному аспекту, вышеописанный второй способ можно также использовать для восстановления десульфуратора, содержащего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования.
По сравнению с существующими технологиями, преимущества настоящего изобретения являются следующими.
(1) С помощью двух предлагаемых способов аморфный гидрат окиси железа может быть восстановлен достаточно быстро после его использования в качестве десульфуратора. Восстановленное таким образом вещество имеет также относительно высокую степень поглощения серы, как и первоначальное. Более того, восстановленное вещество может быть восстановлено после использования многократно с возращением в повторный цикл, за счет чего достигается снижение уровня загрязнения окружающей среды и экономический эффект, благодаря снижению количества используемых расходных материалов.
(2) В этих способах восстановления аморфного гидрата окиси железа также получают элементарную серу, что оптимизирует утилизацию ресурсов.
(3) Промывка отработанного состава водой перед измельчением эффективно удаляет примеси, покрывающие поверхность отработанного состава, чтобы они не оказывали влияние на последующие реакции.
(4) В этих способах восстановления, процесс окисления суспензии газом, содержащим кислород, может регулироваться с достижением высокого эффекта окисления, а используемая доля твердых веществ в суспензии 10-15 мас.% гарантирует быстрое и полное окисление.
(5) В одном из двух способов восстановления по настоящему изобретению для десульфуризации применяется метод флотации, используемый в добывающей промышленности. Отделение аморфного гидрата окиси железа от свободной серы с помощью флотации достигается за счет заполнения шлама воздухом и является полностью физическим способом. Этот способ является экономичным и не вредит окружающей среде.
(6) В этих двух способах восстановления отработанный состав измельчают до размера 100-400 меш (предпочтительно 200 меш), что улучшает процессы окисления, экстрагирования и флотационного разделения.
(7) Предлагаемые способы восстановления по настоящему изобретению могут использоваться как для восстановления аморфного гидрата окиси железа, так и композиций с аморфным гидратом окиси железа в качестве активного начала, с высокой степенью утилизации.
Варианты осуществления изобретения
Для целей иллюстрации возможности осуществления настоящего изобретения ниже приводятся примеры в виде проведенных экспериментов по получению составов, содержащих аморфный гидрат окиси железа, десульфураторов на его основе, а также по восстановлению таких десульфураторов. Здесь должно быть понятно, что приведенные ниже примеры являются иллюстративными и не ограничивают объем правовой охраны настоящего изобретения.
Пример 1.
Эксперимент включал следующие этапы. Получение аморфного гидрата окиси железа.
Из твердого Fe(NO3)2-6H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 30-40°С, которую регулировали дозировкой подачи NaOH, и при завершении реакции уровень рН дости
гал 7,5. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 10%. Затем в суспензию подавали воздух до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 80°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав А). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 100%, степень поглощения серы составляла 62%.
Fet в этом примере является общим содержанием железа. Fe2+/Fet определяли с помощью фенантро-линовой спектрофотометрии. Содержание Na+ определяли с помощью пламенной спектрометрии. В следующих примерах использовалось то же самое.
В этом примере содержание твердого гидроксида или соотношение двух веществ регулировали по уровню рН раствора. Следующие примеры являются аналогичными этому.
Восстановление состава А после его использования для десульфуризации.
Состав А помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали полученный отработанный состав, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 300 меш. В водной суспензии обеспечивали 15 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка. Твердый остаток помещали во флотационный бак. Туда добавляли воду, жидкое стекло и керосин в качестве целевой добавки, и насыщали шлам воздухом. За счет гидрофобности свободную серу удаляли сливанием сверху заполненного бака. Осадком на дне бака являлся состав, содержащий аморфный гидрат окиси железа. Этот состав обжигали, и его можно было вновь использовать в качестве десульфуратора. Состав имел степень поглощения серы 59%. После второго, третьего и четвертого повтора процесса восстановления, состав имел степень поглощения серы 58, 56 и 54% соответственно.
Целевая добавка помогает флотации свободной серы и лучшему разделению аморфного гидрата окиси железа и свободной серы. Следующие примеры аналогичны этому.
Пример 2.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из 152 г твердого FeSO4-7H2O готовили раствор и помещали его в реакционную емкость, затем туда добавляли 45 г твердого NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, регулируя ее дозировкой подачи NaOH. После завершения реакции, раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 30%. Затем в суспензию подавали сжатый воздух до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 90°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав В). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 85%, а другими составляющими были NaSO4, вода и TiO2 (TiO2 является примесью FeSO4-7H2O, как и в следующих примерах), степень поглощения серы составляла 53%.
Восстановление состава В после его использования для десульфуризации.
Состав В помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали полученный отработанный состав, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 100 меш. В водной суспензии обеспечивали 5 мас.% порошка, суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам добавляли во флотационный бак. Также добавляли воду и насыщали шлам воздухом. За счет гидрофобно-сти свободную серу удаляли сливанием сверху заполненного бака. Осадком на дне бака являлся состав, содержащий аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать снова в качестве десульфуратора. Состав имел степень поглощения серы 52%. После второго, третьего и четвертого повтора процесса восстановления состав имел степень поглощения серы 50, 48 и 46% соответственно.
Пример 3.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа. Эксперимент включал следующие этапы.
Из 127 г FeCl2-4H2O готовили раствор и помещали его в реакционную емкость, затем туда добавляли 72 г твердого KOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, которую регулировали дозировкой подачи KOH. После завершения реакции раствор фильтровали и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля K+, содержащегося в фильтрационном
кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 15%. Затем в суспензию подавали воздух до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали и полученный твердый остаток сушили при 100°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав С). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 81%, а остальными составляющими были KCl, вода и неизвестные примеси, степень поглощения серы составляла 50%. Содержание K+ определяли с помощью пламенной спектрофотометрии. Следующие примеры аналогичны этому. Восстановление состава С после его использования для десульфуризации.
Состав С помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали полученный отработанный состав, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 10 мас.% порошка, суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после завершения реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам добавляли во флотационный бак. Также добавляли воду, жидкое стекло и керосин в качестве целевой добавки, и насыщали шлам воздухом. За счет гидрофобности свободную серу удаляли сливанием сверху заполненного бака. Осадком на дне бака являлся состав, содержащий аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать повторно в качестве десульфуратора. Состав имел степень поглощения серы 48%. После второго, третьего и четвертого повтора процесса восстановления состав имел степень поглощения серы 46,5, 45 и 44% соответственно.
Пример 4.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого FeCl2 готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый Са(ОН)2 с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 40-50°С, которую регулировали дозировкой подачи Са(ОН)2, и при завершении реакции уровень рН смешанного раствора достигал 8. Затем раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Cl-, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 5%. Затем в суспензию подавали сжатый воздух до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 70°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав D). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 92%, а остальными составляющими были CaCl2 и вода, степень поглощения серы составляла 57%. Здесь, содержание Cl- определяли с помощью ртутно-тиоцианатовой колориметрии.
Восстановление состава D после его использования для десульфуризации Состав D помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали полученный отработанный состав, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 400 меш. В водной суспензии обеспечивали 30 мас.% порошка, суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после завершения реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка. Твердый остаток добавляли во флотационный бак. Также добавляли воду, жидкое стекло и керосин в качестве целевой добавки, и насыщали шлам воздухом. За счет гидрофобности свободную серу удаляли сливанием сверху заполненного бака. Осадком на дне бака являлся состав, содержащий аморфный гидрат окиси железа. Этот состав обжигали, и его можно было вновь использовать в качестве десульфуратора. Состав имел степень поглощения серы 55%. После второго, третьего и четвертого повтора процесса восстановления состав имел степень поглощения серы 54, 52 и 50% соответственно.
Пример 5.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого Fe(NO3)2-6H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый KOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 50-60°С, которую регулировали дозировкой подачи KOH, и при завершении реакции уровень рН раствора достигал 8. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля K+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 12%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 50°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав Е).
500 г состава, включающего аморфный гидрат окиси железа, 35 г порошка сесбании в качестве связующего и 20 г древесных опилок в качестве присадки равномерно смешивали с определенным количе
ством воды, используя небольшую мешалку, и экструдировали, используя небольшой двухшнековый экструдер, для получения десульфуратора в виде ленты. Десульфуратор обжигали при 80°С в течение 4 ч, после чего степень поглощения серы составляла 47%. Этот десульфуратор назвали десульфуратором Е.
Восстановление десульфуратора Е после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор Е помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 15 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам добавляли во флотационный бак, также добавляли воду, и насыщали воздухом. Свободную серу, порошок сесбании и древесные опилки удаляли с избытком воздуха, сливая через верх бака. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа Состав, включающий аморфный гидрат окиси железа обжигали при 70°С, а порошок сесбании и древесные опилки добавляли в соответствии с пропорциями, описанными выше. Смесь очищали в соответствии со способом и условиями реакции, описанными выше, для получения нового десульфуратора (десульфуратора Е') со степенью поглощения серы 46%.
Десульфуратор Е' использовали для десульфуризации и восстанавливали в соответствии с процессом, описанным выше для десульфуратора Е. Новый десульфуратор (десульфуратор Е") имел степень поглощения серы 44%.
После трех повторных процессов десульфуризации и восстановления четвертый полученный де-сульфуратор (десульфуратор Е'") имел степень поглощения серы 42%.
После четырех повторных процессов десульфуризации и восстановления пятый полученный де-сульфуратор (десульфуратор Е"") имел степень поглощения серы 40%.
Пример 6.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого FeSO4-7H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, которую регулировали дозировкой подачи NaOH, и при завершении реакции уровень рН раствора достигал 8. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 20%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 40°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав F).
500 г состава F, включающего аморфный гидрат окиси железа, 35 г целлюлозного порошка в качестве связующего и 20 г рисовых отрубей в качестве присадки равномерно смешивали с определенным количеством воды, используя небольшую мешалку, и экструдировали, используя небольшой двухшнеко-вый экструдер, для получения десульфуратора в виде ленты. Десульфуратор обжигали при 70°С в течение 6 ч, после чего степень поглощения серы составляла 45%. Этот десульфуратор назвали десульфура-тором F.
Восстановление десульфуратора F после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор F помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 25 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам добавляли во флотационный бак, также добавляли воду, и насыщали воздухом. Свободную серу, целлюлозный порошок и рисовые отруби удаляли с избытком воздуха, сливая через верх бака. Твердый остаток, выпавший на дно бака, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав, включающий аморфный гидрат окиси железа, обжигали при 80°С, а целлюлозный порошок и рисовые отруби добавляли в соответствии с пропорциями, описанными выше. Смесь очищали в соответствии со способом и условиями реакции, описанными выше, для получения нового десульфуратора (десульфуратора F') со степенью поглощения серы 44%.
Десульфуратор F' использовали для десульфуризации и восстанавливали в соответствии с процессом, описанным выше для десульфуратора F. Новый десульфуратор (десульфуратор F") имел степень поглощения серы 42,5%.
После трех повторных процессов десульфуризации и восстановления четвертый полученный де-сульфуратор (десульфуратор F'") имел степень поглощения серы 40%.
После четырех повторных процессов десульфуризации и восстановления пятый полученный де-сульфуратор (десульфуратор F"") имел степень поглощения серы 38%. Пример 7.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого Fe(NO3)2-6H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 30-40°С, которую регулировали дозировкой подачи NaOH, и при завершении реакции уровень рН раствора достигал 7,5. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 10%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 80°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав G). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 100%, а степень поглощения серы составила 62%.
Fet в этом примере является общим содержанием железа. Fe2+/Fet определяли с помощью фенантро-линовой спектрофотометрии. Содержание Na+ определяли с помощью пламенной спектрометрии. В следующих примерах использовалось то же самое.
В этом примере содержание твердого гидроксида или соотношение двух веществ регулировали по уровню рН раствора. Следующие примеры являются аналогичными.
Восстановление десульфуратора G после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор G помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 300 меш. В водной суспензии обеспечивали 15 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CCl4. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать вновь в качестве десульфурато-ра. Состав имел степень поглощения серы 59%. После второго, третьего и четвертого повторных процессов восстановления состав имел степень поглощения серы 58, 56 и 54% соответственно.
Пример 8.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из 152 г твердого FeSO4-7H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли 45 г твердого NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, которую регулировали дозировкой подачи NaOH. После завершения реакции раствор фильтровали и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 30%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 90°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав Н). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 85%, а другими составляющими были NaSO4, вода и TiO2 (TiO2 являлся примесью FeSO4-7H2O, как и в следующих примерах), а степень поглощения серы составила 53%.
Восстановление десульфуратора Н после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор Н помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 100 меш. В водной суспензии обеспечивали 5 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CCl4. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать вновь в качестве десульфурато-ра. Состав имел степень поглощения серы 50%. После второго, третьего и четвертого повторных процессов восстановления состав имел степень поглощения серы 48, 46 и 44% соответственно.
Пример 9.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из 127 г FeCl2-4H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли 72 г твердого KOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, которую регулировали дозировкой подачи KOH. После завершения реакции раствор фильтровали и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля K+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 15%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 100°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав I). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 81%, а другими составляющими были KCl, вода и неизвестные примеси, а степень поглощения серы составила 50%. Содержание K+ определяли с помощью пламенной спектрометрии. Следующие примеры аналогичны этому.
Восстановление десульфуратора I после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор I помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 10 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CS2. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать вновь в качестве десульфурато-ра. Состав имел степень поглощения серы 48%. После второго, третьего и четвертого повторных процессов восстановления состав имел степень поглощения серы 46, 44,5 и 42% соответственно.
Пример 10.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого FeCl2 готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый Са(ОН)2 с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 40-50°С, которую регулировали дозировкой подачи Са(ОН)2, и при завершении реакции уровень рН смешанного раствора достигал 8. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Cl-, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 5%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 70°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав J). В составе массовая доля аморфного гидрата окиси железа составляла 92%, а другими составляющими были CaCl2 и вода, а степень поглощения серы составила 57%. Здесь, содержание Cl- определяли с помощью ртутно-тиоцианатовой колориметрии.
Восстановление десульфуратора J после его использования для десульфуризации Десульфуратор J помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 400 меш. В водной суспензии обеспечивали 30 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CS2. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав обжигали и могли использовать вновь в качестве десульфуратора. Состав имел степень поглощения серы 55%. После второго, третьего и четвертого повторных процессов восстановления состав имел степень поглощения серы 53, 50 и 48% соответственно.
Пример 11.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого Fe(NO3)2-6H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый KOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре 50-60°С, которую регулировали дозировкой подачи KOH, и при завершении реакции уровень рН раствора достигал 8. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля
K+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 12%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 50°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав К).
500 г состава К, включающего аморфный гидрат окиси железа, 35 г порошка сесбании в качестве связующего и 20 г древесных опилок в качестве присадки равномерно смешивали с определенным количеством воды, используя небольшую мешалку, и экструдировали, используя небольшой двухшнековый экструдер, для получения десульфуратора в виде ленты. Десульфуратор обжигали при 80°С в течение 4 ч, после чего степень поглощения серы составляла 47%. Этот десульфуратор назвали десульфуратором К.
Восстановление десульфуратора К после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор К помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 15 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CCl4. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав, включающий аморфный гидрат окиси железа обжигали при 70°С, а порошок сесбании и древесные опилки добавляли в соответствии с пропорциями, описанными выше. Смесь очищали в соответствии со способом и условиями реакции, описанными выше, для получения нового десульфуратора (десульфуратора К') со степенью поглощения серы 45%.
Десульфуратор К' использовали для десульфуризации и восстанавливали в соответствии с процессом, описанным выше для десульфуратора К. Новый десульфуратор (десульфуратор К") имел степень поглощения серы 43%.
После трех повторных процессов десульфуризации и восстановления четвертый полученный де-сульфуратор (десульфуратор К'") имел степень поглощения серы 38,5%.
После четырех повторных процессов десульфуризации и восстановления пятый полученный де-сульфуратор (десульфуратор К"") имел степень поглощения серы 35,5%.
Пример 12.
Эксперимент включал следующие этапы.
Получение состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа.
Из твердого FeSO4-7H2O готовили раствор и помещали в реакционную емкость, затем туда добавляли твердый NaOH с одновременным перемешиванием. Реакцию проводили при температуре не выше 50°С, которую регулировали дозировкой подачи NaOH, и при завершении реакции уровень рН раствора достигал 8. Раствор фильтровали, и фильтрационный кек промывали до тех пор, пока массовая доля Na+, содержащегося в фильтрационном кеке, не стала меньше 0,5%. Из фильтрационного кека получали суспензию, массовая доля твердого остатка в которой составляла 20%. Затем в суспензию подавали воздух для окисления до тех пор, пока массовое соотношение Fe2+/Fet не стало меньше 1%. Далее раствор фильтровали, и полученный твердый остаток сушили при 40°С для получения состава, содержащего аморфный гидрат окиси железа (состав L).
500 г состава L, включающего аморфный гидрат окиси железа, 35 г порошка сесбании в качестве связующего и 20 г рисовых отрубей в качестве присадки равномерно смешивали с определенным количеством воды, используя небольшую мешалку, и экструдировали, используя небольшой двухшнековый экструдер, для получения десульфуратора в виде ленты. Десульфуратор обжигали при 70°С в течение 6 ч, после чего степень поглощения серы составляла 45%. Этот десульфуратор назвали десульфуратором
Восстановление десульфуратора L после его использования для десульфуризации.
Десульфуратор L помещали в реактор десульфуризации. После пропускания через реактор H2S извлекали продукт реакции, промывали водой и измельчали в водной среде с использованием шаровой мельницы в порошок с размером частиц 200 меш. В водной суспензии обеспечивали 25 мас.% порошка. Суспензию насыщали сжатым воздухом и брали пробу для проверки после прохождения некоторого времени реакции. Если после реакции между пробой и соляной кислотой не обнаруживали H2S, значит, сульфид железа, содержащийся в суспензии, полностью перешел в шлам, включающий аморфный гидрат окиси железа и свободную серу. Шлам фильтровали для извлечения твердого остатка, который экстрагировали трижды с помощью CS2. Экстракт объединяли и очищали для извлечения кристаллизованной свободной серы. Твердый остаток, оставшийся после экстрагирования, являлся остатком, содержащим аморфный гидрат окиси железа. Состав, включающий аморфный гидрат окиси железа обжигали при 80°С, а порошок сесбании и рисовые отруби добавляли в соответствии с пропорциями, описанными вы
ше. Смесь очищали в соответствии со способом и условиями реакции, описанными выше, для получения нового десульфуратора (десульфуратора L') со степенью поглощения серы 43%.
Десульфуратор L' использовали для десульфуризации и восстанавливали в соответствии с процессом, описанным выше для десульфуратора L. Новый десульфуратор (десульфуратор L") имел степень поглощения серы 42%
После трех повторных процессов десульфуризации и восстановления четвертый полученный де-сульфуратор (десульфуратор L'") имел степень поглощения серы 40%.
После четырех повторных процессов десульфуризации и восстановления пятый полученный де-сульфуратор (десульфуратор L"") имел степень поглощения серы 37,5%.
В примерах, степень поглощения серы определяли с использованием газа, приведенного к нормальным условиям, содержащего 40000 ppm H2S при нормальной температуре (от -5 до 45°С) и нормальном давлении (одна атмосфера); сера измерялась с использованием интегрированного микрокулонометра WK-2C (Jiangsu Electroanalytical Instrument Factory), имеющего минимальную величину измерения 0,2 ppm.
Варианты осуществления настоящего изобретения показывают, что способ восстановления подходит как для чистого аморфного гидрата окиси железа, так и для аморфного гидрата окиси железа высокой чистоты При этом, преодолевается такой недостаток существующих технологий, в которых содержание аморфного гидрата окиси железа в составе может достигать не более 40 мас.%, а сам состав имеет примеси и низкую степень поглощения после его восстановления. К тому же, способ восстановления по настоящему изобретению подходит для любого десульфуратора, содержащего аморфный гидрат окиси железа, т.е. не только десульфураторов, включающих связующее и присадки, как описано выше в примерах осуществления.
Приведенные выше частные варианты осуществления настоящего изобретения делают очевидными для специалиста в этой области изменения и модификации, которые могут быть сделаны без отхода от сущности настоящего изобретения в широком аспекте, а прилагаемая формула изобретения служит для охвата таких изменений и модификаций, попадающих в пределы правовой охраны в соответствие с прилагаемой формулой.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после его использования в качестве де-
сульфуратора, включающий следующие этапы:
(1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфу-ратора;
(2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу;
(3) добавление шлама или твердого остатка, полученного после фильтрации шлама, в емкость и насыщение шлама или твердого остатка воздухом для флотации свободной серы и выпадения в осадок аморфного гидрата окиси железа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что после этапа (3) отделяют всплывшую свободную серу.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет
10-15%.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе (3) в емкость добавляют целевую добавку для ускорения флотации свободной серы.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве целевой добавки используют жидкое стекло и керосин.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве емкости на этапе (3) используют флотационный
бак.
10. Способ по любому из пп.1-3 или 5-9, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц
200 меш.
12. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавлива
12.
ют способом по любому из пп.1-11.
13. Способ восстановления аморфного гидрата окиси железа после использования его в качестве
десульфуратора, включающий следующие этапы:
(1) измельчение отработанного состава в порошок отработанного состава, где отработанный состав является составом, содержащим аморфный гидрат окиси железа, использованным в качестве десульфу-ратора;
(2) получение из порошка отработанного состава суспензии и насыщение ее газом, содержащим кислород, для окисления с получением шлама, содержащего аморфный гидрат окиси железа и свободную серу;
(3) фильтрация шлама для отделения твердого остатка и экстрагирование свободной серы от твердого остатка с помощью растворителя для извлечения аморфного гидрата окиси железа.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что перед измельчением отработанного состава его промывают водой.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что свободную серу отделяют от экстракционного раствора, который предварительно концентрируют.
16. Способ по любому из пп.13-15, отличающийся тем, что на этапе (2) массовая доля твердого остатка в суспензии составляет 5-30%.
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что массовая доля твердого остатка в суспензии составляет
10-15%.
18. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве газа, содержащего кислород, на этапе (2) используют воздух.
19. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе (3) в качестве растворителя используют неполярный растворитель.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве неполярного растворителя используют тет-рахлорметан или сероуглерод.
21. Способ по любому из пп.13-15 или 17-20, отличающийся тем, что отработанный состав на этапе (1) измельчают до размера частиц 100-400 меш.
22. Способ по п.21, отличающийся тем, что отработанный состав измельчают до размера частиц 200 меш.
23. Способ восстановления десульфуратора, включающего аморфный гидрат окиси железа в качестве активного начала, после его использования, отличающийся тем, что десульфуратор восстанавливают способом по любому из пп.13-22.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
023777
- 1 -
(19)
023777
- 1 -
(19)
023777
- 1 -
(19)
023777
- 4 -