Разработка технологии утилизации серосодержащих газов металлургического производства с использованием железомарганцевых конкреций

• Автор: Изотова, Наталья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Формирование SO2 содержащих газов в металлургическом производстве

1.2. Способы очистки газов от диоксида серы

1.2.1. «Мокрая» очистка газов

1.2.2. «Сухая» очистка газов

1.3. Метод очистки Б02-содержащих газов с получением элементарной серы21

1.3.1. Использование твердых восстановителей

1.3.2. Применение газообразных восстановителей

1.3.3. Восстановление сернистого ангидрида метаном

1.3.4. Метод Клауса
ГЛАВА II. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ С ДИОКСИДОМ СЕРЫ
2.1. Основные характеристики железомарганцевых конкреций
2.2. Особенности геохимического формирования и строения ЖМК
2.3. Способы переработки железомарганцевых конкреций
2.4. Характеристика исходного сырья
2.5. Описание лабораторной установки и результатов исследований
2.6. Изучение адсорбционных свойств железомарганцевых конкреций
2.7. Определение энергии активации
2.9. Выводы по главе II
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИКИ
ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ СЕРОВОДОРОДА В ПЕЧИ ДОЖИТА
3.1 Основные характеристики печи дожита
3.2. Кинетика процессов окисления в печи дожига
3.3. Экспериментальные исследования кинетики процесса окисления
сероводорода
3.2. Методика расчета печи дожига
3.3. Выводы по главе III
ГЛАВА IV. ТЕХНОЛОГИЯ УТИЛИЗАЦИИ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ЖЕЛЕЗО-МАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ
4.1. Назначение технологии
4.2 Описание технологической схемы
4.3 Аппаратно-технологическая схема
4.3 Переработка растворов сульфата марганца на соединения марганца с использованием операции химического осаждения
4.4 Характеристика существующей установки по переработке железомарганцевых конкреций
4.5. Выводы по главе IV
Заключение
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ II

ВВЕДЕНИЕ
При пирометаллургической переработке сульфидного сырья происходит неизбежное выделение отходящих газов, содержащих диоксид серы. Сернистый ангидрид оказывает негативное воздействие на окружающую среду, поэтому выброс его в атмосферу строго регламентирован. С целью достижения установленных предельно-допустимых концентраций диоксида серы в воздухе, отходящие газы необходимо перерабатывать.
Заметный вклад в разработку технологий очистки серосодержащих газов внесли такие ученые как О.И. Платонов, О.Г. Еремин, Н.Ф. Юшкевич, В.Л. Коржавин и др. В результате, на сегодняшний день существуют сухие, мокрые, газофазные, реагентные, каталитические способы утилизации диоксида серы, но лишь отдельные из них реализованы в промышленном масштабе. В основном это способы, предназначенные для очистки газов с высокой концентрацией 8(Э2.
Объясняется это тем, что подавляющее большинство известных способов улавливания диоксида серы применимо к стабильному составу газа с узким диапазоном концентрации 802, характеризуется сложностью схем и технологий, значительными капитальными и эксплуатационными затратами, трудностью получения качественных и реализуемых попутных продуктов и ограниченностью их сбыта.
В связи с этим необходимо разработать технологию утилизации отходящих газов металлургического производства с получением реализуемого продукта, применимую к газам с широким диапазоном концентрации диоксида серы, характеризующуюся легкостью внедрения и эксплуатации.
Исследования проводились в соответствии с проектом №2.1.2/3788 «Исследование физико-химических превращений в гетерогенных системах при высокотемпературных процессах» в рамках аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы» на 2009-2011г.

соотношение сероводорода к диоксиду серы равным 2,0 на выходе из узла Клауса [44], а также данные процессы не предусматривают извлечение из потока отходящих газов серооксида углерода и сероуглерода. Однако эти установки широко применяются, так как имеют и много преимуществ.
Ко второй группе относятся процессы фирмы Shell - SCOT, Уэллман-лорд, MODOP. Считается, что данные процессы способны обеспечить 99,8 %-ое извлечение серы.
Наиболее широкое промышленное применение получили два процесса: Сульфрин и SCOT.