kolom absorbsi

7/23/2019 kolom absorbsi

http://slidepdf.com/reader/full/kolom-absorbsi 1/4

United

S t a t e s Patent [ 1 9 1

Eakman

4 , 2 5 0 , 1 6 0

F e b .

1 0 , 1 9 8 1

[ 1 1 ]

[ 4 5 ]

[ 5 4 ]

[ 7 5 ]

[ 7 3 1

PRODUCTION OF AMMONIUM SULFATE

I n v e n t o r : J a m e s

Eakman,

H o u s t o n ,

T e x .

E x x o n

R e s e a r c h E n g i n e e r i n g

C o . ,

F l o r h a m

P a r k , NJ.

8 2 4 , 4 5 6

A s s i g n e e :

[ 2 1 ]

[ 2 2 ]

A p p l . N o . :

F i l e d : A u g . 1 5 , 1 9 7 7

R e l a t e d

US. A p p l i c a t i o n

D a t a

C o n t i n u a ti o n o f S e r .

7 0 0 , 7 3 8 , J u n . 2 9 , 1 9 7 6 , a b a n

d o n e d .

I n t . C l . 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1/24; COlB 17/00

US. l .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

423/547;

4 2 3 /

4 2 3 / 2 4 2 ; 4 2 3 / 2 3 7

F i e l d

Search

. . . . . . . . . . . . . .

423/237,

2 4 2 , 5 4 5 ,

[ 6 3 ]

[ 5 1 ]

[ 5 2 ]

[ 5 8 ]

[ 5 6 ] R e f e r e n c e s C i t e d

U . S . PATENT

DOCUMENTS

9/ 19 2 4 West

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 4 2 3 / 5 4 7

1 0 / 19 3 3

Hodsman et a 1 .

1 1 / 1 9 3 3

Van P e s k e

1 9 3 5

Fulton . . . . . .

l / 1 9 3 5 Spe rr,

. . . . . .

2 / 1 9 3 5

Von Girsewald0/ 1937

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 3 / 5 4 7

1 , 5 0 8 , 7 3 6

1 , 9 3 1 , 4 0 8

1 , 9 3 4 , 5 7 3

1 , 9 8 6 , 8 8 9

1 , 9 8 6 , 8 9 9

1 , 9 9 2 , 6 8 1

2 , 0 9 5 , 0 7 4

( m a y c o n t a i n H2504)

FOREIGN PATENT DOCUMENTS

37 7 50 4

7 /19 32 U n i t e d Kingdom

. . . . . . . . . . . . . . . . . .

. 4 2 3 / 5 4 7

10 317 24 6/1966 U n i t e d

Kingdom . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 2 3 / 5 4 5

P r i m a r y Examiner—Herbert T . C a r t e r

A s s i s t a n t Examiner—Gary

S t r a u b

A t t o r n e y , A g e n t ,

o r Firm—L. A .

P r o c t o r ; Y . S . F i n k l e

[ 5 7 ] ABSTRACT

r o c e s s

f o r t h e

p r o d u c t i o n o f

ammonium s u l f a t e

m u l t i s t a g e

c o n t a c t o r

o r c o l u m n )

i n c l u s i v e

l i q u i d

c y c l o n e

r e c y c l e . A a s ,

o r g a s e s , which c o n t a i n s s u l f u r

d i o x i d e , e . g . , a

g a s , i s contact ed with ammon i a i n an

oxygen and

environment i n a column comprised

o f t h r e e s e c t i o n s

( z o n e s ) .

S u l f ur d i o x i d e i s c o n t a c t e d

vapor p h a s e

i n a c e n t r a l s e c t i o n o f t h e c o n t a c t o r

w i t h

s t o i c h i o m e t r i c

e x c e s s o f ammoni a i n t h e p r e s e n c e of

oxygen and w a t e r vapor

produce

ammonium

u l f a t e .

A c r u b b i n g s e c t i o n f o r t h e r e m o v a l o f

ammonia

f r o m

e f f l u e n t

g a s by c o u n t e r c u r r e n t c o n t a c t w i t h w a t e r

o r a c i d

s o l u t i o n i s

p r o v i d e d i n t h e

u p p e r s e c t i o n o f t h e

c o n t a c t o r . L i q u i d c y c l o n e s a r e u t i l i z e d i n t h e

l o w e r

s e c t i o n o f t h e

c o n t a c t o r w h e r e :

p r o d u c t ammonium

s u l f a t e

i s removed

s l u r r y , c r y s t a l l i n e

ammonium

s u l f a t e i s removed f r o m

s l u r r y , a n d l i q u i d i s r e t u r n e d

a s r e c y c l e t o t h e c o n t a c t o r .

C l a i m s ,

D r a w i n g

F i g u r e

CLEAN FLUE

' ' AMMONIA

sc‘nuame

__ __.

sscnou

——— —/|o

REACTION

SECTION

FLUE GAS

A M M Q N ‘ A

_L_'—‘''|7 C O N T A I N I N G s 0 2

____/_

l 6 muomssrmppme AND

CRYSTALLIZATION

SECTION

PRIMARILY

AMMONIU M SU LFATE CRYSTALS

AMMONlUM SULFATE

AND AMMONIA SOLUTION

__ ___ _ :23

‘ 1 SU PERHEATED

P a t e n t

( m a y

c o n t a i n H 2 3 0 4 )

PRIMARILY

AMMONIUM

SULFATE

CRYSTALS

AMMONIUM SULFATE

AMMONIA SOLUTION

4 , 2 5 0 , 1 6 0

1 0 , 1 9 8 1

CLEAN FLUE

_ / _ '

‘ AMMONIA SCRUBING

_____ SECTION

———--/|o

REACTION

SECTION

I Z FLUE GAS

CONTAINING

AMMONIA STRIPPING

CRYSTALLIZATION

SECTION

I SUPERHEATED

PRODUCTION OF

AMMONIUM SULFATE

T h i s i s a c o n t i n u a t i o n , o f a p p l i c a t i o n S e r . N o .

7 0 0 , 7 3 8 , ? l e d J u n e 2 9 , 1 9 7 6 n ow a b a n d o n e d . 5

Gaseous e f ? u e n t s , w a s t e g a s e s , ?ue g a s e s a n d

l i k e

v a r i o u s

i n d u s t r i a l s o u r c e s o f t e n i n c l u d e compo

n e n t s

must b e r e m o v e d , e . g . ,

s u l f u r

o x i d e s ,

n o t a

b l y s u l f u r d i o x i d e . S u l f u r d i o x i d e , a v e r y h a r m f u l a i r

p o l l u t a n t , a n d

ammonia

o f t e n

o c c u r i n e f f l u e n t s ,

o f t e n

a d m i x t u r e w i t h o t h e r g a s e o u s c o m p o n e n t s .

C o a l

g a s i ?

c a t i o n p l a n t s

commonly

e m i t e f ? u e n t g a s s t r e a m s which

c o n t a i n

s u l f u r

d i o x i d e o r

ammonia. The

removal o f

t h e s e

c o m p o n e n t s

f r o m

g a s e s

t o s u p p r e s s

p o l l u t i o n

h i g h l y

d e s i r a b l e ,

a n d g e n e r a l l y e s s e n t i a l .

P r o c e s s e s

f o r t h e p r o d u c t i o n

w e l l known.

Ammo nium

u l f a t e i s o f t e n f o r m e d

c o n t a c t

b e t w e e n s u l f u r - o x i d e

c o n t a i n i n g

?ue g a s e s a n d

a m m o n i a c a l

s o l u t i o n s , t h e ammonium s u l f a t e

b e i n g

f o r m e d

a s c r y s t a l s

a n d p r e c i p i t a t e d

f r o m

s o l u t i o n .

( S e e ,

e . g . ,

D e f e n s i v e

P u b l i c a t i o n No. T 9 0 9 , 0 l 7 t o J o r d a n e t

a l . ) O f t t i m e s

p r i m a r y p u r p o s e

i n t h e

o p e r a t i o n o f

s u c h p r o c e s s e s i s t o p r o d u c e ammonium a l t s , b u t

o f t e n

a l s o

p r i m a r y

p u r p o s e i s

r e d u c e

a i r p o l l u t i o n

I n U . S . P a t . No. 3 , 1 8 6 , 8 0 2

J . S . G e r r a r d , e . g . , a

p r o c e s s

d i s c l o s e d f o r

r e m o v a l o f s u l f u r

o x i d e

w a s t e , o r ?ue

g a s ,

by c o n t a c t o f

g a s w i t h ammonia.

I n a r e a c t i o n v e s s e l ,

a n i n c o m i n g

a c i d i ? e d f e ed l i q u o r

m i x e d w i t h

r e c i r c u l a t e d s u l f u r i c

a c i d c o n t a i n i n g

s t r e a m p r o d u c i n g

r e a c t i o n i n which

ammonium

s u l ? t e

and a mm o n i um b i s u l ? t e a r e converted t o a mm o n i um

s u l f a t e and s u l f u r . S m a l l amounts o f s u l f u r i c a c i d a r e

u s e d t o

s c r u b

t r a c e

amounts

ammoni a

from t h e ?ue

gas. _

U . S . P a t . No.

3 , 8 4 3 , 7 8 9

S p e c t o r e t

a p r o c e s s

d i s c l o s e d f o r t h e r e m o v a l

s u l f u r d i o x i d e f r o m

g a s by

c o n t a c t

o f t h e g a s

w i t h

a n ammonia

s o l u t i o n . The

f l u e

g a s i s i n t r o d u c e d

i n t o t h e l o w e r

p o r t i o n o f

a column

w h i l e t h e ammonia s o l u t i o n i s i n t r o d u c e d

i n t o

t h e u p p e r

p o r t i o n o f

c o l u m n ,

t h e ammonia r e a c t i n g

w i t h

s u l f u r

d i o x i d e t o produce ammonium

u l f i t e .

The e s s e n

t i a l p u r p o s e o f t h i s p r o c e s s i s

remove t h e s u l f u r d i o x

r e d u c e a i r p o l l u t i o n .

The p r i m a r y o b j e c t i v e o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n

p r o v i d e a new a n d i m p r o v e d p r o c e s s f o r t h e s e p a r a t i o n

and removal o f s u l f u r o x i d e s o r

ammonia,

o r b o t h ,

g a s e o u s s t r e a m s

t h e s u p p r e s s i o n o f i r p o l l u t i o n o r t o

p r o d u c e u s e f u l

b y - p r o d u c t s ,

o r b o t h .

p a r t i c u l a r o b j e c t

o f t h i s

i n v e n t i o n

i s t o p r o

v i d e a p r o c e s s wherein s u l f u r d i o x i d e

b e s e p a r a t e d

g a s ,

s t r e a m s

c o n t a c t

w i t h

ammonia

i n a m u l t i p l e s t a g e l i q u i d - v a p o r c o n t a c t o r ,

column

o r r e a c t o r .

A n o t h e r a n d

s p e c i ? c o b j e c t o f

t h i s

i n v e n t i o n i s

p r o v i d e

a p r o c e s s f o r t h e more

e f f e c t i v e

s e p a r a t i o n o f 5 5

s u l f u r

d i o x i d e

f r o m

? u e g a s

s t r e a m s ,

n o t a b l y

c o n t a c t

w i t h ammonia i n a

m u lt i p l e s t a g e l i q u i d - v a p o r

c o n t a c t

column, c o n t a c t o r o r r e a c t o r .

These o b j e c t s a n d

o t h e r s

a c h i e v e d

i n a c c o r d a n c e

w i t h

p r e s e n t i n v e n t i o n , c h a r a c t e r i z e d a s

p r o c e s s

f o r t h e s e p a r a t i o n

o f s u l f u r d i o x i d e from

g a s e o u s

s t r e a m ,

n o t a b l y

w a s t e g a s

o r ?ue

s t r e a m , by

c o n t a c t

o f t h e

g a s e o u s s t r e a m

w i t h ammonia,

a l s o b e

a w a s t e

g a s s t r e a m ,

p r e s e n c e o f oxygen

w a t e r ,

m u l ti p l e s t a g e l i q u i d - v a p o r c o n t a c t o r ,

c o n t a c t d e v i c e

c o m p r i s e d

o f a t l e a s t

t h r e e

s e c t i o n s

z o n e s ) .

I n t h e

c o n t a c t o r ,

a c e n t r a l s e c t i o n ,

s u l f u r

d i o x i d e i s c o n t a c t e d

i n vapor p h a s e w i t h a n

e x c e s s o f

4 , 2 5 0 ,

ammon i a i n t h e p r e s e n c e o f oxygen

produce ammoni a s u l f a t e . I n a n

s e c t i o n

c o n t a c t o r ,

e x c e s s

ammoni a s

s c r u b b e d

t h e e f ? u e n t

g a s by c o u n t e r c u r r e n t c o n t a c t with wate r o r a c i d

s o l u

t i o n .

L i q u i d c y c l o n e s a r e u t i l i z e d i n t h e

l o w e r s e c t i o n

t h e c o n t a c t o r , p r o d u c t

ammonium s u l f a t e i n c r y s t a l l i n e

form being r e m o v e d from t h e lower

s e c t i o n

t h e c o n

t a c t o r .

l u r r y

ammonium

s u l f a t e

i s removed

f r o m

t h e b o t t o m s t a g e s

t h e c o n t a c t o r ,

c r y s t a l l i n e

n i u m s u l f a t e i s s e p a r a t e d f r o m t h e s l u r r y , a n d t h e

m o t h e r

l i q u o r

r e c y c l e d t o t h e

c o n t a c t o r .

i t s p r e f e r r e d a s p e c t s , t h e c o n t a c t o r

i s c o m p r i s e d

t h r e e f u n c t i o n a l s e c t i o n s ( o r z o n e s ) . The f e e d

s t r e a m s

t h e c o n t a c t o r

a r e comprised o f

ammonia; a ?ue g a s

c o n t a i n i n g s u l f u r d i o x i d e which may l s o c o n t a i n n i t r o

g e n , c a r b o n d i o x i d e , o x y g e n , a n d

o x i d e s

o f n i t r o g e n ; a n

a i r s t r e a m t o s u p p l y any n e e d e d . e x c e s s oxygen r e q u i r e

m e n t s ;

a water

stream

may c o n t a i n

a s m a l l

amount

o f s u l f u r i c

a c i d t o

scrub t r a c e

amounts

o f am

t h e ?ue g a s ; and s u p e r h e a t e d s t r e a m

v a p o r i z e w a t e r a n d c o n c e n t r a t e

s o l u t i o n . The

s e v e r a l

f u n c t i o n s

t a k e p l a c e w i t h i n

t h e s e c t i o n s o f t h e c o n t a c t o r

g e n e r a l l y a s f o l l o w s :

The p r i m a r y p u r p o s e o f

c e n t r a l s e c t i o n

t o p r o v i d e

v a p o r p h a s e c o n t a c t between t h e s u l f u r

d i o x i d e

ammonia, t h e s u l f u r d i o x i d e

b e i n g

r e a c t e d w i t h a n e x

c e s s c o n c e n t r a t i o n of ammon i a n t h e p r e s e n c e o f

e x c e s s

oxygen and

w a t e r

v a p o r

t o produce

ammonium

u l f a t e .

Temperature and p r e s s u r e a r e n o t

c r i t i c a l .

The o v e r a l l

s t o i c h i o m e t r y o f

v e r y

r a p i d

v a p o r p h a s e r e a c t i o n s

i n v o l v e d i n s u c h

r e a c t i o n

i s r e p r e s e n t e d by t h e

f o l l o w

i n g e q u a t i o n :

ammonium

s u l f a t e

f o r m s i m m e d i a t e l y

c r y s t a l

l i z e s

a s o l i d .

I n o r d e r t o o b t a i n an e s s e n t i a l l y s t o i c h i o m e t r i c

v e r s i o n o f t h e r e a c t a n t s t o

ammonium

s u l f a t e

w i t h o u t

p r o d u c t i o n

o f b y - p r o d u c t s

s u c h a s ammonium u l f a

m a t e a

h e r b i c i d e ) , t h e

m o l a r r a t i o o f a m m o n i a z s u l f u r

d i o x i d e s h o u l d b e a p p r o x i m a t e l y 2 . 3 : 1 , o r

g r e a t e r .

P r e f

e r a b l y , t h e

h i g h e r c o n c e n t r a t i o n o f ammonia i n

c e n t r a l

s e c t i o n i s m a i n t a i n e d by

t h e f u n c t i o n s

c a r r i e d

o u t i n t h e s c r u b b i n g a n s t r i p p i n g s e c t i o n s

c o l u m n .

The p r i m a r y f u n c t i o n

t h e u p p e r

ammonia

s c r u b

b i n g

s e c t i o n

i s t h e r e m o v a l o f ammonia

f r o m

g a s e f ? u e n t .

A m a l l amount o f s u l f u r i c a c i d can b e

added t o w a t e r which s f e d t o t h e t o p o f t h e s c r u b b i n g

s e c t i o n t o n e u t r a l i z e

and r em o v e

t h e r e s i d u a l

amounts

o f ammon i a

t h a t an e s s e n t i a l l y ammonia-free s t r e a m

l e a v e s t h e

t o p o f t h e s c r u b b e r .

The p r i m a r y

f u n c t i o n o f t h e l o w e r s e c t i o n

c o n t a c t o r

s t r i p

ammonia f r o m t h e l i q u i d , t o

c o n c e n t r a t e t h e ammonium s u l f a t e ,

a n d t o

s e p a r a t e t h e

c r y s t a l l i z e d

ammonium

s u l f a t e f r o m s o l u t i o n . The

lower s e c t i o n o f

t h e c o n t a c t o r

can be o p e r a t e d i n

v a r i

modes which i n c l u d e : a ) r e m o v a l

p r i m a r i l y

s o l i d

c r y s t a l s t r e a m s ,

b ) r e m o v a l o f a n

amm o n i um

s u l f a t e

s o l u t i o n

which a l s o

c o n t a i n s

n i a f r o m t h e b o t t o m

t h e c o l u m n , which i s t h e p r e

f e r r e d

m od e o f o p e r a t i o n , and ( 1 c )

removal

o f t h e p r i

m a r i l y

s o l i d ammonium s u l f a t e c r y s t a l

s t r e a m s

w i t h

s i g n i ? c a n t

l i q u i d

p h a s e

r e m o v a l .

r e m o v a l

w a t e r

from t h e

p r o d u c t

c o n c e n t r a t e t h e s o l u t i o n i s

a c c o m p l i s h e d b y

m e a n s o f v a p o r i z a t i o n ,

s u p e r h e a t e d

s t e a m ,

o r u n s a t u r a t e d g a s , e . g . , h e a t e d

a i r ,

b o t h ,

b e i n g

4 , 2 5 0 , 1 6 0

f e d t o t h e bottom

o f t h e c o n t a c t o r

t o s t r i p

t h e w a t e r

v a p o r .

p r o c e s s

i s c a r r i e d o u t i n

v a p o r - l i q u i d c o n t a c t i n g

a p p a r a t u s u t i l i z i n g c o n v e n t i o n a l

c o m p o n e n t s . T h e s e

a n d o t h e r f e a t u r e s

o f t h e p r e s e n t

p r o c e s s

w i l l

i l l u s

t r a t e d , a n d c o n s e q u e n t l y b e t t e r u n d e r s t o o d ,

b y r e f e r

e n c e t o t h e a t t a c h e d

d r a w i n g ,

t h e f o l l o w i n g d e s c r i p t i o n ,

i l l u s t r a t i o n s w h i c h make r e f e r e n c e t o t h e d r a w i n g .

T h e FIGURE

d e p i c t s

v a p o r - l i q u i d

c o n t a c t i n g

a p p a

r a t u s

i n s c h e m a t i c

f o r m , a n d

a r r a n g e m e n t o f t h e

a p p a r a t u s a n d a s s o c i a t e d a p p a r a t u s

c o m p o n e n t s

a d a p t e d t o

c a r r y

o u t t h e p r e s e n t

p r o c e s s .

R e f e r r i n g t o t h e FIGURE, t h e r e i s

a c o n t a c t

c o l u m n , o r

Column

1 0 , o f t h e v a p o r - l i q u i d c o n t a c t t y p e

c o n s t i t u t e d g e n e r a l l y

a n o u t e r

m e t a l s h e l l w i t h i n

which c a n b e

p r o v i d e d a p l u r a l i t y

v e r t i c a l l y s e p a

r a t e d

t r a y s 9 .

The c o n t a c t o r

c o m p r i s e d g e n e r a l l y

o f an upper ammonia

s c r u b b i n g s e c t i o n ,

c e n t r a l r e a c

t i o n s e c t i o n a n d

l o w e r ammonia s t r i p p i n g a n d c r y s t a l

l i z a t i o n s e c t i o n . G a s e o u s

f e e d s ,

a ? r s t c o n t a i n i n g s u l f u r

d i o x i d e ,

e . g . , a

f l u e

g a s , i s i n t r o d u c e d v i a l i n e 1 1

i n t o

c e n t e r

c o n t a c t o r

i n t o

r e a c t o r

s e c t i o n .

s e c o n d g a s e o u s f e e d c o m p r i s i n g a n ammonia c o n t a i n i n g

s t r e a m i s

a l s o i n t r o d u c e d

v i a l i n e 1 2

i n t o

a b o u t

t h e c e n

t e r o f Column

1 0 . I n t h e e n s u i n g

v a p o r p h a s e r e a c t i o n ,

w h e r e i n

ammonia

i s p r e s e n t i n s t o i c h i o m e t r i c e x c e s s

r e l a t i v e t o

t h e s u l f u r

d i o x i d e ,

s u i t a b l y

i n m o l a r r a t i o o f

NH3:SO2 o f 2 . 3 : 1 , o r g r e a t e r , ammonium u l f a t e i s p r o

d u c e d s u b s t a n t i a l l y i n a c c o r d a n c e w i t h t h e f o l l o w i n g

e q u a t i o n :

A m m o n i a

a s c e n d s

w i t h i n

t h e column,

and an ammo

n i a s u l f a t e s o l u t i o n o r s l u r r y d e s c e n d s t h r o u g h t h e

s e c t i o n

bottom

c o l u m n .

I n a n y g i v e n

s t a g e , l i q u i d

v a p o r

p h a s e s

p r e s

e n t .

o l i d p h a s e i s

a l s o p r e s e n t

i n t h e l o w e r

s e c t i o n

c o l u m n . Each o f

s e v e r a l s t a g e s a t

p o r t i o n o f

Column

1 0 , i t

w i l l b e

o b s e r v e d , i s p r o v i d e d

w i t h l i q u i d c y c l o n e s o r

h y d r o c l o n e

s e p a r a t o r s 1 5 . The

p r i m a r y f u n c t i o n o f t h e l o w e r s e c t i o n o f

Column

1 0 i s t o

s t r i p ammonia

from t h e

l i q u i d ,

c o n c e n t r a t e t h e

a m m o

nium u l f a t e a n d t o s e p a r a t e t h e c r y s t a l l i z e d ammonium

s u l f a t e

s o l u t i o n .

o p e r a t i o n ,

h e a t e d

o r s u p e r

h e a t e d s t e a m ,

b o t h , a r e i n j e c t e d i n t o t h e

bottom

Column

1 0 v i a

l i n e s 2 3 , 2 4 , ‘ r e s p e c t i v e l y .

i x e d , p r i

m a r i l y l i q u i d a n d s o l i d p h a s e i s withdrawn from one o r

more o f a p l u r a l i t y

t r a y s

a t t h e lower s e c t i o n o f

Column 1 0 v i a l i n e s 1 6 , a n d

f e d i n t o l i q u i d c y c l o n e s ,

h y d r o c l o n e s , 1 5 w h e r e i n s e p a r a t i o n o f t h e l i q u i d

s o l i d

p h a s e s

i s e f f e c t e d . A r i m a r i l y l i q u i d s t r e a m i s

r e t u r n e d t o t h e Column 1 0 v i a a

l i n e 1 7 , and t o

a t r a y 9

f r o m

which t was

w i t h d r a w n .

s m a l l

s o l i d p a r t i

c l e s , which g e n e r a l l y r a n g e below a b o u t 2 0 m i c r o n s i n

d i a m e t e r , a r e r e c y c l e d with t h e l i q u i d

s e r v e a s nu

c l e a t i o n

s i t e s

f o r f u r t h e r c r y s t a l

g r o w t h . The

l a r g e r

s o l i d

p a r t i c l e s c o m p r i s i n g

p r i m a r i l y s o l i d ammonium

s u l f a t e c r y s t a l s , on s u b s e q u e n t p a s s a g e , a r e s e p a r a t e d

from t h e l i q u i d a n d p a s s e d v i a

l i n e

1 8 t o a n

a p p r o p r i a t e

m a n i f o l d 1 9 . The o l i d p h a s e i n

m a n i f o l d 1 9 i s p a s s e d

l i n e

2 0 and

removed from t h e

p r o c e s s . Ammonium

s u l f a t e and ammoni a s o l u t i o n

a r e re mov e d v i a

l i n e s

2 1 , 2 2 from t h e

bottom s t a g e o f

t h e c o l u m n .

W i t h i n

ammonia

s c r u b b i n g

s e c t i o n ,

c o n s i s t o f p a c k i n g o r t r a y s 9 , w a t e r o r

d i l u t e s u l f u r i c

a c i d

s o l u t i o n

i s added

o f Column

v i a l i n e

re mov e o r

n e u t r a l i z e t h e

ammonia. An

s s e n t i a l l y

ammonia- and s u l f u r

d i o x i d e - f r e e , o r

c l e a n ,

f l u e g a s

s t r e a m i s

t a k e n

f r o m t h e t o p o f t h e Column 1 0

l i n e

a p p a r e n t t h a t v a r i o u s

m o d i ? c a t i o n s a n d c h a n g e s

c a n b e

w i t h o u t d e p a r t i n g

s p i r i t a n d s c o p e

t h e p r e s e n t i n v e n t i o n .

H a v i n g d e s c r i b e d t h e i n v e n t i o n , w h a t

c l a i m e d i s :

A r o c e s s f o r s i m u l t a n e o u s l y p r o d u c i n g a mm o

s u l f a t e

r e m o v i n g

s u l f u r

d i o x i d e

f r o m

s u l f u r

d i o x i d e - c o n t a i n i n g

i n a d i s t i l l a t i o n column c om

p r i s e d

o f a n u p p e r

ammonia

s c r u b b i n g z o n e , a c e n t r a l

r e a c ti o n z o n e , a n d a

l o w e r

s t r i p p i n g a n d c r y s t a l l i z a t i o n

z o n e

t h a t

c o n t a i n s a t l e a s t one v a p o r - l i q u i d c o n t a c t t r a y

w h i c h

c o m p r i s e s :

a ) i n t r o d u c i n g

a s u l f u r

d i o x i d e - c o n t a i n i n g g a s

m o n i a

i n t o s a i d c e n t r a l r e a c t i o n z o n e w h e r e i n s u l f u r

d i o x i d e , ammonia,

water a n d o x y g e n r e a c t t o

ammonium s u l f a t e - c o n t a i n i n g s o l u t i o n w h i c h f l o w s

downward

i n t o s a i d

l o w e r s t r i p p i n g

c r y s t a l l i z a

t i o n

z o n e ;

i n t r o d u c i n g

w a t e r i n t o

u p p e r ammonia

s c r u b

b i n g

z o n e

s a i d

d i s t i l l a t i o n

c o l u m n , s a i d w a t e r

s c r u b b i n g t h e

a s c e n d i n g

g a s e s

?ows do wnward

i n t o s a i d

c e n t r a l r e a c t i o n z o n e ;

w i t h d r a w i n g

s u b s t a n t i a l l y

ammonia

a n d s u l f u r

d i o x i d e - f r e e g a s

o v e r h e a d

f r o m s a i d

i n t r o d u c i n g

a n o x y g e n - c o n t a i n i n g

i n t o t h e

o f t h e l o w e r s t r i p p i n g a n d c r y s t a l l i z a t i o n z o n e o f

s a i d d i s t i l l a t i o n c o l u m n ;

e ) s u p p l y i n g h e a t

s a i d

c o l u m n ;

w i t h d r a w i n g a s l u r r y

s t r e a m

o f l i q u i d a n d

a m m o

nium s u l f a t e s o l i d s f r o m e a c h v a p o r - l i q u i d c o n t a c t

t r a y on which

s u c h a s l u r r y e x i s t s i n

s a i d

l o w e r s t r i p

p i n g

c r y s t a l l i z a t i o n z o n e ;

g ) s e p a r a ti n g a s u b s t a n t i a l

p o r t i o n

s a i d

ammonium

s u l f a t e s o l i d s

f r o m e a c h

s l u r r y s t r e a m

w i t h d r a w n

e a c h

v a p o r - l i q u i d

c o n t a c t

t r a y t o

produce

l i q u i d s t r e a m

d e p l e t e d

i n ammonium s u l f a t e s o l i d s ;

h ) r e t u r n i n g

e a c h l i q u i d -

s t r e a m

p r o d u c e d f r o m e a c h

s l u r r y s t r e a m

s t e p g ) t o t h e v a p o r - l i q u i d

c o n t a c t

t r a y

f r o m

s l u r r y s t r e a m was

o r i g i n a l l y

w i t h d r a w n .

r o c e s s a s

de?ned by

c l a i m

1 wherein

t h e water

i n t r o d u c e d i n t o s a i d upper ammoni a

s c r u b b i n g

c o n t a i n s

s u l f u r i c a c i d .

3 . A r o c e s s a s de?ned by c l a i m 1

wherein

a s u f ? c i e n t

amount o f ammoni a

s i n t r o d u c e d

i n t o

s a i d

c e n t r a l r e a c

t i o n

zone t o provide a molar r a t i o of

ammoni a

s u l f u r

d i o x i d e

l e a s t a b o u t 2 3 : 1 .

r o c e s s

de?ned by

c l a i m

wherein

s a i d

monia i n t r o d u c e d i n t o s a i d c e n t r a l

r e a c t i o n

zone s c o n

t a i n e d

gas s t r e a m .

A r o c e s s a s de?ned by c l a i m 1

w h e r e i n

s a i d s u l f u r

d i o x i d e - c o n t a i n i n g

i n t r o d u c e d i n t o s a i d c e n t r a l r e

a c t i o n zone comprises a ?ue g a s .

6 . A r o c e s s a s ‘ d e ? n e d by

c l a i m

1 wherein s a i d oxy

g e n - c o n t a i n i n g

i n t r o d u c e d i n t o

bottom o f s a i d

s t r i p p i n g a n d c r y s t a l l i z a t i o n z o n e

c o m p r i s e s

a i r .

A r o c e s s

a s de?ned

by c l a i m

1 wherein

c l o n e

i s u t i l i z e d

t o s e p a r a t e

s a i d

ammonium

s u l f a t e

s o l i d s f r o m e a c h s l u r r y

s t r e a m w i t h d r a w n

i n s t e p ( t ) .

A r o c e s s a s de?ned by

c l a i m

1 wherein s a i d h e a t

i s s u p p l i e d t o

s a i d

d i s t i l l a t i o n column

s a i d oxygen

c o n t a i n i n g g a s .

r o c e s s

de?ned

c l a i m

wherein

s a i d

h e a t

i s s u p p l i e d t o s a i d d i s t i l l a t i o n

c o l u m n

b y i n t r o d u c i n g

s u p e r h e a t e d

s t e a m i n t o t h e b o t t o m o f

s a i d

s t r i p p i n g

c r y s t a l l i z a t i o n

z o n e .

i t ‘

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