SE434261B - Forfarande for framstellning av svavelsyra - Google Patents

Description

8101846-7 En annan väsentlig olägenhet med torkningsprocessen är, att vid kyl- ningen med vatten och âteruppvärmning till den för ombildning av S02 till SD3 nödvändiga temperaturen av 400 - 450°C en avsevärd värmemängd avges till kylvattnet, som svarar mot en avkylning av gasen av ca l50°C. Detta åstadkommer, att vid ett S02 skall tillföras utifrân för att hålla anläggningen i drift, med därav föl- jande ökade bränsleutgifter och omkostnader för de nödvändiga värmeväxlarna.

Dessa olägenheter har lett till att man utvecklat s k vätgasmetoder för framställning av svavelsyra, i synnerhet för användning vid matargaser med lägre S02-innehåll än 4 - 6 %, så att man kan behandla gasen med det vattenänginnehâll, som den måste ha från källan utan att först behöva av- kyla eller torka den. _ Man känner till olika utformningar av dylika våtgasmetoder, men en gemensam och avsevärd olägenhet med dem är, att stora mängder svavelsyra- -innehåll i matargasen av under ca 4 % värme dimma, "acid mistï bildas i avgångsgasen från anläggningen; denna svavel- syradimma får icke bortledas till atmosfären och måste därför avlägsnas med stora, kraftigt tryckfallgivande filter. Dessutom har den producerade syran som regel avsevärt lägre koncentration än 93 % HZSD4, som normalt önskas för teknisk svavelsyra. Ändamålet med uppfinningen är att avhjälpa dessa olägenheter vid en vâtgas-svavelsyrametod av den inledningsvis angivna typen. Detta uppnås enligt uppfinningen genom en temperaturreglering av den i kravets l angiv- na typen.

En närmare förståelse härav kräver en nâgot mera utförlig betraktelse av delar av känd teknik, som därför kommer att förklaras i det följande, delvis under hänvisning till ritningen. På denna visar fig. l en schematisk återgivning av en vätgas-svavelsyraanläggning för användning vid ett känt förfarande, . fig. 2 i samma skala en motsvarande anläggning, ändrad för utövande av föreliggande förfarande, och fig. 3 en pilotanläggning, i vilken något senare i föreliggande beskriv- ning omtalade försök är utförda.

Gemensamt för de förfaranden, som redogörs för här, är att den våta S02-haltiga gasen uppvärms till 400 - 4500C, varpå S02 oxideras.till S03 över ett eller flera skikt katalysator, vanligtvis vanadinkatalysator, varvid kylning utföres mellan de enskilda skikten, när flera dylika före- kommer. Den bildade S03- och H20-haltiga gasen kan därefter, t ex med 8101846-7 hjälp av en ângpanna, kylas ned till en temperatur av ca 300°C, som säkert befinner sig över daggpunkten för svavelsyraångan i gasen och alltså icke medför fara för en kondensation av svavelsyra före dennas avskiljning i gasen, en kondensation, som skulle förstöra värmeväxlaren. Själva kondensa- tionen av S03/H20 till flytande svavelsyra försiggick vid den ursprungliga utvecklingen av vátgasmetoden vid 50 - 8000, senare vid något högre tempera- tur.

Sålunda är det känt (Sulphur No. l23, mars-april l976, sid 36-42) att lstörtkyla den ca 300°C varma, vattenhaltiga S03-gasen till under l00°C med hjälp av svavelsyra i ett bestrihnngstorn eller en venturiskrubber. Svavel- syran kondenseras dels till flytande syra, som uttas som produkt med en' koncentration av 70 - 85 % HZSO4, dels i form av en syradimma, som avlägs- nas med hjälp av ett eller flera högeffektiva filter. Genom nämnda publika- tion är också känt att utföra delvis kondensation av syraângan i en ven- turiskrubber vid 180 - 230°C före slutkondensationen i ett paket och med svavelsyrabestrilat torn.

Vid en variant (P. Schoubye, Sulphur, juli-augusti l978; franska patentskriften l 395 561) av detta förfarande uppkoncentreras den i be- strilningstornet kondenserade och i filtret uppfängade och utskilda före- trädesvis tunna svavelsyran till 93 - 96 % HZSO4 genom kontakt i en kon- centrator, i praktiken en koncentreringszon i tornet, i momtnmimot den ca 30000 varma S03-haltiga matargasen. Det praktiska genomförandet av den- na utformning av vätgas-svavelsyrametoden åskådliggöres lättast under hän- visning till fig. l. ' I Pâ denna betecknar 10 en ledning för matargas innehållande svavel- dioxid; matargasen innehåller typiskt under 6 % S02 och innehåller tillika syrgas och vattenånga. Matargasens S02 oxideras till S03 i en konverter 12 som typiskt innehåller två katalysatorskikt l4 och l6 med mellanliggande kylning i en ångpanna l8. Dxidationen äger rum vid en temperatur av 400 - 450°C. Den utgående, nu S03-haltiga gasen avkyls i en panna 20 till en tem- peratur T1, som skall vara säkert över gasens daggpunkt och typiskt är ca 300°C, innan den leds genom en ledning 22 som ingångsgas för ett utmurat svavelsyratorn 24. Gasen förs genom detta i uppâtgáende riktning, och i huvudsak består tornet av tre zoner, nederst en koncentrationzon eller koncentrator 26, däröver en absorptionszon eller absorber 28 och överst en agglomerationszon 30. 8101846-7 I koncentrationszonen 26 finns-en packning av syrafasta fyllkroppar, som bestrilas med kondenssvavelsyra. Uppåtströmmande ingångsgas från led- ningen 22 kommer här i beröring med vätskan, som härvid uppkoncentreras till en koncentration av 93 - 9? % HZSO4; den bildade och uppkoncentrerade svavelsyran uttas från tornets nedersta del genom en ledning 32 och kyls i en värmeväxlare 34.

Mellan koncentrationszonen 26 och absorptionszonen 28 finns en be- hållare 36 för vätskeformig svavelsyra och med ett inre överlopp 38.

Efter passage av koncentratorn har gasen blivit nedkyld till en temperatur T2 HV ïYDiSkt CH 24006 och är nu mättad med svavelsyraånga. I absorptions- zonen 28 finns också en packning av syrafasta fyllkroppar, som bestrilas med vätskeformig svavelsyra med en temperatur T5 av typiskt ca l0O°C, vil- ket medför, att den uppåtströmmande gasen avkyls till ca l20°C, varvid nästan all svavelsyraânga kondenseras och absorberas i bestrilningssyran eller förs upp i ett filter 46 i form av syradimma. Den koncentrerade syran löper som redan nämnts nedåt genom överloppsröret och utgör anläggningens 2 nettoproduktion. En del av den kondenserade syran föreligger dock som ganska små droppar, som i form av syradimma förs vidare uppåt i tornet med den uppâtströmmande gasen.

Bestrilningssyran framkommer genom en recirkulation, varvid syra från behållaren 36 och med en temperatur T4 typiskt ca l40°C förs genom en led- 2 ning 40 och en syrakylare 42 tillbaka till tornet 24 för bestrilning av absorptionszonen 28. Den har vid returneringen till tornet typiskt en koncentration av 85 - 88 % HZSO4 och strilar ner över packningen i absorp- tionszonen 28 från öppningar i en vätskefördelare 44.

Syradimmans fina droppar agglomereras delvis till större droppar i en packning av syrafasta fyllkroppar i agglomerationszonen, varifrån de kan strila ner som vätskeformig svavelsyra genom zonerna 28 och 26. Resterande mängder smâdroppar kan uppfångas i ett högeffektivt filter 46, innan den nu från svavelsyra och svaveltrioxid i allt väsentligt befriade gasen kan ledas bort till atmosfären genom en skorsten 48. 2 Det har emellertid visat sig, att i vätgas-svavelsyraanläggningen,2 också av den i fig. l visade typen, i praktiken bildas stora mängder svavel- syradimma, och att agglomerationen till större droppar i agglomerationszonen 30 icke är helt fullständig; så att trots agglomerationszonen ett mycket stort och effektivt filter 46 krävs, vilket genom uppfångning av en stor 8101846-7 mängd syradimma medför ett avsevärt tryckfall och därav följande avsevärd energiförbrukning för drift av icke visade kompressorer.

Det är som antytts ovan uppfinningens ändamål att åstadkomma ett för- farande av det angivna slaget, vid vilket mängden svavelsyradimma nedbringas avsevärt samtidigt med att ständigt möjliggöres att utta den producerade svavelsyran med den önskade koncentrationen av minst 93 % HZSO4.

Vid inledande försök nar det visat sig i praktiken, att vid låga koncentrationer av svaveltrioxid i ingångsgasen till tornet, dvs under 0,5 eller l % S03, rimligt dimfri drift kunde uppnås, om recirkulations- syrans utgângstemperatur T4 låg på den för anläggningen högsta tillåtna, dvs l40 - l50°C och samtidigt ingångstemperaturen T1 av ingångsgasen till tornet var högst ca 280%. via att sos-innanan 'i gasen :in tama: av över l - 2 % bildades stora mängder syradimma, som hade benägenhet att över- svämma filtret och omöjliggöra drift av anläggningen._Vidare blev emissions- gränsen av 50 mg syradimma per Nm3 överskriden eftersom gasen ofta innehåller mer än l0 g syradimma per Nm3 samtidigt med att filtret endast avlägsnar 99 % av syradimman. Även vid installation av mycket stora filter måste man vänta sig icke kunna upprätthålla en emissionsgräns av 40 eller endast 50 mg syra- dimma per Nm3, eftersom_syradimmainnehållet i gasen ofta var över l0 - 20 g/Nm3, medan reningsgraden för till och med de bästa filtren knappast är över 99,5 %.

Pä grundval av dessa iakttagelser företags ett pilotförsök, närmare beskrivet senare i beskrivningen. Vid försöken visade det sig överraskande, att bildningen av syradimma beror på nedan angivna fyra driftsparametrar och att utsläpp av svavelsyra såväl i ângform som dimma praktiskt taget kunde undgâs helt utan användande av dimfilter genom val av den rätta kombi- nationen av de fyra parametrarna: l) Temperaturen T4 hos den recirkulationssyra, som lämnar tornet (vid den i fig. l visade utföringsformen genom ledningen 40) och som efter kylningen vänder tillbaka till tornet som bestrilningssyra genom fördelaren 44. När denna temperatur är över ett visst kritiskt värde, beroende på de nedan an- givna tre faktorerna, försvinner syradimman praktiskt taget helt och hållet. 2) Koncentrationen av S03 plus HZSO4-ånga i ingångsgasen till tornet, i det följande betecknad PS0_,i; ju högre koncentrationen är, dessto större är benägenheten för bildning àav dinmm. I samband härmed har också koncentra- tionen av vattenånga i ingångsgasen en viss betydelse. 8101846-7 3) Temperaturen T] hos ingångsgasen till tornet. För att undgå korro- sion i värmeväxlaren före tornet måste T1 vara minst 30°C och helst minst 4000 över gasens svavelsyradaggpunkt, varför differensen mellan daggpunk- ten och T] snarare än T] själv ingår i bestämningen av T4. 4) Temperaturen TS hos bestrilningssyran och förhållandet mellan mängden aingångsgas och bestrilningssyra, L:G uttryckt som kg/h bestrilningssyra per Nm3/h ingàngsgas. ueräkning av värmebalansen för tornet visar emellertid, att T5 och L:G är inbördes beroende och bestämda av T4, när T] och samman- sättningen av ingångsgasen.är kända.

,Det visade sig vid försöken, att desto större PS0 _är och desto högre'T1 är, desto högre skall T4 vara för att bildninå'] av syradimma skall undgâs. Det visade sig också, att benägenheten till bildning av syradimma avtog, med andra ord, att det kritiska värdet på T4 avtog, med nedsatt syra-recirkulation ned till en viss gräns; under denna kunde gasen icke längre avkylas tillräckligt för att undgå utsläpp av ângformig svavel- syra. Detta sker, när avgångsgasens temperatur är över li20-l30°C. i Pâ grundval av det anförda har det visat sig, att man även utan an- vändning av ett högeffektivt filter kan uppnå en avgângsgas från en vät- gas-svavelsyraanläggning, som är väsentligen fri från svavelsyraânga och svavelsyradimma, om man enligt uppfinningen genomför driften i svavel- syratornet under sådana temperaturförhâllanden, att recirkulationssyran utgår från tornet med en temperatur av T4°C, bestämd genom formeln 14 > 14o+ se: +p + 0,2 (i, -Td) där'cz betecknar koncentrationen i volymprocent av S03 + HZSO4-ånga i ingångsgasen till tornet, /B koncentrationen av vattenånga i samma in- gangsgas, T] temperaturen av samma ingângsgas i °C, Td daggpunkten för svavelsyraångan i samma ingângsgas i QC (och T] - Td är minst l0). Ut- trycket är rimligt giltigt i det i praktiken intressanta koncentrations- området av 0,2-l0 % (S03 + HZSO4-ånga), samt för vattenångkoncentrationer upp till ca 30 % H20.

Vid definitionen av uppfinningen förutsätter man, att nyckelpara- metern för om svavelsyraoimma bildas eller icke är utgângstemperaturen 'T4 hos recirkulationssyran. Den verkliga nyckelparametern synes dock vara temperaturdifferensen mellan temperaturen T2 hos den gas, som ström- 8101846-7 mar upp fran koncentrationszonen och T4. Eftersom emellertid T2 är en för- hållandevis konstant temperatur vid praktiskt drift av anläggningen, är det en tillàtlig förenkling att betrakta T4 som den utslagsgivande para- metern.

Det kan nämnas, att T2-T4 vid en koncentration av 0,5 - l % S03 i ingangsgasen skall vara mindre än ca lOO°C vid 3 % S03 i ingàngsgasen mindre än ca 70°C och vid 5 - 6 % S03 i ingångsgasen mindre än ca 40°C för att säkerställa, att -under 50 mg HZSD4 per Nm3 förekommer i avgångs- gasen före filtret. Det beror antagligen på att en för stor temperatur- differens mellan de bestrilade fyllkropparna och gasen medför en så kraf- tig underavkylning av HZSD4-ångan nederst i absorptionszonen, att syran utkondehserar i gasfas som aerosol i stället för att diffundera ut i vätske- filmen på fyllkropparna.

Denna mekanism vid bildningen av dimma förklarar också varför stor övertemperatur hos ingângsgasen ger förökad tendens till bildning av dim- ma eller med andra ord kräver ökning av T4, varvid nämligen denna över- temperatur åstadkommer, att svavelsyra förångar i koncentrationszonen, så att koncentrationen av HZSO4-ånga i absorptionszonens nedre delar ökar.

Det skall dock framhållas, att denna förklaring icke är uttömmande och att de angivna resultaten är svåra att förklara helt och hållet, efter- som förhållandena i absorptionszonen kompliceras av att överst i denna absorption av vattenånga äger rum frân bestrilningssyrans gasfas, vilket kan ge denna en temperaturökning av upp till 40-80°C.

Vid pilotförsök visade det sig också, att driftförhâllandena i koncentrationszonen har stor praktisk betydelse. Om syran, som genom över- loppet 38 rinner ner i koncentrationszonen 26, icke är minst lika varm som utloppet från absorptionszonen och därmed recirkulationssyran, ökas bild- ningen av dimma avsevärt, där den nedrinnande syran möter den varma gasen i koncentrationszonen. Denna syradimma passerar nästan oförminskad genom absorptionszonen till filtret. Man bör därför enligt uppfinningen låta svavelsyra gå till koncentrationszonen med minst den temperatur, med vilken irecirkulationssyran uttas från tornet. I praktiken kan detta uppnås genom lämplig värmeisolering av tornet och genom att tornet utförs med inre över- lopp, genom vilket den producerade syran går ner i den med absorberdelen sammanbyggda koncentratorn, varigenom avkylning av syran icke kan äga rum på samma sätt som om överloppsröret är utfört utvändigt på tornet eller 8101846-7 koncentrator och absorber är åtskilda.

Det framgick av pilotförsöken, att det utan koncentrationszonen är praktiskt taget omöjligt att undgå bildning av stora mängder svavelsyradimma, medan den däremot icke är nödvändig, för att den önskade koncentrationen av minst 93 % HZSO4 skall uppnås. Om man sålunda leder den till 280 - 300°C varma ingångsgasen direkt till absorptionszonen. kommer utgångssyran från denna att ha en koncentration av ca 93 % HZSO4 vid utgângstemperaturen av 180 ~ 200°C. Produktsyran kan sålunda i och för sig tappas direkt ut ur kretsloppet för cirkulationssyran utan användning av överloppet 38 och koncentrationszonen. överraskande visade det sig emellertid, att koncent- rationszonen är nödvändig av en helt annan anledning än vid den beskrivna kända tekniken, nämligen för att undgå syradimma. aEn fjärde väsentlig iakttagelse var, att benägenheten att bilda syra- dimma syns avta något med stigande storlek hos fyllkropparna. Sålunda sågs vid pilötförsöken större benägenhet för bildning av dimma vid användning av l0 mm sadlar i stället för 20 mm sadlar i absorptionszonen. Och i en in- dustriell anläggning, där 50 mm sadlar används, finner man efter ändring av anläggningen i enlighet med förfarandet enligt uppfinningen, att den nödvändiga temperaturen T4 vid 5 - 6 % (S03 + HZSO4) i ingångsgasen är l0 - 2000 lägre än som framkom vid pilotförsöken. Man förfar därför enligt uppfinningen synnerligen lämpligt i enlighet med vad som anges i krav 4.

Vid de nämnda försöken har det visat sig såsom framgår av omstående tabell 2, att temperaturen T5 hos bestrilningssyran är av betydelse för bildning av syradimma, så att lägre temperatur av denna syra nedsätter mängden syradimma. Temperaturen T3 hos gasen från absorptionszonen är dels en funktion av temperaturen T5 hos bestrilningssyran; denna uppvärms ' vid kontakten med de uppåtströmmande gaserna över absorptionszonen 28. När de ovan beskrivna fodringarna pâ den temperatur, med vilken recirkulations- syran uttas från tornet, är uppfyllda, kan mängden syradimma hållas mycket låg, om enligt uppfinningen den recirkulerade syran tillförs tornet över absorptionszonen vid en temperatur T5 av -30 - 60012, medan vid den i fig. l åskådliggjorda kända tekniken typiskt är ca l00°C.

Det förhållandet, att temperaturökningen T5~T4 för bestrilningssyran vid passagen genom absorptionszonen ökas från 20 - 40°C till l00 - l50°C vid förfarandet enligt uppfinningen, medför, att strömmen av bestrilnings- syra blir ca 4 gånger mindre vid föreliggande förfarande än vid känd tek- nik, så att tornets diameter kan minskas. 8101846-7 De av förfarandet enligt uppfinningen betingade driftsmässiga ändringar- na och i praktiken därav nödvändiggjorda ändringar av den beskrivna vätgas- anläggningen framgår av fig. 2, där endast själva tornet är visat.

Diametern hos tornet 24 kan minskas på grund av den avsevärt mindre vätskebelastningen. Fyllkropparna i koncentrationszonen 26 och absorptions- zonen 28, vilka vid den kända utformningen typiskt är 20 - 25 mm stora, kan som nämnts ersättas med något större fyllkroppar, speciellt med en nominell storlek av 50 mm eller därutöver, varigenom strömningsmotståndet och därmed tryckförlusten minskas.

För att skydda syrakylarn 42 mot den höga temperaturen T4 hos den från tornet utgående recirkulationssyran inlägges en extra cirkulation 50, i vil- ken kylaren 42 ingår, i ledningssystemet omfattande ledningen 40, som transporterar recirkulationssyran genom kylaren tillbaka till vätskeför- delaren 44. Temperaturen i recirkulationssystemet efter kylaren 42 hålls iänpiigen pa den ovan angivna 30 - ao°c, t ex på ca 5o°c.

Dessutom ökas kapaciteten hos syrakylaren 42, eftersom syran av den angivna anledningen skall kylas till en lägre temperatur än hittills.

Packningen i agglomerationszonen 30 kan ersättas med ett enkelt droppfång 52. Däremot bevaras filtret 46 i princip för att hindra ut- släpp av syradimma vid anläggningens start och vid driftsstörningar. Det kan emellertid göras mindre än eljest. Eftersom det under normal drift praktiskt taget icke skall uppsamla syradimma, medför det endast ringa tryckförlust. Vid användning av en industriell anläggning av det angivna förfarandet har man således vid användning av filter, som är förhållande- vis billiga i investering och drift, uppnått stabil drift med innehåll av svavelsyradimma i avgångsgasen av under nägra få mg per Nm3.

Tjockleken hos utmurningen och värmeisolationsmaterial omkring ab- sorptionszonen 28 och den del av tornet, som ligger mellan denna och kon- centrationszonen 26, ökas på grund av den högre temperaturen i absorptions- zonen och kravet på högre temperatur T4.

Förfarandet enligt uppfinningen skall till slut belysas ytterligare med beskrivning av det tidigare nämnda försöket och en pilotanläggning, som användes för detta.

Eërâäå För försöken användes den i fig, 3 schematiskt visade pilotanlägg- ningen. Gas från en industriell malmrostningsanläggning och innehållande 0,5 - l % S02 samt koldioxid, kvävgas, argon och vattenång, leds i en 8101846-7 lO mängd av 20 - 35 Nm3/h genom en strömningsmätare 60 och en gasvärmare 66 till konvertern l2, där ca 98 % av S02-innehållet oxideras till S03. Vid några försök användes högre koncentration av S02 och extra mängder därav kan tillföras genom en andra strömningsmätare 62 och extra vattenånga genom en ledning 64. Efter kylning till den önskade temperaturen T] i värmeväxla- ren 20 förs gasen,som vid känd teknik till den nedre delen av ett lodrätt svavelsyratorn 24. g Tornet 24 är uppbyggt av ett glasrör med en invändig diameter av l00 mm och är isolerat med l5 - 20 cm tjock mineralull, varvid värmeför- lusten till temperaturmätpunkten T3 vid recirkulationssyrans återgång till tornet var mindre än som svarade mot ett temperaturfall av l0°C. Som fyllkroppar både i koncentrationszonen 26, som hade en höjd av 0,6 m och i absorptionszonen 28, som hade en höjd av l,5 m, användes 20 mm keramis- ka sadelformade kroppar.

Temperaturer mättes med termoelement i termofickor med diametern 3 mm.

Gasprover för bestämning av innehållet av syradimma uttogs genom en ledning 68; syradimman frânfiltrerades i ett glasullsfilter och dess mängd bestämdes genom filtrering.

Liksom i de beskrivna industriella anläggningarna hade pilotanlägg- ningen mellan koncentrationszonen och absorptionszonen en behållare 36 med ett överlopp 38, och syra med en temperatur T4 recirkulerades genom en ledning 40, kylaren 42, strömningsmätaren 70 och bestrilningsinloppet 44 till tornet 24 över absorbern. Gas avgick från tornet genom filtret 46 och skorstenen 48. _ Typiska mätresultat är visade i nedanstående tabell 1 och 2. De visade mätresultaten är genomsnittsvärden mätta över perioder av 4 - 6 timmar med konstanta driftsförhållanden. Under en sådan mätperiod kan de mätta syra- dimvärdena variera från 50 % till 200 % av genomsnittsvärdet, medan tempe- raturerna hålls pâ den angivna f4°C. _ De försök, som ledde till resultaten i tabell l, företogs med konstant temperatur hos den till tornet recirkulerade syran på T5 = 35°C. Gasens av- gångstemperatur i ledningen 68 och skorstenen 48 var 70 - 90°C och gasström- men genom tornet var ca 26 Nm3/h per m2 torntvârarea . Syrarecirkulations- hastigheten genom ledningen 40, kylaren 42 och strömningsmätaren 70 till bestrilningsinloppet 44 var ca l5 - 25 l/h och reglerades för uppnâende av det önskade värdet på T4. Osäkerhetsfaktorn på bestämningen av innehållet 8101846-7 ll av syradimma före filtret var som nämnts 0,5 - 2.

Tabell l Ingångsgas i Td, T1, T2, T4, T2-T4 Innehåll av syradimma ledn. 22 oc oc oc oc oc före filtret, 2503 2150 gnfoymå 0,5-1 10 225 200 230 100 130 10 0,5-1 10 223 200 230 130 100 2 0,5-1 10 225 250 230 150 so 0,04 3 10 235 290 240 130 110 >10 3 10 2 235 290 240 150 90 2 3 10 235 290 240 150 50 0,04 3 20 245 300 250 190 50 0,04 3 5 235 200 240 150 50 0,03 5-5 10 ~ 245 300 250 150 100 >10 5-5 10 245 300 250 150 70 1 5-5 10 245 300 250 190 50 0,2 5-5 10 245 300 250 200 50 0,04 55 w 2% æo 2m_ mo 50 m3 Som framgår av det tidigare framförda och ritningen är Td daggpunk- ten för svavelsyraângan i ingångsgasen i ledningen 22, T1 temperaturen av denna ingångsgas, T2 temperaturen hos den gas, som passerar från koncent- ratorn upp i absorbern 28 och T4 temperaturen hos svavelsyran i recirkula- tionsledningen 40, som lämnar absorbtionsdelen.

Tabell l visar, att med en inloppstemperatur till tornet av 35°C för den recirkulerade syran en så hög absorption av svavelsyraânga i recirkulationssyran och eventuellt redan i koncentrationszonen kan äga rum, att högst 60 mg syradimma per ma avgângsgas erhålles, om cirkula- tionssyrans utgångstemperatur(TQ hålls över ca l50°C, när det förekommer 0,6 - l % S03 i ingångsgasen, över ca l80°C, när den innehåller 3 % S02 och över ca 20000, när den innehåller 5 - 6 % S03NñYVld ln9åfl9593$9"5 t@ÛPëY5tUf skall vara säkert över daggpunkten, i v arje fall ca 30°C däröver. 8101846-7 12 Ingångsgasen kan .å andra sidan, som nämnts i den tidigare delen av be- skrivningen icke heller ha en för hög temperatur utan samtidig ökning av T4, eftersom detta, som framgår av sista försöket i tabell l, ger benägenhet till ökad bildning av dimma. Det framgår, att vatteninnehâllet i ingângsgasen har en ringa inverkan på det kritiska värdet för recirkulationsgasens utgångs- temperatur. 4 Tabell 2 visar resultaten av en försöksserie, där strömmen L och in- gängstemperaturen T4 hos bestrilningssyran varierades, medan ingângsström- men G i ledningen 22 hölls konstant på 22 Nm3/h och temperaturen T1 hos denna konstant på 28006; innehållet av S03 var 3 % och av vattenånga l0 %, daggpunkten sålunda 235°C, Den högre mätta mängden syradimma före filtret vid mätningarna i den angivna ordningsföljden kan knappast enbart förklaras meddet högre svavel- syraângtrycket, som vid T3 '= l3D°C och 6 4 7 71 kvarvarande vattenånga före filtret är ca 40 mg HZSD4 per Nm3. Det är sannolikt, att lägre värden av L/G i sig själv minskar benägenheten för bildning av syradimma, eftersom lägre värden av L/G betyder, att värmekapaciteten hos de två strömmarna närmar sig varandra, vilket ånyo enligt den allmänna teorin för värmeväx- ling mellan två strömmar åstadkommer att temperaturprofilen i den nedersta, kritiska.delen av absorbern blir mindre stel och att kondensationen av svavelsyraånga därvid sker långsammare.

Tabeii 2 T5, °c 11:. syrgas T4, °c 13, °c syradimma före fiitret, per timme i mg HZSO4/Nm3 ledning 44 ss 14 iso so so so 16 iso 90 _ 40 120 24 180 130 200

Claims (4)

8101846-7 13 PATENTKRAV

1. l. Förfarande för framställning av svavelsyra, varvid en gasström, som innehåller svaveltrioxid och svavelsyraânga 1 en total mängd av intill 10 volymprocent och vattenånga 1 en mängd av intill 50 volymprocent, leds i ett svavelsyratorn 1 motström mot bildad vätskeformig svavelsyra genom en koncentrationszon med svavelsyrabestrilade fyllkroppar och därefter en ab- sorptionszon, 1 vilken svavelsyraångan absorberas 1 recirkulerad svavelsyra pä därmed bestrilade fyllkroppar, k ä n n e t e c k n a t därav, att 1 svavelsyratornet sådana temperaturförhàllanden upprätthålls, att recirkula- tionssyran uttas från tornet med en temperatur på T4°C, bestämd genom formeln T4 > l40 + 6:! + 13 + 0,2(T1-Td) där cl är koncentrationen 1 volymprocent av S03 + HZSD4-ånga i ingångsgasen till tornet,/3 koncentrationen 1 volymprocent vattenånga 1 sama ingångs- gas, T1 temperaturen av samma ingängsgas 1 °C och Td daggpunkten för svavel- syraånga i samma ingångsgas 1 °C.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t därav, att man låter svavelsyra löpa till koncentrationszonen med minst den tempera- tur, med vilken recirkulationssyran uttas från tornet.

3. Förfarande enligt krav l-3, k ä n n e t e c k n a t därav, att den recirkulerade syran tillförs tornet med en temperatur T5 av 30 - 60°C.

4. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t därav, att 1 absorptionszonen fyllkroppar används med en nominell storlek av 50 mm eller däröver.