SU1583351A1 - Способ получени серной кислоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к производству серной кислоты контактным методом с применением в качестве сырь  технической серы, и может быть использовано в химической промышленности и позвол ет увеличить выход продукта за счет снижени  потерь серы со шламом. Серную кислоту получают путем многостадийного окислени  сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной кислоты и разделением газа после первой стадии окислени  на два потока. При этом один из газовых потоков совместно с потоком гор чего воздуха направл ют над слоем серного шлама при 430-520°С со скоростью 1300-1600 нм 3/ч на 1м 2, который представл ет собой отход производства серной кислоты. Объемное соотношение серного ангидрида и кислорода в газовой смеси составл ет (6,9-5,2):(10,9-13,4) соответственно, а температура и скорость достаточны дл  воспламенени  серного шлама и поддержани  устойчивости реакций образовани  сернистого ангидрида. В это врем  другой разделенный газовый поток подвергают охлаждению до температуры, достаточной дл  проведени  промежуточной абсорбции, которую провод т после смешени  потоков перед подачей на следующую стадию окислени . 1 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к производству серной кислоты контактным методом с применением в качестве сырь  технической серы и может быть использовано в химической промышленности.

Целью изобретени   вл етс  повышение выхода продукта за счет сниже- ни  потерь серы со шламом.

В способе, включающем многостадийное окисление сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной

кислоты и разделение газа после первой стадии окислени  на два потока с последующим их смешением перед подачей на следующую стадию окислени , один из газовых потоков совместно с потоком гор чего воздуха направл ют над слоем серного шлама - отхода производства серной кислоты, при объемном соотношении серный ангидрид: кислород в газовой смеси 6,9 - 5,2 : 10,9 - 13,4 соответственно при 430 - 520°С со скоростью 1300 315

1600 нмэ/ч на 1 MJ, а другой газовый поток подвергают охлаждению до температуры , достаточной дл  проведени  промежуточной абсорбции, которую провод т после смешени  потоков перед подачей на следующую стадию окислени . Скорость 1300-1600 нм3/ч на

1м поверхности серного шлама и температура газового потока 430-520 С Q позвол ют обеспечить самовоспламенение серного шлама и устойчивые реакции образовани  сернистого ангридри- да без дополнительного поддержани  темпер атуры.j 5

На чертеже представлена схема, реализующа  способ.

Пример. Через трубопровод 1 нагнетают в сушилку 287550 нм3/ч предварительно очищенного от пыли20

атсоферного воздуха с температурой 20°С, высушивают 94-95%-ной серной кислотой с температурой 65°С. Через брызгоуловитель 3 по газоходу 4 высушенный воздух с температурой 70°С 25 и под давлением 2300 нм вод. ст., нагретый в теплообменниках 5-9 до температуры 416°С, направл ют по га-- зоходу 10 в циклонную топку 11, куобеспечивающим соотношение SO : 07 равное 6,9:10,9, со скоростью 1600 на 1 м 2 поверхности серного шлама и совместно пропускают над слоем серного шлама. При этом происходит самовоспламенение верхних слоев серного шлама, в результа те чего сера сгорает в соответствии с химическими реакци ми:

S +

О,

+ 2SO э

SO,

3SOa

Так как в результате сгорани  с ры выдел етс  большое количество тепла, то прогреваютс  нижние слои серного шлама, где при достижении температуры 444°С происходит сублимаци  серы, что ускор ет процессы ее сгорани  в серном пламени. Процесс длитс  до полного выгорани  серы , т.е. периодический. Полученна  газова  смесь поступает в газоход 24 и далее с основным потоком в смеситель 23, где после смешени  двух потоков газы с температурой 200°С поступают в промежуточный абсорда поступает в количестве 10110 кг/ч Q бер 27, который орошаетс  98,3%-ной

жидка  сера, где сгорает с образованием 10,4 об.% SOз при 1200°С. Газ из циклонной топки в количестве 97600 нм3/ч охлаждают в испарительном блоке 12 до 420 С и по газоходу 13 подают на первую контактную полку 14 контактного аппарата 15, а затем соответственно через теплообменник 16 на вторую и через теплообменник 9 на третью контактные полки, Газы после первой стадии контактировани  при 465°С в количестве 97600 нмъ/ч и степени контактиро аа ни  94% по газоходу 17 покидают контактный аппарат 15 и дел тс  на два потока. Один газовый поток в количестве 71600 нм3/ч направл ют по . газоходу 18 на охлаждение в теплообменники 19, 20, 5 до температуры 200°С, затем в промежуточный абсорбер 21, который орошаетсй 24%-ным олеумом при 556С, и по газоходу 22 - в смеситель 23., Второй газовый поток в количестве 26000 нмэ/.ч по газоходу 24 направл ют в смеситеиь 23.Часть этого газового потока 1070 нм3/ч направл ют по байпасу 25, в который подают воздух по газоходу 26 в количестве 530 с температурой 41 6 С,

серной кислотой при 70°С. Степень абсорбции SOj 99,9%.

Газы после абсорбера 27 в количе стве 71550 нмэ/ч с температурой 75°

эе по газоходу 28 направл ютс  в тепло обменники 19, 20, 16, где подогреваютс  до температуры 430°С, после чего поступают на II стадию контактир вани , на контактную полку 29. После контактного аппарата 15 газы с обще степенью контактировани  99,5% по газоходу 30 поступают на охлаждение в теплообменники 8, 7, бис температурой 200 С поступают в конечный

45 абсорбер 31, который орошлетс  98,3 ной серной кислотой при 70°С, после абсорбера 31 газы с концентрацией серосодержащих, не превышающей предельно допустимые концентрации, в к личестве 58000 нм3/ч при температур

40

50

55

75 С выбрасываютс  в атмосферу.

.

Результаты опытов приведены в та лице.

Как видно из приведенных в табли це данных, при скорости потока газа

над слоем серного шлама менее 1300 нмэ/ч на 1 поверхности серн

обеспечивающим соотношение SO : 07, равное 6,9:10,9, со скоростью 1600 на 1 м 2 поверхности серного шлама и совместно пропускают над слоем серного шлама. При этом происходит самовоспламенение верхних слоев серного шлама, в результате чего сера сгорает в соответствии с химическими реакци ми:

+

О,

+ 2SO э

SO,

3SOa

Так как в результате сгорани  серы выдел етс  большое количество тепла, то прогреваютс  нижние слои серного шлама, где при достижении температуры 444°С происходит сублимаци  серы, что ускор ет процессы ее сгорани  в серном пламени. Процесс длитс  до полного выгорани  серы , т.е. периодический. Полученна  газова  смесь поступает в газоход 24 и далее с основным потоком в смеситель 23, где после смешени  двух потоков газы с температурой 200°С поступают в промежуточный абсорбер 27, который орошаетс  98,3%-ной

серной кислотой при 70°С. Степень абсорбции SOj 99,9%.

Газы после абсорбера 27 в количестве 71550 нмэ/ч с температурой 75°С

по газоходу 28 направл ютс  в теплообменники 19, 20, 16, где подогреваютс  до температуры 430°С, после чего поступают на II стадию контактировани , на контактную полку 29. После контактного аппарата 15 газы с общей степенью контактировани  99,5% по газоходу 30 поступают на охлаждение в теплообменники 8, 7, бис температурой 200 С поступают в конечный

абсорбер 31, который орошлетс  98,3%- ной серной кислотой при 70°С, после абсорбера 31 газы с концентрацией серосодержащих, не превышающей предельно допустимые концентрации, в количестве 58000 нм3/ч при температуре

75 С выбрасываютс  в атмосферу.

.

Результаты опытов приведены в таблице .

Как видно из приведенных в таблице данных, при скорости потока газа

над слоем серного шлама менее 1300 нмэ/ч на 1 поверхности серного шлама и объемном соотношении S03 :- : 0-г в газовой смеси более 6,9:10,9 увеличиваетс  врем  выгорани  серы, т.е. врем , в течение которого не обеспечиваетс  периодическое снижение вновь образующегос  серного шлама в непрерывном процессе получени  серной кислоты, что приводит к нарушению материального баланса использовани  шлама.

При скорости потока газа более 1600 нмэ/ч на 1 м 9 поверхности серного шлама повышаетс  пылеунос, который представл ет собой дисперсные твердые остатки шлама после выжигани  из него серы, что приводит к снижению качества серной кислоты в св зи с их попаданием в нее.

При объемном соотношении SOj : 0 в газовой фазе менее 5,2:13,4 уменьшаетс  обща  степень контактировани  в контактном аппарате в св зи с увеличенным отбором воздуха, что увеличивает потери серосодержащих веществ, так как происходит их выброс в атмосферу .

Claims (1)

1. Применение предлагаемого способа по сравнению с известным позвол ет увеличить выход конечного продукта на 0,32% в св зи с использованием отхода производства серной кислоты серного галама, что способствует улучшению охраны окружающей среды. Формула изобретени 

   Способ получени  серной кислоты, включающий многостадийное окисление диоксида серы, полученного при сжигании серы, разделение газа- после

   первой стадии окислени  на два потока , один из которых направл ют на промежуточную абсорбцию, с последующим смешением их перед второй стадией окислени , охлаждение газа и абсорбцию триоксида серы после каждой стадии окислени , о тличающий- с   тем, что, с целью увеличени  выхода продукта за счет снижени  потерь серы со шламом, полученным

   при сжигании ее, после разделени  второй поток газа пропускают в смеси с воздухом при объемном соотношении триоксида серы к кислороду 6,9 - : 10,9 - 13,4 соответственно над

   слоем серного шлама при температуре 430 - 520°С со скоростью 1300 - 1600 нмэ/ч на 1 м 2 поверхности шлама , после чего смешивают с первым потоком, прошедшим промежуточную

   абсорбцию, и смесь перед подачей на вторую стадию окислени  направл ют на дополнительную абсорбцию.

   99,5

   991,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,5

   99,45

   99,42

   99,33

   99,30

   Ј