ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство серной кислоты контактным методом Технологическая схема производства контактной серной кис из "Производство серной кислоты Издание 2" Для получения жидкого сернистого ангидрида газообразный концентрированный ЗОг после предварительной осушки сжимают в ко.мпрессоре до давления 3,3—4 бар (около 4 атм) и затем охлаждают до 20 °С в холодильнике-конденсаторе. Сжиженный таким образом сернистый ангидрид поступает в сборник-хранилище, откуда ЗОг разливают в баллоны или цистерны. Несжи-женная в конденсаторе часть сернистого ангидрида вместе с примесями азота и кислорода возвращается в абсорбционную башню установки для концентрирования или используется для получения серной кислоты, сульфитов и др. [c.130] Сернистый газ можно сжижать и без предварительной осушки его серной кислотой, проводя компримирование газа в несколько ступеней. Сначала из газа конденсируются водяные пары, которые таким образом выводят из системы, затем сжижается сернистый ангидрид. [c.130] При избытке или недостатке воды получается соответственно водный раствор серной кислоты или олеум. [c.131] Возможность окисления сернистого ангидрида в серный на катализаторе была установлена еще в 1831 г. Однако широкое промышленное применение контактный метод производства серной кислоты, получил лишь спустя 70 лет, когда была установлена причина снижения активности катализаторов—присутствие вредных примесей в обжиговом газе—и разработан метод его очистки от этих примесей, прежде всего—от мышьяка. [c.131] Такая очистка применяется и в настоящее время на всех контактных установках, работающих на колчедане и другом сырье, содержащем мышьяк. Горячий обжиговый газ после выделения пыли обрабатывают сравнительно малоконцентрированной и холодной серной кислотой. В этих условияхТ о.хлаждается, и основные нежелательные примеси (серный, мышьяковистый и селенистый ангидриды) образуют туман, который удаляется затем в специальных фильтрах. Полнота очистки от тумана легко контролируется по прозрачности газа. [c.131] В процессе развития производства контактной серной кислоты из колчедана были усовершенствованы отдельные аппараты и технологические узлы, повышена мощность контактных систем, но принципиальная схема процесса, по существу, осталась без изменений. По такой же схеме перерабатываются и отходящие газы цветной металлургии, состав которых мало отличается от состава сернистого газа, образующегося при обжиге колчедана. [c.132] При получении серной кислоты из серы, не содержащей мышьяка, или из сероводорода схема производства существенно упрощается, так как отпадает необходимость в специальной очистке сернистого газа. Следует отметить, что очистное отделение по количеству аппаратов, их объему, расходу воды и электпоэнепгии составляет большую часть контактного сернокислотного завода. Еще более упрощается технологическая схема производства серной кислоты при получении ее из концентрированного сернистого ангидрида. Этот процесс состоит только из двух стадий окисления сернистого ангидрида в серный на катализаторе и абсорбции ЗОд. [c.132] В отечественной промышленности значительная часть серной кислоты еще получается из колчедана, ресурсы которого в СССР достаточно велики. Однако доля колчедана в общем балансе серосодержащего сырья уменьшается за счет более полного использования газов цветной металлургии и сероводорода, извлекаемого из газов коксохимических заводов, увеличения количества природной и газовой серы, направляемой в производство серной кислоты и др. (см. рис. 2 1, стр. 45). [c.132] Наиболее распространенная схема производства серной кислоты контактным методом из колчедана изображена на рис. П1-1. [c.132] Промывные и увлажнительная башни орошаются на себя (вытекающая из башен кислота вновь подается на их орошение). В этих башнях обжиговый газ нагревает орошающую кислоту, поэтому для ее охлаждения предусмотрены оросительные холодильники 14. Охлажденная кислота снова возвращается на орошение соответствующей башни. Очищенный газ поступает на осушку в башню 6 и, пройдя брызгоуловитель 7, газодувкой 8 нагнетается через межтрубное пространство теплообменника 9 в контактный аппарат 10. Кислота, орошающая сушильную башню, охлаждается в трубчатом холодильнике 15. [c.134] Газодувка расположена примерно в середине сернокислотной системы, следовательно, вся аппаратура п коммуникации до газодувки (по ходу газа) работают при разрежении, а аппараты и трубопроводы, установленные после газодувки—под некоторым избыточным давлением. [c.134] В контактном аппарате при окислении SOg выделяется большое количество тепла, которое используется для нагревания в теплообменнике 9 газа, поступающего на контактирование. Горячий газ из контактного аппарата направляется в трубы теплообменника и нагревает очищенный обжиговый газ, движущийся в меж-трубном пространстве, а затем поступает в экономайзер 11 или в ангидридный холодильник для дальнейшего охлаждения и использования тепла газа. Охлажденный в теплообменнике газ подается в абсорбционное отделение, где проходит олеумный абсорбер 12 и моногидратный абсорбер 13. [c.134] При поглощении серного ангидрида в абсорберах и паров воды в сушильных башнях выделяется тепло и орошающая кислота нагревается. Для поддержания постоянной температуры орошения циркулирующая кислота охлаждается в трубчатых холодильниках 15. В результате абсорбции серного ангидрида концентрация кислоты повышается, поэтому для создания стабильной концентрации орошающей кислоты моногидрат (H2SO4) разбавляют менее концентрированной сушильной кислотой, а олеум—моногидратом, для чего предусматриваются соответствующие кислотопроводы. Олеум из сборника 16 непрерывно передается на склад готовой продукции. [c.134] На некоторых заводах промывную кислоту после очистки от примесей используют для разбавления моногидрата ил]1 для приготовления концентрированной серной кислоты путем разбавления олеума. Часто разбавлением олеума водой получают также концентрированную серную кислоту. [c.135] Из описания данной схемы видно, что при получении контактной серной кислоты производится целый ряд противоположных операций. Горячий обжиговый газ охлаждается в очистном отделении, затем вновь нагревается в контактном отделении в промывных башнях газ тщательно увлажняется, затем не менее тщательно осушается в сушильных башнях пары воды, хотя и не оказывают вредного действия на ванадиевую контактную массу, но способствуют образованию в абсорберах сернокислотного тумана, что весьма нежелательно (стр. 144) для очистки обжигового газа от примесей их переводят в туманообразное состояние в промывных башнях, затем туман выделяется в электрофильтрах. Необходимость проведения всех этих операций приводит к значительному усложнению технологической схемы. [c.135] Технологический режим промывки газа регулируется путем добавления воды в сборник кислоты 2 при промывной башне (для поддержания в орошающей кислоте заданной концентрации 1 2804), а также путем изменения количества воды, подаваемой в газовые холодильники 4 6 (для поддержания постоянства температуры, выходящего нз них газа). Остальная часть схемы не имеет принципиальных различий со схемой, представленной на рис. 111-1, несколько различно только аппаратурное оформление технологических узлов. [c.136] При сжигании колчедана в печах КС в состав обжигового газа поступает незначительное количество мышьяка (стр. 76). В связи с этим в некоторых новых схемах производства серной кислоты предусматривается более простая мокрая очистка газа из печей КС или вообще исключается этот процесс (стр. 296). [c.137] В сернокислотной промышленности начинают широко применяться интенсивные и более совершенные аппараты, заменяющие насадочные башни, оросительные холодильники, центробежные насосы и др. Например, для выделения SOj из отходящих газов производства контактной серной кислоты контактным методом применяются интенсивные аппараты распыливающего типа (APT), в которых распыление жидкости производится потоком газа (стр. 267). Испытываются барботажные аппараты для осушки газа и абсорбции серного ангидрида, в таких аппаратах кислотные холодильники погружены в кислоту, через которую барботирует газ, что повышает интенсивность процессов абсорбции и теплопередачи. [c.137] В результате применения кислородного дутья при обжиге сырья в цветной металлургии повышается концентрация SOj в отходящих газах, что создает возможность интенсификации сернокислотных систем, работающих на этих газах. Использование кислотостойких материалов при изготовлении аппаратуры для производства серной кислоты контактным методом позволяет значительно улучшить качество продукции и увеличить выпуск реактивной серной кислоты. [c.137] Вернуться к основной статье