ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение концентрированного и жидкого диоксида серы из "Технология серной кислоты" Концентрированный газообразный и жидкий диоксид серы широко используется в промышленности для получения сульфитов, в производстве моющих средств, в холодильной технике, в легкой, пищевой и других отраслях промышленности. Диоксид серы, предназначенный для этих целей, получают главным образом из отходящих газов, и лишь в отдельных случаях— из газов, образующихся при сжигании серы или при обжиге серного колчедана. [c.235] Из многих предложенных методов концентрирования газов с низким содержанием SO2 наибольшее применение получил циклический метод с использованием жидкого абсорбента, в первую очередь — аммиака, по которому SO2 поглощается аммиачной водой с образованием раствора сульфит-бисульфита аммония (см. выше). Поглотительный раствор обрабатывают острым паром или нагретым воздухом, если не требуется получение 100%-ного SO2. В некоторых случаях для выделения SO2 раствор обрабатывают серной, азотной или фосфорной кислотой. Газ после конденсации паров и осушки направляют ка сжижение. [c.235] Плохо растворимый в воде шестиводный сульфит магния отфильтровывают и сушат топочными газами в кипящем слое при 160—180 С. Затем сухую соль нагревают топочными газами в кипящем слое вначале до 500, потом до 900—1000 °С. В этих условиях сульфит магния разлагается с выделением SO2 и образованием MgO, который охлаждают и возвращают в процесс. Таким способом получают газ, содержащий около 20% SO2, остальное — компоненты топочных газов. Способ используется также для получения чистого оксида магния. [c.236] Этот процесс экономичен при организации его в контактном сернокислотном цехе, поскольку можно использовать олеум, циркулирующий в системе. Часть растворенного в олеуме SO3 расходуется на образование SO2. Образующийся при этом бо.лее слабый олеум возвращается в цикл олеумного абсорбера. [c.236] Взаимодействие серы и триоксида серы происходит в реакторе, представляющем собой котел, снабженный теплоизоляцией, в который сверху по центральной трубе поступает твердая сера. Олеум, содержащий 30% SO3 (своб.) ii подогретый до 100 °С, поступает через днище реактора и вытекает по патрубку в верхней части реактора уже при содержании 5—10% SO3. Образующийся при окислении серы SO2 вместе с выделяющимся из олеума SO3 по- следовательно проходит два фильтра, заполненных серой, с которой реагирует газообразный триоксид серы. Для удаления из диоксида серы остатков SO3 газ пропускают через два абсорбера с насадкой, орошаемой моногидратом, затем фильтруют для удаления брызг и кислотного тумана и компримп-руют для снижения SO2. [c.236] Процесс уже несколько десятилетий используется в промышленности, но в литературе практически отсутствуют сведения об изучении его физико-химических основ. В НИУИФе проведен ряд лабораторных исследований, направленных на совершенствование способов производства чистого концентрированного диоксида серы. [c.236] Кинетику взаимодействия S с SO3 и механизм процесса изучали в лабораторных реакторах с мешалкой. Концентрация олеума была от 5 до 30% SO3 (св.), температура в зоне взаимодействия 70—100 °С. В олеум впрыскивали жидкую серу, которая при температурах ниже точки ее затвердевания (119°С) превращалась в шарики диаметром 1,5—6 мм. [c.236] Значение энергии активации, равной 19,5 ккал/моль (81,6 кДж/моль), свидетельствует о протекании процесса в кинетической области. [c.237] Энергия активации процесса разложения ЗгОз (образования ЗОг) составляет 13,6 ккал/моль (57,2 кДж/моль). Технологическая схема процесса представлена на рис. 80. [c.237] концентрацией 25% ЗОз (св.) нагревается последовательно в двух теплообменниках типа труба в трубе отработанным олеумом и паром до 120 °С и направляется в реактор, куда подается также жидкая отфильтрованная сера. В реакторе поддерживается температура 95—100 °С. Отработанный олеум, пройдя теплообменник, гидрозатвор и сборник, возвращается на закрепление. Образовавшийся диоксид серы поступает в наса-дочный моногидратный абсорбер, орошаемый 98,3%-ной серной кислотой. Очищенный газ в виде сухого высококонцентрированного (до 100% ЗОг) диоксида серы направляется потребителю. [c.237] Ориентировочные технико-экономические сравнения серо-олеумного способа с аммиачно-циклическим показали сокращение капитальных вложений на 12,5%, сокращение расхода пара в 2 раза, трудозатрат на 24%, а также сокращение расхода воды. [c.237] Наиболее целесообразна организация получения диоксида серы на предприятиях, где имеется производство олеума, поскольку может быть использован олеум, циркулирующий в системе использование — закрепление. [c.237] Сжижение диоксида серы. Для получения жидкого диоксида серы газообразный концентрированный SO2 после предварительной осушки сжимают в компрессоре до давления 0,4 МПа (около 4 ат) и затем охлаждают до 20 °С в холодильнике-кон-денсаторе. Сжиженный таким образом диоксид серы поступает в сборник-хранилише, откуда SOo разливают в баллоны или цистерны. Несжиженная в конденсаторе часть диоксида серы вместе с примесями азота и кислорода возвращается в абсорб-иионную башню установки для концентрирования или используется для получения серной кислоты, сульфитов и др. [c.238] Диоксид серы можно сжижать и без предварительной осушки его серной кислотой — проводя компримирование газа в несколько ступеней. Сначала из газа конденсируются водяные пары, которые таким образом выводятся из системы, затем сжижается диоксид серы. Жидкий SO2 получают и из газов с концентрацией 6—7% SO2, но при этом требуется давление свыше 1,96 МПа (20 ат). [c.238] Для практических целей в расчетах при производстве жидкого SO2 удобно пользоваться номограммой (построенной по данным Юшманова Е. PI.), по которой можно определить основные технологические параметры процесса сжижения (рис. 81). [c.238] Пример пользования номограммами. [c.238] Исходные данные Р = 0,9 МПа /= 15 °С Сю =60%. [c.238] На виде а точка пересечения для принятых t и Р дает на ординате справа концентрацию отходящего газа — 30% SO2 (доля 0,3). На виде б точка пересечения поднимающейся линии 0,3 с горизонталью 0,6 (шкала справа) дает на абсциссе долю сжиженного SO2 — 0,7. Опускаясь от той же точки пересечения (вид б) параллельно кривы . , подходим к правой ординате, и на. [c.238] На виде г по исходной доле 50г в газе (0,6) и исходной температуре (15 С) находим оптимальное давление газа (1,0 МПа), при котором будет минимальный расход электроэнергии. [c.240] Вернуться к основной статье