ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрирование растворов серной кислоты из "Аппараты с погружными горелками" Аппараты для выпаривания растворов серной кислоты широко используются в химической промышленностей и особенно в процессах, где серная кислота применяется в качестве водоотнимающего средства и разбавляется водой. [c.161] В процессах получения синтетических спиртов, в производстве двуокиси титана, в нитровании органических веществ и концентрированной азотной кислоты получают отходы разбавленной серной кислоты в огромных количествах. Чтобы снизить расходы серной кислоты по производству продукции, прибегают к концентрированию отходов и их повторному использованию. [c.161] Процесс концентрирования растворов серной кислоты состоит в удалении воды методом нагрева и испарения. [c.161] Чем выше концентрация раствора, тем больше будет испаряться серной кислоты, которая, уходя вместе с парами воды, будет составлять производственные потери. [c.161] Над раствором серной кислоты, содержащим 98% Н2504, состав паройой фазы будет соответствовать составу жидкой фазы и поэтому при дальнейшем нагревании такая кислота будет перегоняться начисто. [c.161] По мере концентрирования раствора серной кислоты возрастает температура образования паров, и при достижений содержания 98% Н2304 температура будет равна 320—330° С. [c.161] Температура кипения в зависимости От состава паров серной кислоты при выпаривании растворов представлена на фйг. 66. [c.161] Рёторты отливаются из легированных чугунов, однако при толщине стенок 60 мм срок их службы не превыщает 10—12 месяцев [30]. [c.162] В связи с тем, что раетворы серной кислоты при кипении чрезвычайно интенсивно разрушают металлы и сплавы, современные концентраторы выполняются в виде стальных сварных сосудов, внутри футерованных кислотоупорными материалами. [c.162] Лучшими концентраторами являются аппараты, у которых нагрев раствора серной кислоты осуществляется при непосредственном соприкосновении раствора с топочными газами. К такйм аппаратам относятся концентраторы Гайара и Кесслера, которые в начальный период развития химической промышленности сыграли большую роль в производстве серной кислоты и утилизации различных ее растворов. [c.162] Затем эти аппараты как малопроизводительные и несовершенные в конструктивном отношении были заменены концентраторами типа Хемико, которые сохранились и работают на многих предприятиях. [c.162] Аппараты Хемико представляют собой цилиндрический стальной барабан, внутри футерованный кислотоупорным кирпичом, где топочные газы, поступающие по трубам, барботируют через слой раствора серной кислоты. Топочные газы получают в выносной топке при сжигании мазута или газа. [c.162] Конструкция такого трехкамерного концентратора серной кислоты с выносной топкой представлена на фиг. 67. [c.162] Топка для сжигания топлива представляет собой стальной барабан диаметром Зли длиной 6 м, внутри выложенный листовым асбестом и футерованный в три слоя кирпичом диатомито-вым или трепельным, красным и огнеупорным (шамотным). [c.162] Внутри топки сооружаются две перегородки. Первая перегородка в виде решетки способствует хорошему перемешиванию топлива (газов) с воздухом и равномерному горению, так как она аккумулирует тепло и каталитически оказывает влияние на процесс горения топлива. [c.162] Концентратор представляет собой стальной горизонтальный барабан, внутри разделенный перегородками на три камеры, из которых две служат для предварительного нагрева и упаривания раствора, а третья — для окончательного концентрирования серной кислоты и выдачи готового продукта. [c.164] В целях лучшего использования тепла дымовые газы сначала поступают в концентратор по трем барботажным трубам, находящимся в растворе третьей камеры, а затем вместе с парами воды и серной кислоты они поступают по малой барботажной трубе, закрепленной в перегородке, во вторую камеру. Таким же образом парогазовая смесь из второй камеры поступает в первую, где она отдает свое тепло на подогрев поступающего в концентратор раствора. Для повышения температуры парогазовой смеси во второй камере установлена дополнительно барботажная труба, соединенная с газоходом, идущим от выносной топки. [c.164] полученное при сжигании топлива, расходуется в концентраторе на нагревание раствора, на выделение воды из кислоты (дегидратация), на испарение воды (парообразование) и частичное испарение самой серной кислоты. [c.164] По этой причине наблюдается значительный унос паров серной кислоты, которые улавливаются в электрофильтре в виде конденсата, содержащего 60—70% H2SO4. [c.164] Понижение температуры кислоты, поступающей в первую камеру концентратора, снижает температуру отходящих газов на электрофильтры, и тем самым уменьшается унос серной кислоты, хотя расход топлива при этом увеличивается. [c.164] Вернуться к основной статье