ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение контактной серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа из "Производство серной кислоты Издание 3" Метод мокрого катализа состоит в том, что 50 , содержащийся в сернистом газе вместе с значительным количеством паров воды, окисляется на ванадиевом катализаторе в серный ангидрид. Газовая смесь охлаждается далее в конденсаторе, где конденсируются образующиеся пары серной кислоты. Окисление сернистого ангидрида в серный по этому методу производится в присутствии паров воды, в связи с чем он получил название метода мокрого катализа. [c.278] Возможность получения серной кислоты методом мокрого катализа впервые установили в 1931 г. И. А. Ададуров и Д. Гер-нет. В дальнейшем этот процесс был всесторонне изучен, и в настоящее время метод мокрого катализа широко используется в СССР и во многих странах мира. Особенно добен этот метод для получения серной кислоты из сероводорода, являющегося отходом некоторых производств (стр. 60). Выделяющийся сероводород тщательно промывается и поэтому не нуждается в дополнительной очистке, что очень упрощает процесс производства серной кислоты. Процесс мокрого катализа состоит всего из трех этапов сжигания сероводорода, окисления образующегося сернистого ангидрида в серный и выделения серной кислоты. [c.278] При очистке горючих газов обычно получают концентрированный сероводородный газ (до 90% Н-зЗ), поэтому в печах для его сжигания выделяется большое количество тепла. В связи с этим при сжигании Но5 в печи вводят большой избыток воздуха или располагают в них змеевики котла-утилизатора. Стадия окисления ЗОо на катализаторе в процессе мокрого катализа оформлена примерно так же, как в схемах с использованием колчедана. Для снижения температуры газа по выходе из слоев контактной массы обычно добавляют атлюсферный неосушенный воздух, так как в газе уже имеется большое количество паров воды. Для конденсации паров серной кислоты применяют башни-конденсаторы с насадкой, а также барботажные и трубчатые конденсаторы. Наиболее распространены башни-конденсаторы, простые и надежные в эксплуатации. [c.278] Схема производства серной кислоты из концентрированного сероводородного газа изображена на рис. 9-5. [c.278] Из контактного аппарата газ, содержащий ЗОд и пары воды, поступает в башню-конденсатор 7, заполненную кольцевой насадкой и орошаемую серной кислотой. Температура орошающей кислоты на выходе в башню 50—60 °С, на выходе из башни 80— 90 °С. При охлаждении газа серный ангидрид и пары воды образуют пары серной кислоты, которые затем конденсируются. [c.279] Башня-конденсатор устроена так же, как сушильная башня (см. рис. 6-18), схема электрофильтра была показана на рис. 6-14. Стальной корпус электрофильтра футерован кислотоупорным кирпичом, осадительными электродами служат чугунные трубы. [c.279] В нижней части башни пары серной кислоты конденсируются только на поверхности насадки, так как вследствие высокой температуры газа возникающее здесь пересыщение пара Н.2504 не превышает критической величины, и потому туман не образуется. Расчет процесса конденсации в этой части башни ведут по обычным формулам тепло- и массопередачи. При дальнейшем охлаждении газа, когда пересыщение становится критическим, этот расчет ч сложняется, так как приходится учитывать образование капель тумана, их укрупнение, конденсацию паров на каплях и т. д. [c.279] Средний радиус капель г р, постепенно увеличивается (кривая 4) благодаря конденсации паров на их поверхности и коагуляции. На выходе из башни г = = 3,2-10- сж. [c.280] Температура газа t в начале процесса плавно снижается (кривая 1). Затем после образования тумана на небольшом участке башни (высота насадки Н = 1,96—2 м) температура газа несколько повышается в результате интенсивной конденсации паров НдЗО на каплях тумана и выделения большого количества тепла конденсации с поверхности капель, температура которых при этом становится выше температуры газа. [c.280] На рис. 9-7 изображена схема конденсации паров серной кислоты в башне, на орошение которой направляется только часть кислоты, подаваемой насосом, остальная кислота смешивается с кислотой, вытекающей нз башнн 1 (байпас). В этом случае тем- 1ература кпслоты, вытекающей из башни, повысится, но в холодильник 2 кислота поступает при той же телшературе, что и в обычной схеме работы башни. Температура кислоты, вытекающей из башни, регулируется вентилем 5 чем больше он открыт, тем меньше кислоты подается на орошение и тем выше температура кислоты на выходе из башни. С уменьшением количества орошающей кислоты температура газа после башни несколько повысится (в результате уменьшения среднелогарифмической разности температур), но при увеличении поверхности насадки температура газа на выходе из башни может остаться такой же, как и при подаче всей кпслоты на орошение башни. [c.281] Расчет башни-конденсатора. При проектировании установок мокрого катализа с использованием сероводородного газа высокой концентрации размеры конденсационной башни рассчитывают по данным процесса теплопередачи (без учета конденсации паров серной кислоты в объеме и образования тумана). Ниже приведена примерная схема такого расчета. [c.281] Состав II количество газа на входе в башню приведены в табл. 49. [c.282] Отдельным расчетом определено Ср х 2 130 ООО кдж/ч. [c.282] Отсюда высота насадки в башне составит 39 54 =6,1 м, диаметр башни равен 7 м. [c.283] Примечание. В расчете приняты исходные данные, приведенные на стр. 281. 282. [c.284] Из данных таблицы следует, что при температуре кислоты на входе в башню 50 °С с уменьшением количества орошающей кислоты содержание тумана в газе после башни уменьшается, а радиус капель тумана увеличивается. Он еще более увеличивается с повышением температуры орошающей кислоты на входе в башню, при температуре орошения 130 °С туман в башне не образуется. [c.284] Отсюда можно сделать следующий важный вывод путем уменьшения количества кислоты, орошающей башню-конденсатор, или повышения температуры кислоты на входе в башню можно понизить количество образующегося тумана и даже полностью устранить туманообразование. В зависимости от содержания паров серной кислоты в поступающем газе такие условия могут быть созданы в одной или в нескольких последовательно соединенных башнях. [c.284] При добавлении в газ воздуха для снижения температуры в контактном аппарате возрастает объем газа, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления и расхода электроэнергии на его преодоление. Поэтому на входе в контактный аппарат концентрацию ЗОа поддерживают выше оптимальной, а на последних стадиях контактирования добавляют такое количество воздуха, чтобы содержание в газе приближалось к оптимальному. [c.284] Концентрация Н2З в сероводородном газе, %. . [c.285] Вернуться к основной статье