ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа из "Технология серной кислоты" При получении серной кислоты методом мокрого катализа сернистый ангидрид, содержащий значительное количество паров воды, окисляется на ванадиевом катализаторе в серный ангидрид. Газовая смесь направляется затем в конденсатор. В результате взаимодействия паров воды с серным ангидридом в конденсаторе образуются пары серной кислоты, конденсирующиеся в этом же аппарате. Так как окисление сернистого ангидрида в серный производится на катализаторе в присутствии паров воды, процесс получил название метод мокрого катализа . [c.218] Метод мокрого катализа особенно удобен для получения серной кислоты из сероводорода, являюш,егося отбросным газом в ряде производств. В процессе выделения сероводород подвергается тщательной промывке и не нуждается поэтому в дополнительной очистке. Это очень упрощает процесс производства серной кислоты, который состоит всего из трех этапов сжигание сероводорода. окисление образующегося сернистого ангидрида в серпый и выделение серной кислоты. [c.219] Процесс сжигания сероводорода не связан с какими-либо трудностями и хорошо изучен. Не вызывает затруднений и окисление сернистого ангидрида в присутствии паров воды, не понижающих активности ванадиевой контактной массы (см. стр. 155). Трудности возникают только при выделении SO , из газовой смеси, содержащей пары воды, так как при ее охлаждении образуется туман, трудно улавливаемый в обычной абсорбционной аппаратуре. [c.219] При охлаждении газовой смеси, содержащей серный ангидрид н пары воды, вначале образуются пары серной кислоты, которые затем конденсируются. Скорость охлаждения газовой смеси может быть подобрана так, что пары серной кислоты будут конденсироваться только на поверхности без образования тумана (см. стр. 121). При большой скорости охлаждения одновременно с конденсацией паров на поверхности будет происходить конденсация паров в объеме и образование тумана. [c.219] Существующие способы выделения серной кислоты при получении ее по методу мокрого катализа можно разделить на две группы. В первой из них создаются условия, при которых основное количество паров серной кислоты конденсируется на поверхности, а во второй—основное количество паров серной кислоты конденсируется в объеме, а образующийся при этом туман выделяется в специальных аппаратах. [c.219] Для проведения процесса конденсации на поверхности были предложены аппараты трех типов трубчатые конденсаторы, насадочные скрубберы и аппараты барботажного типа. [c.219] Наиболее простым аппаратом, в котором пары серной кислоты выделяются конденсацией их на поверхности, является трубчатый конденсатор. Газовая смесь, содержащая серный ангидрид и пары воды, движется по охлаждаемым снаружи трубам конденсатора с такой скоростью, что возникающее пересыщение паров серной кислоты по всей длине труб конденсатора ниже критической величн1Ш1 (см. стр. 111). [c.219] Выделение основного количества паров серной кислоты конденсацией их на поверхности обеспечивается также в барботажном абсорбере (конденсаторе) при высокой температуре схема такой установки изображена на рис. 89. [c.220] Барботажный абсорбер представляет собой стальной цилиндрический котел, футерованный кислотоупорным кипичом и разделенный перегородками на три камеры (на стр. 289 описан аналогичный по устройству барабанный концентратор). Горячий газ последовательно проходит через слой кислоты в каждой камере. В первой камере температура кислоты 220—230° и концентрация 93—95% Н.ЗО , во второй 180—190° и 85—87% Н,50,. В этих двух камерах пересыщение паров серной кислоты ниже критической величины, конденсация их в объеме не происходит, и пары конденсируются на поверхности серной кислоты без образования тумана. В третьей камере (при 80—85° и 30—50% НоЗО,) пересыщение паров серной кислоты превышает критическую величину, вследствие чего часть паров конденсируется в объеме с образованием тумана серной кислоты. Однако колИ чество этого тумана невелико, так как большая часть паров серной кислоты выделяется в первых двух камерах. Туман серной кислоты, образующийся в третьей камере, достаточно полно выделяется в санитарном электрофильтре 2. [c.220] Температура кислоты в камерах определяется ее концентрацией, которую регулируют, периодически добавляя в каждую камеру определенное, количество воды. При высокой температуре вода в камерах испаряется образующиеся пары воды вместе с отходящими газами выбрасываются в атмосферу. [c.221] Существенным преимуществом барботажного абсорбера яв- ляется отсутствие циркуляционных насосов и отвод основного количества тепла при испарении воды. Поэтому охлаждать нужно только продукционную кислоту, причем требуемая для этого поверхность холодильников в 15 раз меньше поверхности холодильников, устанавливаемых при работе скрубберного абсорбера. [c.221] подаваемая в барботажный абсорбер для понижения температуры, может быть заменена слабой серной кислотой, которая концентрируется в камерах абсорбера до 93—95% HjS04 с использованием тепла образования и конденсации серной кислоты. [c.221] Процесс выделения серной кислоты в барботажном абсорбере не зависит от того, содержит ли поступающая в него газовая смесь только S0 5 или также и пары воды. В первом случае газовая смесь при соприкосновении с серной кислотой очень быстро насыщается парами воды и процесс все равно сводится к выделению серной кислоты из газовой смеси, содержащей SOg и HgO. Барботажный абсорбер применим таким образом для выделения серного ангидрида при получении серной кислоты не только из сероводорода и колчедана, но и из серы и других видов сырья. Но при этом вся продукция будет выдаваться в виде 93—95%-noii серной кислоты. [c.221] Л1н о —молекулярны вес воды. [c.221] На рис. 90 изображена схема производства серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа, по которой выделение серной кислоты производится в скрубберном абсорбере-кон-денсаторе при сравнительно низкой температуре поэтому значительная часть паров серной кислоты конденсируется в объеме с образованием тумана. [c.222] Газ из цеха сероочистки, содержащий 85—90 о H S, поступает в печь I, где сероводород сжигается в смеси с атмосферным воздухом. Из печи 1 газ, имеющий температуру 900—1100°, поступает в трубчатый теплообменник 2 или в котел-утилизатор 3, где охлаждается до 440—450°. Окисление SOo производится в трехслойном контактном аппарате 4, в котором после первого и второго слоев контактной массы газ охлаждается в трубчатых теплообменниках. В межтрубное пространство теплообменников подается атмосферный воздух. [c.222] Конструкция контактного аппарата значительно упрощается, если газ после каждого слоя контактной массы охлаждается путем добавления атмосферного воздуха (см. рис. 87). [c.222] В сероводородном газе некоторых производств содержатся соединения азота, которые при высокой температуре в печах окисляются с образованием окислов азота. В абсорбционном отделении окислы азота поглощаются концентрированной серной кислотой в результате продукционная кислота содержит 0,3—0,5 % окислов азота. [c.223] Существенное достоинство описанного метода выделен 1Я серной кислоты состоит в том, что процесс осуществляется в обычной скрубберной башне, орошаемой серной кислотой при низкой температуре (40—50°), Недостатком метода является необходимость дополнительно затрачивать электроэнергию на перекачивание серной кислоты и расходовать большое количество воды для охлаждения кислоты в оросительных холодильниках. Нежелательным является также наличие относительно большого К( 1ичества окис,тов азота в продукционной кислоте. [c.223] На многих зарубежных заводах абсорбер-конденсатор орошают 75- 85 )-ной серной кислотой, а газ направляют в увлажнительную башню, в которой частицы тумана укрупняются за счет поглощения влаги и лучше выделяются в электрофильтрах.. При таком режиме окислы азота не поглощаются, а вместе с отходящими газами выбрасываются в атмосферу. Вся продукция выпускается в виде 75—85/О-ной серной кислоты. [c.223] Вернуться к основной статье