ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрирование сернистого ангидрида из "Производство серной кислоты Издание 2" Концентрированный газообразный и жидкий сернистый ангидрид широко используется в промышленности для получения сульфитов, в производстве моющих средств, в холодильной технике и других отраслях промышленности. Сернистый ангидрид, предназначенный для этих целей, получают главным образом из отходящих газов и лишь в отдельных случаях—из обжигового газа, образующегося при сжигании серы или серного колчедана. [c.122] Как известно (стр. 59), во многих производствах образуются отходящие газы с небольшим содержанием SOg, которые недопу стимо выбрасывать в атмосферу по санитарным соображениям так как сернистый ангидрид вреден для здоровья и губит окру жающую растительность. Кроме того, находясь в атмосфере SOj постепенно окисляется в серный ангидрид, образующий сер ную кислоту при соединении с влагой воздуха. Присутствующая в воздухе серная кислота разрушает крыши, металлические конструкции, провода, кладку зданий, одежду и т. д. [c.122] Санитарная очистка отходящих газов от сернистого ангидрида трудна и дорого стоит, использование же этих газов непосредственно для получения серной кислоты экономически невыгодно. При совмещении газоочистки с получением концентрированного сернистого ангидрида процесс обезвреживания отходящих серосодержащих газов становится рентабельным. Особенно большое количество сернистого ангидрида удаляется с топочными газами тепловых электростанций, работающих на высокосернистых углях. Поэтому в недалеком будущем топочные газы должны стать основным источником получения концентрированного сернистого ангидрида, причем из них может быть получено такое большое количество концентрированного S0 , что значительную его часть будет вполне целесообразно использовать для производства серной кислоты. [c.122] На рис. 5-1 изображена схема циклического метода извлечения из газов и концентрирования сернистого ангидрида. Газ, содержащий 50о, проходит через орошаемую поглотительным раствором башню /. Здесь из газа извлекаётся сернистый ангидрид, после чего очищенный (обезвреженный) отходящий газ отводится в атмосферу. Поглотительный раствор, насыщенный сернистым ангидридом, подогревается в теплообменнике 3 раствором, освобожденным от ЗОз в башне 4. Подогретый таким образом поглотительный раствор направляется на орошение башни 4, в нижнюю часть которой подают острый пар. Выделяющийся из раствора в башне 4 сернистый ангидрид поступает на последующую осушку для удаления увлеченных им водяных паров. Далее концентрированный ЗОд сжижают или перерабатывают в газообразном виде. Освобожденный от 30 (регенерированный) раствор охлаждается сначала в теплообменнике 3, затем в холодильнике 5 и возвращается на орошение абсорбционной башни 1. [c.123] Если не требуется 100 %-ный сернистый ангидрид, а нужен лишь более концснтрировалный SOg, чем исходная газовая смесь, то SO2 можно отгонять из поглотительного раствора током нагретого воздуха, который разбавляет выделяющийся сернистый газ. В этом случае отгонка проводится при более низкой температуре, без теплообмена между насыщенным и регенерированным растворами. [c.124] В качестве абсорбентов сернистого ангидрида нашли промышленное применение вода, растворы гопы, сульфата и бдсудыЬита аммония, основного сульфата алюминия, фосфата натрия, известковое молоко, ксилйдин (водная эмульсия). [c.124] Применяемый поглотительный раствор должен обладать большой абсорбционной способностью (емкостью ) по отношению к SOg. Она зависит не только от свойств абсорбента, но и от условий абсорбции температуры, при которой ведется поглощение, содержания SOg в поступающем газе, заданной степени извлечения SOg из газа. Емкость любого абсорбента определяется прежде всего зависимостью растворимости газа в данном поглотителе от температуры. Если часть SOj образует химическое соединение с абсорбентом, емкость поглотительного раствора будет ниже общего содержания SO2 в насыщенном растворе. [c.124] Раствор, поглощающий сернистый газ, должен обладать химической стойкостью к примесям, содержащимся в поступающем газе. Если в процессе абсорбции SOg раствором образуются побочные продукты, их нужно удалять. Давление паров над раствором абсорбента должно быть невелико, в противном случае процесс поглощения SOg усложняется в связи с необходимостью улавливать пары растворителя. [c.124] Абсорбцию SO2 практически ведут при 24—45 °С, при отгонке сернистого ангидрида температуру постепенно повышают, доводя ее к концу десорбции почти до температуры кипения поглотительного раствора. [c.124] Важнейшим показателем любого циклического способа концентрирования сернистого ангидрида является расход пара на 1 т SOj. Этот показатель зависит от емкости поглотительного раствора, его теплоемкости, от удельной теплоты растворения двуокиси серы в данном растворе и от соотношения между SO и парами воды в получаемом концентрированном газе. [c.124] При нагревании раствора сернистая кислота разлагается с выделением SOg. [c.125] Данные о растворимости двуокиси серы в воде приведены в Приложении XI. По ним можно рассчитать теоретически количество воды, необходимое для поглощения 1 т SO . Фактический расход воды на абсорбцию всегда больше, так как в условиях, близких к равновесным, процесс замедляется (уменьшается движущая сила- абсорбции). [c.125] При нагревании водного раствора SOj до 100 °С сернистый ангидрид отгоняется практически полностью и после конденсации водяных паров из газа получается почти 100%-ный сернистый ангидрид. [c.125] При водном способе концентрирования сернистого ангидрида, как и во всяком другом циклическом процессе с применением жидкого поглотителя, расход пара тем меньше, чем полнее используется в теплообменнике (см. рис. 5-1) тепло регенерированного раствора, поступающего из десорбционной башни. Степень использования этого тепла зависит от величины поверхности теплообмена. Однако воду нельзя считать хорошим поглотителем при концентрировании сернистого ангидрида. Из-за малой растворимости SOg в воде приходится использовать большие количества ее, что приводит к высокому расходу пара. [c.125] При нагревании этого раствора вначале отгоняется SO. , затем смесь, содержащая SOg и NH3, а при дальнейшем нагревании— преимущественно NHg. Если раствор сульфитов аммония нагревают даже до кипения, отгоняется только часть содержащегося в растворе SOg. [c.125] Поэтому емкость данного раствора значительно ниже содержания в нем S0 при насыщении. [c.126] Скорость окисления увеличивается в присутствии примесей железа, марганца и др., действующих каталитически. Фенолы п их производные, наоборот, замедляют процесс окисления. [c.126] Протеканию этой реакции способствует присутствие селена и теллура, принесенных в раствор газом, а также накопление в растворе серы. [c.126] В присутствии сульфата аммония растворимость сульфита и бисульфита аммония в водно-аммиачном растворе понижается, вследствие чего емкость раствора практически уменьщается. При накоплении в растворе большого количества сульфата аммония раствор теряет способность абсорбировать двуокись серы. Поэтому образующийся сульфат аммония приходится удалять путем его кристаллизации и вводить в раствор свежий аммиак. [c.126] На рис. 5-2 изображена технологическая схема концентрирования сернистого газа циклическим аммиачным сцособом. [c.126] Вернуться к основной статье