ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа из "Производство 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, являющегося 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 серный 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, со- держащей пары воды, так как при ее охлаждении образуется туман, трудно улавливаемый в обычной абсорбционной аппаратуре. [c.219] При охлаждении газовой смеси, содержащей серный ангидрид и 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 можио 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, на-садочные 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 величины (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] 504) пересыщение паров серной кислоты превышает критическую величину, вследствие чего часть паров конденсируется в объеме с образованием тумана серной кислоты. Однако количество 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 является отсутствие циркуляционных 1асосов 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% 1 2804 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 ЗОд 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 50з и Н2О. 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%-ной серной кислоты. [c.221] Из баланса воды в барботажном абсорбере (на 1 т НзЗО ) можно найти концентрацию кислоты в третьей камере конденсатора (Сз) и давление паров волы в газе на выходе из конденсатора (Рн. о). [c.221] Рассчитав значения Сз и, по таблице в Приложении IV можно определить температуру газа после третьей камеры конденсатора (а следовательно, и после электрофильтра, если принять, что газ в электрофильтре не охлаждается). [c.222] На рис. 90 изображена схема производства серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа, по которой выделение серной кислоты производится в скрубберной абсорбере-конденсаторе 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% Но5, поступает в печь 1, где сероводород сжигается в смеси с атмосферным воздухом. Из печи 1 газ, имеющий температуру 900—1100°, по- ступает в трубчатый теплообменник 2 или в котел-утилизатор 3, где охлаждается до 440—450°. Окисление 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 одержит 0,3— 0,5 % окислов азота. [c.223] Существенное достоинство описанного метода выделения 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 количества окислов азота в продукционной кислоте. [c.223] Вернуться к основной статье