ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство двуокиси серы из "Важнейшие химические производства Часть 2" Свыше 40% серной кислоты в СССР, производится из газа, полученного обжигом серного колчедана, состоящего из минерала пирита и примесей. Чистый пирит FeSj содержит 53,5% S и 46,5% Fe. В серном колчедане содержание серы обычно колеблется от 35 до 50%, железа — от 30 до 40%, остальное составляют сульфиды цветных металлов, углекислые соли, песок, глина и др. Наиболее значительные месторождения серного колчедана в СССР имеются на Урале, Кавказе и Среднеазиатских республиках. Серный колчедан часто залегает в смеси с сульфидами цветных металлов, которые являются сырьем для производства меди, цинка, свинца, никеля, серебра и др. Для отделения сульфидов цветных металлов руду измельчают, разделяют флотацией на концентраты сульфидов цветных металлов и так называемые флотационные хвосты, которые состоят главным образом из пирита. Серный колчедан, содержащий мало цветных металлов, доставляется на заводы прямо после добычи в виде кусков различной величины. На сернокислотных заводах колчедан дробят на щековых и валковых дробилках, а затем обжигают для получения из него двуокиси серы. [c.11] Цветной металлургии. Лучшим сырьем для производства двуокиси серы служит сера, которая выплавляется из природных пород, содержащих серу, а также получается как побочный продукт в производстве меди, при очистке газов и т. п. Сера плавится при 113°С, легко воспламеняется и сгорает в простых по устройству печах. При сжигании серы в воздухе получается газ более высокой концентрации, чем при сжигании колчедана, с меньшим содержанием вредных примесей. Однако стоимость серы в несколько раз выше, чем колчедана, поэтому нз нее вырабатывается лишь около 20% производимой в СССР серной кислоты в основном на заводах, удаленных от месторождений колчедана. [c.12] Каменный уголь всегда содержит около 1—3% серы. При сжигании угля в топках сера сгорает и выделяется в виде ЗОз в атмосферу. Разработаны абсорб-ционно-десорбционные способы обезвреживания дымовых газов, при которых ЗОз извлекается из газа и может быть использована для производства серной кислоты. Однако себестоимость двуокиси серы, извлеченной из дымовых газов, в несколько раз выше, чем полученной обжигом колчедана, поэтому она используется лишь в ничтожной степени. Во всем мире выбрасывается в атмосферу двуокиси серы в 2 с лишним раза больше, чем используется в мировом производстве серной кислоты. При коксовании каменного угля, а также при переработке нефти содержащаяся в них сера частично переходит в газ в виде сероводорода. При очистке газа получают элементарную серу или газообразный сероводород, который сжигают, получая двуокись серы и из нее серную кислоту. [c.12] В Советском Союзе имеются громадные месторождения сульфатов кальция и натрия, которые пока что не используются в производстве серной кислоты, т. е. являются потенциальным сырьем. При травлении стали серная кислота превращается в сульфаты железа. При очистке нефтепродуктов остается кислый гудрон, содержащий серную кислоту. В ряде органических производств получается в виде отхода разбавленная серная кислота, сильно загрязненная органическими примесями. Все эти и им подобные отходы производств, содержащие серную кислоту или ее соли, при нагревании в пр1 сутствии восстановителей дают двуокись серы, которую можно перерабатывать на серную кислоту. Рассмотрим производство двуокиси серы обжигом основного сырья — колчедана и затем сжиганием серы. [c.12] Печи для. обжига колчедана применяются в Советском Союзе трех типов 1) механические полочные, в которых колчедан перемешивается в слое,, 2) пылевидного обжига с распылением колчедана в потоке воздуха и 3) со взвешенным (кипящим) слоем колчедана. В печах 2-го и 3-го типов достигается максимальное развитие поверхности соприкосновения, которая равна всей поверхности частиц. [c.14] Механические печи сложны в устройстве, малоинтенсивны, дороги в эксплуатации, не обеспечивают достаточного выжигания серы из колчедана и высокую концентрацию сернистого газа и поэтому вытесняются печами других типов. [c.15] Печи пылевидного обжига (см. ч. I, рис. 74) применяются для обжига сухого флотационного колчедана. Обжигающиеся в полете мелкие частицы колчедана омываются со всех сторон воздухом и поэтому интенсивнее сгорают и труднее спекаются, чем в полочных печах. В печи допустима температура до 1100° С. Это позволяет подавать в печи меньший (чем в полочных) избыток воздуха. В результате получается газ, содержащий до 13% SO2, а в огарке остается 1—1,5% S. При простом устройстве интенсивность работы печей составляет 700—1000 кг/м -сут. Тепло газов, выходящих с температурой 1000° С, используется в котлах-утилизаторах для получения пара. [c.15] Недостатками этих печей, препятствующими их широкому распространению, являются, во-первых, необходимость применения флотационного колчедана с малой влажностью и без больших колебаний содержания серы. При изменении состава колчедана резко колеблется состав газа влажный колчедан забивает форсунку и нарушает работу печи во-вторых, запыленность газа составляет обьгчно более 100 г/м против, примерно, 10 г/м в механических печах. [c.15] Материальный и тепловой баланс печи для обжига колчедана рассчитывают по общепринятой методике (см. ч. I, гл. И). В качестве примера рассмотрим материальный и тепловой баланс печи КС-450. [c.16] Тепло влаги колчедана. . . [c.18] Тепло сухого воздуха Тепло влаги воздуха Тепло горения колчедану. . [c.18] Тепло огарка. . . . Тепло обжигового газа. . [c.18] Как ВИДНО из таблицы теплового баланса, тепло горения колчедана преобладает над другими статьями прихода тепла, так что ими можно пренебречь в ориентировочных расчетах. В таблице учтено тепло, израсходованное на получение пара непосредственно в кипящем слое. Однако пар получается также за счет использования тепла отходящего обжигового газа. Таким образом, большая часть тепла горения колчедана используется долезно. Для примера на рис. 4 приведена диаграмма теплового баланса. [c.18] Мощность устанавливаемых на заводах печей возрастает из года в год. Их производительность достигает уже 1000 т/сут. Методика приведенных расчетов применима независимо от мощности печи. [c.19] Очистка газов от пыли, уносимой потоком газа из печей, необходима для того, чтобы пыль не засоряла последующую аппаратуру и не загрязняла кислоту. В газах, выходящих из печей, содержится огарковой пыли от 10 до 300 г/м . Грубая очистка газов производится в циклонах, или инерционных пылеуловителях, которые устанавливаются после печей КС и пылевидного обжига, дающих сильно запыленные газы. После грубой очистки газ проходит под трубами парового котла, производящего пар высоких параметров. Более полная очистка газа до содержания в нем пыли 0,1 г/м производится в электрофильтрах. [c.20] Вернуться к основной статье