CS201573B1 - Způsob absorpce kysličníku sírového v koncovém absorbéru při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem metodou dvojité konverze - Google Patents

Description

Vynález se týká absorpce kysličníku sírového při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem metodou dvojité konverze v systému koncové absorpce.

Při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem se kysličník siřičitý oxiduje v kontaktních tělesech na kysličník sírový. Konverzní plyn obsahující kysličník sírový se vede do absorpčního systému, kde se z něj absorpcí ve zředěné kyselině sírové vyrábí kyselina sírová. Při absorpci kysličníku sírového se uvolňuje teplo, které se absorpčním kyselinám odebírá v chladičích, avšak při vynaložení značných nákladů.

Při výrobě kyseliny sírové metodou dvojité konverze se provádí oxidace kysličníku siřičitého ve dvou stupních. V prvním stupni, který se skládá obvykle z několika vrstev katalyzátoru, se oxiduje většina kysličníku siřičitého, obvykle 92 až 95 %. Konverzní plyn z prvního stupně oxidace se vede do systému vložené absorpce, kde se vyabsorbuje dosud vzniklý kysličník sírový ve zředěné kyselině sírové, a tak se posune rovnováha oxidace kysličníku siřičitého na kysličník sírový silně doprava. Tím je umožněno dosáhnout v druhém stupni oxidace vysokého stupně přeměny kysličníku siřičitého na kysllžník sírový, více než 99,5 %, Z vložené absorpce se tedy· vede konverzní plyn do druhého stupně oxidace, který je obvykle tvořen jednou vrstvou katalyzátoru, kde se dále oxiduje kysličník siřičitý. Za druhým stupněm oxidace se plyn ochladí v ekonomizéru a vede se do systému koncové absorpce. V koncovém absorbéru se vyabsorbuje kysličník sírový a odplyn se vede do atmosféry.

Do koncového absorbéru se vede konverzní plyn při pevně dané teplotě, která se obvykle pohybuje v intervalu 180 až 220 °C. Konverzní plyn totiž nelze ochladit'pod teplotu, při které nastává kondenzace kapiček kyseliny sírové, která způsobuje korozi zařízení. Konverzní plyn se zavádí do koncového absorbéru proti proudu absorpční kyseliny, která stéká po výplni, jako jsou například Raschigovy kroužky a podobně. Nátoková teplota kyseliny bývá obvykle 60 až 65 °C. Vzhledem k intenzivnímu přestupu tepla a vysokému hmotovému průtoku kapalné fáze dosahuje výstupní teplota plynu prakticky teploty nátokové kyseliny. Průchodem koncovou absorpční věží se kyselina ohřívá uvolněným absorpčním teplem a současně se zvýší její koncentrace v důsledku absorpce kysličníku sírového. Za absorbérem se kyselina musí ředit ve směšovači. Přitom se kyselina dále zahřívá zředovacím teplem, takže na výstupu ze směšovače mí201573 vá teplotu 85 až 95 °C. Kyselina se potom musí chladit na nátokovou teplotu, tzn. na 60 až 65 °C ve chladičích.

Množství tepla, které se musí v chladičích odebrat absorpční kyselině, je úměrné jednak množství absorbovaného kysličníku sírového a dále rozdílu mezi vstupní a výstupní teplotou konverzního plynu. Náklady na chlazení jsou značné, jednak investiční, jednak provozní. Jako chladivo se obvykle používá voda, která se po oteplení musí ochladit například v chladicích věžích. Chladicí systém vyžaduje doplňování odpařené chladicí vody, chemikálie na úpravu vody, elektrickou energii na přečerpávání vody a pohon ventilátorů v chladicích věžích atd.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje podle vynálezu způsob absorpce kysličníku sírového v systému koncové absorpce při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem metodou dvojité konverze. Jeho podstata spočívá v tom, že se teplota nátokové kyseliny na výstupu z koncového absorbéru neustále udržuje na hodnotě 95 až 115 °C. Konkrétní hodnota se určí podle typu a materiálu použitého chladiče s přihlédnutím k jeho korozi. Této výstupní teplotě odpovídá teplota nátokové kyseliny přibližně 85 až 95 °C. Zvýšením teploty nátokové kyseliny se zvýší teplota plynu vystupujícího z absorbéru, a tak se sníží množství tepla, které plyn předal absorpční kyselině, a které se musí odstraňovat v chladičích. Dalším příznivým vlivem je nižší tvorba mlhy kyseliny sírové při vyšší teplotě, takže plyn vedený do atmosféry méně znečišťuje životní prostředí. Přitom účinnost koncového absorbéru se zvýšením teploty absorpční kyseliny nesníží, protože koncový absorbér bývá^: značně předimenzován. Absorbuje se v něm totiž jen asi 5 až 8 % celkového množství kysličníku sírového a přitom všechny absorběry (sušičový, vložený, koncový, popř. oleovýj bývají unifikovány.

Vynález je blíže vysvětlen na příkladu provedení.

Příklad

Konverzní plyn z druhého stupně oxidace se vede do· koncového absorbéru při teplotě 190 °C. Chladič koncového absorbéru je trubkový z teflonu, který je konstruován tak, že dohře snáší teplotu kyseliny 115 °C. Koncový absorbér je provozován při vstupní teplotě kyseliny 110 °C. Proto je nátoková teplota kyseliny do absorbéru regulována na hodnotu 90 °C, která v dané výrobně při dané intenzitě výrobního procesu odpovídá vstupní teplotě kyseliny 110 °C. Zvýšením teploty nátokové kyseliny z dříve používané hodnoty 65 °C na 90 °C se zvýšila rovněž výstupní teplota plynu z 65 °C na 90 °C. Tím se snížilo množství tepla, které se odebralo konverznímu plynu v absorbéru

190 - 90 100

190 - 65 125 a úměrně se snížily náklady na chlazení absorpční kyseliny. Dále poklesla tvorba mlhy kyseliny sírové v plynu, který se vede do atmosféry.

PŘEDMĚT

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   VYNÁLEZU

   Způsob absorpce kysličníku sírového v koncovém absorbéru při výrobě kyseliny sírové kontaktním způsobem metodou dvojité konverze, vyznačený tím, že se teplota nátokové kyseliny na výstupu z koncového absorbéru neustále udržuje na hodnotě 95 až 115 °C.

   Jihočeské tiskárny, n.

   p., provoz 6 Jindř. Hradec