CS209946B2 - Způsob uvedení dg chodu zařízení pro výrobu kyseliny sírové dvoustupňovou konverzí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká způsobu uvádění do· chodu zařízení pro· výrobu kyseliny sírové dvoustupňovou konverzí. Podstata vynálezu spočívá v teto, že se alespoň část proudu plynu s obsahem kysličníku siřičitého· v době rozběhu zařízení zahřívá poi průchodu stupněm mezistupňioivé absorpce a před zavedeními na první patro druhého kontaktníhei stupně topnými plyny alespoň na teplotu, která je nezbytná pro provedení oxidace kysličníku siřičitého na kysličník sírový.

Description

Vynález se týká způsobu uvedení do- Chodu zařízení pro- výrobu kyseliny sírové dvoustupňovou konverzí.

-Aby s-e zařízení pro výrobu kyseliny sírové uvedla ze studeného stavu do- provozu, staví se rozběhová zařízení, která se skládají z rozběhové pece, ro-zběho-vého- tepelného' výměníku, ventilátoru, zařízení ke spalování topného- oleje a topného- plynu a z odpovídajících vedení pro- spojení rozběhového zařízení s kontaktním zařízením.

Až d-olsud nejčastěji používaný způsob uvádění zařízení pro výrobu kyseliny sírové dvoustupňovou konverzí do- chodu spočívá v předehřívání kontaktní hmoty horkým suchým- vzduchem-, získaným z rozběhového zařízení, a to paralelním zaváděním to-ho-to vzduchu na- první patr-o druhého- kontaktního stupně. Vzduch opouštějící první patro- prvního- kontaktního stupně zahřívá potom postupně všechna následující patra prvního kontaktního stupně a potom- se z ko-ntaktníhoi zařízení vypouští do atmosféry. Současně se paralelně zahřívají patra druhého- ko-ntaktního stupně a vzduch po výstupu z kontaktního zařízení s-e odvádí do atmosféry. Poté, c-o teplota dosáhla v horní části kontaktní hmtoty na prvních patrech¹ prvního- a druhého kontaktního stupně asi 450 °C, odstaví se rozběhové zařízení, uzavřou se Odpovídající plynová vedení, síra v¹ peci se zapálí a do- kontaktního zařízení se zavádějí plyny vzniklé spalováním síry. Průtok plynů zařízením během ro-zběhu je stejný jako při normálním provozu, tzn., že se plyny postupně vedou prvním kontaktním stupněm, stupněm chlazení plynů, stupněm mezistupňové absorpce, stupněm- předehřívání plynů, druhým kontaktním stupněm, stupněm- ochlazování- plynů a koncovou absorpční kolonou.

Nedo-statkem tepla v kontaktním zařízení dochází na začátku zavádění plynů obsahujících kysličník siřičitý ke krátkodobému zhášení pater prvního stupně (vyjma první p-atroi) a pater druhého- ko-ntaktního stupně. Krátkodobé zhášení pater je způsobeno' tím, že se na tato patra zavádí plyn, který má teplotu nižší, n-ež je teplota zážehu kontaktní hmOty, k čemuž dochází jednak následkem- nižšího stupně konverze SO2/SO3 na prvním patře a jednak přechlazeními plynu, zaváděného- na další patro, v tepelném výměníku plynu zaváděnými dol druhého kontaktního stupně. Po tomto časo-vém úseku, trvajícím' O-,5 až 1 hodinu, následuje druhé zahřátí pater prvního kontaktního stupně a patra prvního- kontaktního! stupně se uvedou postupně dio provozu. Teprve po 3 až 8 hodinách po zavedení kysličníku siřičitého- do kontaktního zařízení začíná pracovat, tj. teprv-e po tomto časovém- úseku pracují všechna patra kontaktního' zařízení, která jso-u v prvním a druhém kontaktním stupni.

Jsolu známá řešení, kde se zahřívání provádí suchým li-o-rkým vzduchem, který se předehřívá v rozběhovém zařízení, přičemž všechna patra kontaktního zařízení se zahřívají paralelně až na teplo-tu 450 °C. I u tohoto- způsobu se při zhášení pater provádí postupné uvádění po sobě následujících pater kontaktního zařízení do· chio-du stejně, jak to bylo popsáno- u předcházejícího způsobu.

Nedostatek dosud používaných způsobů uvádění do- chodu zařízení pro- výr-o-bu kyseliny sírové spočívá v tom·, že během několika hodin -od zavedení plynů obsahujících kysličník siřičitý do kontaktního zařízení pracuje po-uz-e první patr-o prvního kontaktního- stupně, zatímco- zbývající patra začínají pracovat až poi značně delší době. V tomto- případě činí konverze kysličníku siřičitého na kysličník sírový v kontaktním zařízení nejdříve pouze asi 60 % a potom po několika hodinách se zvyšuje na 90 až 92 % a teprve asi p-o- 3 až 8 hodinách dosáhne hodnoty 99,5 °/o. To znaměná, že během určitého času ro-zběhlové fáze s-e vypouštějí do atmoisféry plyny s obsahem 4 % kysličníku siřičitého- a během 3 až 8 hodin převyšuje koncentrace kysličníku siřičitého ve vzduchu mnohokrát přípustnou hodnotu.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob uvedení do- chodu zařízení pro- výroby kyseliny sírové, jehož podstata spočívá v tom, že se alespoň část proudu plynu s obsahem kysličníku siřičitého v době rozběhu zařízni zahřívá po průchodu stupněm mezistupň-o-vé absorpce a před zavedením na první patro druhého kontaktního- stupně to-pnýmii plyny alespoň na tepl-otu, která je nezbytná pro provedení oxidace kysličníku siřičitého¹ na kysličník sírový.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že umožňuje hned p'o ro-zběhu zařízení dosáhnout -oproti až dosud dosahovanému konverznímu stupni 60 % vysoký stupeň k-onverze, 90 až 92 %. Podle navrženého způsobu se rozběhová doba zařízení zkracuje při způsobu podle vynálezu 3- až 4-krát, a to na 0,5 až 2 hodiny z původních 3 až 8 foo!din. Tím se podstatně zkracuje dioiba, po kte-ro-u jsou do- ovzduší vypouštěny exhaláty s vyšším obsahem kysličníku siřičitého-, čímž se snižuje stupeň kontaminace oko-lního pro-středí.

Na připojeném) obrázku je schematicky zohrazeno- zařízení, na kterém může být provozován způsob podle vynálezu.

Z tohoto obrázku je patrné, že po ^spuštění tlakového ventilátoru 1 se otevřením prvního šoupátka 15 část vzduchu vede do rozběhové pece 11 a zbývající část vzduchu se vede do sušicí věže 2. Odpadní plyny získané spálením oleje nebo topného plynu v rozběhové peci 11 s teplotou 650 stupňů Celsia se vedou do no-zběhovéhojepelného výměníku 12 a potom so vypouštějí do atmosféry. Tyto odpadní plyny ohřívají v rozběhovém tepelném výměníku 12 suchý vzduch, který se tam zavádí otevře209946 ním druhého šoupátka 23. Ohřátý vzduch se vede k paralelnímu předehřívání kontaktní hmoty I. a IV. patra kontaktního zařízení 5. V tomto případě jsou druhé hradítko 19, čtvrté šoupátko 25, třetí hradítko 20 a čtvrté hradítko 21 otevřeny. Průtok vzduchu kontaktním zařízením 5 se provádí za pomocného zapojení druhého· tepelného výměníku 7 a prvního* tepelného· výměníku 6. V tomto· časovém, úseku je· páté hradítko 22 uzavřeno. Po předehřátí kontaktní hmoty v I. a IV. patře až na teplotu 450 °C se uzavřou druhé hradítko· 19, třetí hradítko 20, čtvrté hradítko 21 a druhé šoupátko 23.

Plyny s obsahem kysličníku siřičitého·, získané v peci 3 na spalování síry, se ochladí v kotli 4 až na teplotu asi 420 °C a zavedou se na I. patro kontaktního· zařízení 5. Tyto plyny procházejí postupně patrem· II. a III. prvního stupně kontaktního zařízení 5 a dále se· vedou přes třetí tepelný výměník 8 a čtvrtý tepelný výměník 9 do mezistupňové absorpční koleny 10. Po· průtoku čtvrtým tepelným výměníkem 9 a druhým tepelným· výměníkem 7 jsou plyny částečně předehřátý a vedou se do* rozběhového tepelného· výměníku 12, kde se zahřejí až na teplotu, která umožňuje reakci kysličníku siřičitého na kysličník sírový a potorni se vedou při otevřeném třetím· šoupátku 24 a čtvrtém šoupátku 25 na IV. patro· kontaktního zařízení. Třetí šoupátko· 24 a čtvrté šoupátko· 25 jsou tedy otevřeny; třetí škrticí klapka 26 může být popřípadě zčásti otevřena. Jako· to'pné médium· slouží plyny získané v rozběhové peci 11. Potom· co kontaktní zařízení dosáhlo· normálních parametrů, vypojí se rozběhouvé zařízení. První šoupátko 15, třetí šoupátko 24 a čtvrté šoupátko 25 se uzavřou a třetí škrticí klapka 26 se zcela otevře. Zobrazené zařízení dále· zahrnuje předehřívač vody 13, koncovou absorpční kolonu 14, první škrticí klapku 1G, druhou škrticí klapku 17, první hradítko 18, čtvrtou škrticí klapku 27 a šesté hradítko· 28.

Příklad

Do· pece 3 na spalování síry se zavede síra a plyny s, obsahem kysličníku siřičitého, vzniklé spálením síry, se po ochlazení na teplotu asi 420 °C v kotli 4 vedou rua první patro· kontaktního zařízení 5. Na tomto· prvním· patře zreaguje asi 60 % kysličníku siřičitého obsaženého v přivedených plynech, čímž se plyn opouštějící první patro· ohřeje na teplotu asi 520 °C. Tento plyn se po průchodu druhým tepelným výměníkem, 7 ochladí na teplotu 400 °C, což znemožňuje uvedení do chodu druhého· a třetího patra. Plyn obsahující kysličník siřičitý v množství, které odpovídá stupni konverze 60 %, protéká postupně třetím tepelným výměníkem 8, čtvrtým· tepelným výměníkem 9 a mezistupňovou absorpční kolonou 10. Po· průtoku čtvrtým tepelným výměníkem 9 a druhým tepelným výměníkem 7 se částečně předehřáté plyny zavádějí do rozběhového· tepelného výměníku, kde se otevřením· třetíto šoupátka 24 a čtvrtého šoupátka 25 zahřejí na teplotu až 420 °C, což umožňuje reakci kysličníku siřičitého· na kysličník sírový; potom se plyny zavedou na čtvrté patro kontaktního· zařízení

5. Přitom jsou třetí šoupátko· 24, čtvrté šoupátko 25 a popřípadě třetí škrticí klapka 2® otevřeny. Jakožto topné médium slouží plyny získané v rozběhové peci 11. Plyny po¹ průchodu' čtvrtým patrem kontaktního zařízení obsahují takové množství kysličníku siřičitého·, které může být přitom' no po· 90 až 92% konverzi; po průtoku koncovou absorpční kolonou se tyto plyny vypouštějí do atmosféry. A tak stav, kdy v kontaktním zařízení 5 pracuje pouze první a čtvrté patro·, trvá jen po dobu několika minut. Následkem zvětšení reakčního· tepla na prvním patře, dosáhne plyn vstupující na druhé patro teploty 420 °C a začne pracovat i druhé patro, takže stupeň konverze dosáhne během několika minut hodnoty 99 %. Během dalších 15 až 20 mínit dojde k nastartování 1 třetího patra, čímž se zvýší ještě více stupeň konverze. Tímto· způsobem se již 0,5 hodiny po zapálení síry dosáhne stupně konverze 99,5 %. Způsob podle vynálezu umožňuje dosáhnout již v okamžiku zapálení síry a bezprostředně potom stupně konverze kysličníku siřičitého na kysličník sírový 90 až 92 %; pár minut potom se dosahuje stupně konverze již 99 % a po· 0,5 hodiny se dosahuje stupně konverze dokonce 99,5 %. Pro· srovnání se dále uvádějí stupně konverze dosažené podle známého· stavu techniky:

na začátku 60 % po několika minutách 80 % po’ 0,5 hodiny 85 % teprve po 3 hodinách 99,5 %

Tyto· hodnoty jednoznačně dokazují, že se při provozování způsobu podle vynálezu dosáhne ve srovnání se známým· stavem techniky omezené kontaminace atmosféry.

Claims (1)

1. PREDMET

   Způsob uvádění do chodu zařízení provýrobu kyseliny sírové dvoustupňovou konverzí, vyznačený tím, že se alespoň část proudu plynu s obsahem kysličníku siřičitého v do'bě rozběhu zařízení zahřívá poprůchodu stupněm mezistupňové absorpce

   VYNÁLEZU a před zavedením na první patro· druhého kontaktního stupně topnými plyny alespoň na teplotu, která je nezbytná pro provedení oxidace kysličníku siřičitého' na kysličník sírový.