DE3713219A1 - METHOD FOR THE PRODUCTION OF SULFURIC ACID AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD - Google Patents

METHOD FOR THE PRODUCTION OF SULFURIC ACID AND SYSTEM FOR IMPLEMENTING THE METHOD

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DE3713219A1
DE3713219A1 DE19873713219 DE3713219A DE3713219A1 DE 3713219 A1 DE3713219 A1 DE 3713219A1 DE 19873713219 DE19873713219 DE 19873713219 DE 3713219 A DE3713219 A DE 3713219A DE 3713219 A1 DE3713219 A1 DE 3713219A1
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Abstract

A method of manufacturing sulfuric acid from SO2 containing gases obtained from the process of desulfurizing the flue gases comprises cleaning, cooling, drying and subjecting to catalytic oxidation to SO3 and to absorption of SO3 wherein the period of starting the plant, keeping it warm and when bringing the plant to a stand-still, the gases leaving the absorption column are directed to the suction side of the blower prior to the drying tower. The plant for carrying out the above method comprises an equipment for cleaning the gases, a drying tower, a blower, a convertor and an absorption column of SO3 is provided with a conduit connecting with the gate valve /13/on the side of gases which makes it possible to force the gases or a portion thereof from the blower /6/ directly to the absorption column /4/passing by the catalytic reaction centre. In the short circulation of the blower /6/ there is an anti-surge fitting and on the by-pass conduit is provided an anti-surge clack. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schwefel­ säure aus SO2 enthaltenden Gasen, welche nach Entschwefelung der Verbrennungsgase erhalten werden.The invention relates to a process for the production of sulfuric acid from SO 2 -containing gases which are obtained after desulfurization of the combustion gases.

Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure in An­ lagen mit einstufiger Konversion beruht auf Reinigung der Gase, Abkühlung, Entfeuchtung und nachfolgend auf Erwärmung und kataly­ tischer Oxidation zu SO3 in vier- und fünfstufigen Kontaktvorrich­ tungen, wonach werden die Gase in einen Absorber zwecks Absorption von SO3 geleitet, in welchem Schwefelsäure hergestellt wird. Die Gase nach der Absorption, welche restliches SO2 enthalten, werden der Reinigung mittels Ammoniakwasser zugeführt oder in die nach­ folgende katalytische Kontaktstufe und nachfolgende SO3-Absorp­ tionsstufe geleitet.A known process for the production of sulfuric acid in plants with a single-stage conversion is based on cleaning the gases, cooling, dehumidifying and subsequently on heating and catalytic oxidation to SO 3 in four- and five-stage contact devices, after which the gases are placed in an absorber for the purpose of absorption led by SO 3 , in which sulfuric acid is produced. The gases after absorption, which contain residual SO 2 , are fed to cleaning by means of ammonia water or passed into the following catalytic contact stage and subsequent SO 3 absorption stage.

Die die letzte Ammoniakwasserkolonne oder die zweite Stufe der Ab­ sorption verlassenden Gase werden in die Atmosphäre abgeführt. Ein solcher Gaskreislauf wird sowohl bei einer normalen Herstellung von Schwefelsäure als auch während des Anlaufs, der Aufrechterhal­ tung der Anlage im Warmzustand angewandt, d. h. im Zustand einer vollen Bereitschaft zur sofortigen Aufnahme der SO2 enthaltenden Gase als auch während der Abstellung zum Kaltstillstand der Anlage. The gases leaving the last ammonia water column or the second stage of the absorption are discharged into the atmosphere. Such a gas cycle is used both during normal production of sulfuric acid and during start-up, maintenance of the system in the warm state, ie in a state of full readiness for the immediate absorption of the gases containing SO 2 , and also during shutdown to the cold shutdown of the system.

In einer Schwefelsäureanlage, welche im Arbeitszyklus mit der Anlage zur Entschwefelung der Verbrennungsgase aus den Kraftwerk­ kessel geschaltet ist, werden die Abgase während dem normalen Betrieb der Schwefelsäureanlage, welche im einstufigen Konver­ sionsverfahren arbeitet, in den Strom der Kraftwerkabgase gelei­ tet, wodurch die Menge der gereinigten Verbrennungsgase unbedeu­ tend vergrößert wird.In a sulfuric acid plant, which works with the Plant for the desulfurization of the combustion gases from the power plant boiler is switched on, the exhaust gases during normal Operation of the sulfuric acid plant, which in the one-step converter sions process works, in the stream of power plant emissions tet, whereby the amount of cleaned combustion gases unimportant tend to be enlarged.

Die Anlage zur Entschwefelung der Kraftwerkabgase ist jedoch außer Betrieb im Zeitabschnitt des Anlaufs, der Aufrechterhal­ tung der Anlage im Warmzustand sowie beim Aufstellen der Anlage in den Kaltzustand, demzufolge können die Verbrennungsgase in die­ se Anlage nicht geleitet werden.However, the plant for the desulfurization of the power plant emissions is out of service during the period of start-up, maintenance system when warm and when installing the system into the cold state, consequently the combustion gases can enter the this system cannot be managed.

In einem bekannten Verfahren zur Beseitigung von SO2 aus Gasen nach der Absorption werden die Gase zu dieser Zeit in eine Ammo­ niakwasserkolonne oder in eine zweite Absorptionskolonne geleitet. Diese technische Lösung ist darin nachteilig, daß hier eine An­ lage zur Ammoniakwasser-Absorption oder eine zweite Konversions­ stufe und eine Anlage zur SO3 Absorption aufgebaut werden muß.In a known method for removing SO 2 from gases after absorption, the gases are passed into an ammonia water column or into a second absorption column at this time. This technical solution is disadvantageous in that here a system for ammonia water absorption or a second conversion stage and a system for SO 3 absorption must be built.

Die Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren be­ seitigt, welches darauf beruht, daß im Zeitabschnitt des Anlaufs der Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure, während dem Auf­ rechterhalten der Anlage im Wärmezustand, sowie während dem Ab­ stellen der Anlage in den Kaltzustand, werden die Gase nach der Absorptionskolonne der Saugseite des Gebläses vor dem Trockenturm zurückgeführt.The disadvantages are due to the inventive method side, which is based on the fact that in the period of the start-up the plant for the production of sulfuric acid during the on maintain the system in the heat state, as well as during the down put the system in the cold state, the gases after the Absorption column on the suction side of the fan in front of the drying tower returned.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure aus in Verbrennungsgasen enthaltenem SO2 nach den Kraftwerkkessel, welche aus Vorrichtungen zur Absorption und De­ sorption von SO2, Reinigung von Gasen, einem Trockenturm, einem Gebläse, Kontaktknoten und einer SO2-Absorptionskolonne be­ steht, und an der Seite der Gase mit einer Verbindung versehen wurde, die das Fördern der Verbrennungsgase oder eines Teiles davon nach dem Trockenturm und dem Gebläse direkt in die Absorp­ tionskolonne ermöglicht, wobei der Kontaktknoten umgehen wird. Im kurzen Umlauf des Gebläses wird eine Einrichtung gegen Pump­ stöße untergebracht, dagegen in der Nebenleitung des Gebläses ist eine Pumpschutz-Klappe vorgesehen.The invention also relates to a plant for the production of sulfuric acid from SO 2 contained in combustion gases after the power plant boilers, which consists of devices for absorption and de sorption of SO 2 , cleaning of gases, a drying tower, a blower, contact nodes and an SO 2 absorption column be stands, and has been provided on the side of the gases with a connection that allows the conveyance of the combustion gases or a part thereof after the drying tower and the blower directly into the absorption column, whereby the contact node will bypass. In the short circulation of the blower, a device against pump impacts is accommodated, on the other hand a pump protection flap is provided in the bypass of the blower.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schwefel­ säure erlaubt es die Investitionskosten um ca. 5 bis 10 Prozent herabzusetzen indem der Einsatz einer zusätzlichen Ammoniakwasser- Absorptionskolonne oder zweiten Konversionsstufe von SO2 unter­ lassen wurde.The process according to the invention for the production of sulfuric acid allows the investment costs to be reduced by approximately 5 to 10 percent by not using an additional ammonia water absorption column or a second conversion stage of SO 2 .

Ein unerwarteter Vorteil der vorliegenden technischen Lösung und insbesonders wichtig in Anlagen zur Entschwefelung der Ver­ brennungsgase aus Kraftwerkkessel, welche im Jahre ungefähr 50mal stillgesetzt werden, besteht darin, daß die Abstellung der Anlage zum Stillstand, Aufrechterhaltung im Warmzustand, d. h. in voller Bereitschaft zur Aufnahme von SO2 enthaltenden Gasen so­ wie die Ingangsetzung keine Schwefelsäurezufuhr von außen er­ forderlich macht, wie das in den bisher bekannten Verfahren not­ wendig ist.An unexpected advantage of the present technical solution and particularly important in plants for desulfurization of the combustion gases from power plant boilers, which are shut down approximately 50 times a year, is that the shutdown of the plant to standstill, maintenance in the warm state, ie in full readiness to take up Gases containing SO 2 as the start-up does not require the supply of sulfuric acid from the outside, as is necessary in the previously known processes.

Ein zusätzlicher unerwarteter Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist ein hoher Betriebsfähigkeitsfaktor der Anlage gegen­ über den Kraftwerkkessel und ein großer Änderungsbereich der zur Herstellung von Schwefelsäure aufgenommener Gase, wel­ cher von 0 bis 100 Prozent beträgt.An additional unexpected advantage of the invention The solution is a high operability factor against the plant over the power plant boiler and a large change range of the  for the production of sulfuric acid ingested gases, wel cher from 0 to 100 percent.

Das Schema der Anlage zur Ausführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ist in der Zeichnung dargestellt.The scheme of the system for performing the Ver driving is shown in the drawing.

Im Zeitabschnitt der Abstellung der Anlage zum Stillstand und Aufrechterhaltung im Warmzustand, sind die Klappen 1, 2 und 3 geschlossen.Flaps 1, 2 and 3 are closed during the period in which the system is shut down and maintained while warm.

Das Gas nach der Absorptionskolonne wird nicht über die Leitung 15 sondern über die Leitung 16 bei geöffnetem Schieber 17 ab­ geführt, dem Trockenturm 5 zugeführt und dann mittels des Ge­ bläses 6 durch den geöffneten Schieber 12 und Wärmeaustauscher 7 und 8 des Kontaktknotens sowie den Anlauf-Wärmeaustauscher 9 in die Kontaktvorrichtung 10 geleitet. Restliches SO2 wird in der Kontaktvorrichtung 10 zu SO3 oxidiert und das Gas wird über die Wärmeaustauscher 7 und 11 bei geöffnetem Schieber 14 in die Absorptionskolonne 4 geleitet, wo das Gas vom restlichen SO3 gereinigt wird.The gas after the absorption column is not led via line 15 but via line 16 with the slide 17 open, fed to the drying tower 5 and then blown by the Ge 6 through the opened slide 12 and heat exchanger 7 and 8 of the contact node and the start-up Heat exchanger 9 passed into the contact device 10 . Remaining SO 2 is oxidized to SO 3 in the contact device 10 and the gas is passed via the heat exchangers 7 and 11 with the slide 14 open into the absorption column 4 , where the gas is cleaned of the remaining SO 3 .

Im Trockenturm 5 und in der Absorptionskolonne 4 wird die Säure nicht verdünnt, demzufolge wird durch die Anlage keine Säure in den beschriebenen Arbeitsstufen verbraucht.In the drying tower 5 and in the absorption column 4 , the acid is not diluted, so that no acid is consumed by the system in the work steps described.

Zum Zwecke des Anlaufs des Gebläse und der Anlage wird zusätz­ lich eine Rohrverbindung mit dem Schieber 13 auf der Saugseite des Gebläse hergestellt, welche die Beförderung des Gases oder eines Teiles davon nach dem Gebläse 6 direkt in die Absorptions­ kolonne 4 bei Umgehung des Kontaktknotens ermöglicht. Auf diese Weise ist ein s. g. kurzer Umlauf hergestellt, welcher gleich­ zeitig einen Schutzumlauf des Gebläses bildet und bei niedrigen Förderleistungen des Gebläses ausgenützt wird. For the purpose of starting the blower and the system, additional pipe connection is made with the slide 13 on the suction side of the blower, which enables the transport of the gas or a part thereof to the blower 6 directly into the absorption column 4 bypassing the contact node. In this way, a so-called short cycle is produced, which at the same time forms a protective cycle of the blower and is used at low blower output rates.

Im sogenannten kurzen Umlauf wird die ganze Menge des Gases oder ein Teil davon nach dem Gebläse 6 mittels Rohrleitung durch den Schieber 13 in die Absorptionskolonne 4 geleitet und über die Leitung 16 und den Trockenturm 5 kehrt das Gas in das Gebläse 6 zurück. In der Nebenleitung des Gebläses 6 ist eine Pumpschutz­ klappe vorgesehen.In the so-called short circulation, the entire amount of the gas or a part of it is passed after the blower 6 by means of a pipe through the slide 13 into the absorption column 4 , and the gas returns to the blower 6 via the line 16 and the drying tower 5 . In the bypass of the blower 6 a pump protection flap is provided.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Schwefelsäure aus SO2 enthaltenden Gasen, welche nach der Entschwefelung der Verbren­ nungsgase erhalten werden, durch ihre Reinigung, Kühlung, Trock­ nung, katalytische Oxidation zu SO3 und Absorption von SO3, dadurch gekennzeichnet, daß im Zeitabschnitt des Anlaufs, Auf­ rechterhaltung der Anlage im Warmzustand sowie bei dem Abstellen der Anlage zum Stillstand, werden die Gase nach der Absorptions­ kolonne (4) der Saugseite des Gebläses (6) vor dem Trockenturm (5) zugeführt.1. A process for the production of sulfuric acid from SO 2 -containing gases which are obtained after desulfurization of the combustion gases, by their cleaning, cooling, drying, catalytic oxidation to SO 3 and absorption of SO 3 , characterized in that in the period of Start-up, maintenance of the system in the warm state and when the system is shut down, the gases are fed to the suction side of the blower ( 6 ) in front of the drying tower ( 5 ) after the absorption column ( 4 ). 2. Anlage zur Herstellung von Schwefelsäure aus SO2 ent­ haltenen Verbrennungsgasen aus Kraftwerkkessel, bestehend aus Vorrichtungen zur Absorption und Desorption von SO2, Reinigung der Gase, einem Trockenturm, Gebläse, Kontaktknoten und einer SO3 Absorptionskolonne, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage eine Verbindung mittels Rohrleitung (13) auf der Gasseite be­ sitzt, welche die Förderung des Gases oder eines Teiles davon nach dem Gebläse (6) direkt in die Absorptionskolonne (4) er­ möglicht, wobei der Kontaktknoten (10) umgehen wird.2. Plant for the production of sulfuric acid from SO 2 ent-containing combustion gases from power plants, consisting of devices for absorption and desorption of SO 2 , cleaning of the gases, a drying tower, blower, contact node and an SO 3 absorption column, characterized in that the plant a Connection by means of pipeline ( 13 ) sits on the gas side, which enables the conveyance of the gas or a part thereof after the blower ( 6 ) directly into the absorption column ( 4 ), the contact node ( 10 ) being bypassed. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im kurzen Umlauf des Gebläses (6) eine Einrichtung gegen Pump­ stößen und in der Nebenleitung des Gebläses eine Pumpschutz­ klappe (18) vorgesehen sind.3. Plant according to claim 2, characterized in that in the short circulation of the blower ( 6 ) bump a device against pump and in the bypass of the blower a pump protection flap ( 18 ) are provided.
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