JP2014512264A - 硫酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
前記コンデンサは、凝縮面のインレットへ凝縮し得る成分を含有する高温プロセスガスを供給するために構成されており、かつ、
冷却されたプロセスガスを、凝縮面のアウトレットから回収するようさらに構成されており、かつ、
コンデンサの一端に近接する位置で凝縮物を回収するよう、さらに構成されており、かつ、
前記コンデンサは、冷温伝熱媒体インレット及び加熱された伝熱媒体アウトレットを有するように構成されたプロセスガス冷却区域、及び、
前記プロセスガスを再加熱するよう構成された、該プロセスガス冷却区域の下流のプロセスガス再加熱区域に分割されたプロセスガス面を有する、上記のコンデンサ、及び、そのようなコンデンサを採用する、硫酸の凝縮及び製造のための方法に関する。
Description
該コンデンサは、凝縮面のインレットへの凝縮し得る成分を含有する高温プロセスガスを供給するために構成されており、かつ、
冷却されたプロセスガスを、凝縮面のアウトレットから回収するようさらに構成されおり、かつ、
コンデンサの一端に近接する位置で凝縮物を回収するよう、さらに構成されており、かつ、
該コンデンサは、冷温伝熱媒体インレット及び加熱された伝熱媒体アウトレットを有するように構成されたプロセスガス冷却区域、及び、
該プロセスガスを再加熱するよう構成された、該プロセスガス冷却区域の下流のプロセスガス再加熱区域に分割されたプロセスガス面を有し、コンデンサを出るプロセスガスが実質的に非凝縮であるという利点を伴う上記のコンデンサにより、本発明に従って達成される。
(i)プロセスガスを、本発明による硫酸凝縮段を通過させる工程であって、インレット温度が硫酸の露点を超える、該工程、
(ii)プロセスガスを、硫酸の露点未満に冷却する工程、
(iii)硫酸を凝縮し、そして回収する工程、及び
(iv)プロセスガスを、コンデンサ段で硫酸の露点を上回って再加熱する工程、
を含む、該工程であり、下流の凝縮の危険性を取り除くため、コンデンサ下流の耐腐食性材料の必要性を低減する従来技術を超える利点をもたらす。
(a)0.1〜30モル%のSO2を含有する供給プロセスガスを提供する工程、
(b)該供給プロセスガスを、1つ又はより多くの触媒床においてSO2がSO3へ酸化される、第1のSO2転化工程を通過させる工程、
(c)前記第1のSO2転化工程からのSO3含有プロセスガスを、プロセスガスの硫酸の露点を0〜100℃上回る温度に冷却する工程、及び
(d)前記コンデンサ段が本発明の方法に従って操作される、第1の凝縮段におけるプロセスガス中の硫酸を凝縮させる工程、
を含む、該方法であり、硫酸を製造するための本発明に利点をもたらす。
(e)工程(f)から得られるプロセスガス流をさらに再加熱し、そしてこのプロセスガスを、1つ又はより多くの触媒床において残存するSO2がSO3へ酸化される第2のSO2転化工程を通過させる工程、
(g)前記プロセスガスを、その硫酸の露点を0〜100℃上回る温度に冷却する工程、及び
(h)前記プロセスガスを引き続き最終凝縮段へ送る工程、
をさらに含み、その際、コンデンサ段(d)及び(h)の少なくとも1つが、本発明の方法に従って操作され、高いレベルの二酸化硫黄が排除されるという利点を伴う。
従来技術による第1の例示的実施形態は、H2S含有排ガスの処理は、該ガスをWSA硫酸プラント中で処理することを含む。プロセスは3つの工程を含む。
A)燃焼、H2SをSO2に酸化
B)SO2転化、SO2をO2と反応させて、SO3へ転化
C)凝縮、SO3を水和してH2SO4とし(g)、そしてH2SO4へ凝縮する(l)
プロセスは、表1に示すプロセス条件下で図1に従って操作される。それにより、コンデンサからのプロセスガスのアウトレット温度は硫酸の露点を下回り、コンデンサの下流では耐腐食性材料が必要とされる。
本発明に従う、第2の例示的実施形態を図2及び表2に示す。この場合、条件は実施例1に対応するが、コンデンサは、コンデンサからのプロセスガスのアウトレット温度が、硫酸の露点を上回るよう、本発明に従って、例えば、再加熱区域を用いて運転される。それにより、コンデンサの下流では耐腐食性材料を使用する必要性はない。
Claims (15)
- プロセスガス面及び伝熱媒体面を有するコンデンサであって、
前記コンデンサは、凝縮面のインレットへ凝縮し得る成分を含有する高温プロセスガスを供給するために構成されており、かつ、
冷却されたプロセスガスを、凝縮面のアウトレットから回収するようさらに構成されており、かつ、
コンデンサの一端に近接する位置で凝縮物を回収するよう、さらに構成されており、かつ、
前記コンデンサは、冷温伝熱媒体インレット及び加熱された伝熱媒体アウトレットを有するように構成されたプロセスガス冷却区域、及び、
前記プロセスガスを再加熱するよう構成された、該プロセスガス冷却区域の下流のプロセスガス再加熱区域に分割されたプロセスガス面を有する、上記のコンデンサ。 - 前記コンデンサが、前記プロセスガス再加熱区域のプロセスガス面が、加熱された伝熱媒体からの熱エネルギーを受容するように構成されている、請求項1に記載のコンデンサ。
- 前記再加熱区域中で前記伝熱媒体及び前記プロセスガスが向流で流れるように構成される、請求項2に記載のコンデンサ。
- 前記再加熱区域中で、前記伝熱媒体及び前記プロセスガスが直交流で作用するように構成される、請求項2に記載のコンデンサ。
- 凝縮物が硫酸又は発煙硫酸を含む、請求項1〜4のいずれか一つに記載のコンデンサ。
- 前記コンデンサが、プロセスガス面を、熱交換媒体面からガラスで分離するように構成される、請求項1〜5のいずれか一つに記載のコンデンサ。
- 1つ又はより多くのガラス管であって、該ガラス管は、その内面上のプロセスガスの流れ、及び該ガラス管の外側面上の伝熱媒体の流れを有するように構成された、上記の1つ又はより多くのガラス管を含む、請求項6に記載のコンデンサ。
- 1つ又はより多くのガラス管であって、該ガラス管は、その内面上の伝熱媒体の流れ、及び該ガラス管の外側面上のプロセスガスの流れを有するように構成された、上記の1つ又はより多くのガラス管を含む、請求項7に記載のコンデンサ。
- 前記凝縮区域及び再加熱区域の伝熱媒体面の伝熱媒体の流れを分離する流れ制限要素をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一つに記載のコンデンサ。
- 金属板に取り付けられた安定化要素として構成される、請求項9に記載の流れ制限要素。
- プロセスガス中の硫酸及び/又は発煙硫酸を凝縮する方法であって、
(i)該プロセスガスを、インレット温度が硫酸の露点を上回る、請求項1〜10のいずれか一つに記載の硫酸凝縮段を通過させる工程、
(ii)該プロセスガスを硫酸の露点未満に冷却する工程、
(iii)硫酸を凝縮して回収する工程、及び
(iv)前記コンデンサ段内で前記プロセスガスを硫酸の露点を上回って再加熱する工程、
を含む、上記の方法。 - 前記工程(iv)における再加熱後のコンデンサ段からのアウトレットにおける前記プロセスガスの温度が、硫酸の露点より少なくとも10℃高い、請求項11に記載の方法。
- プロセスガス中の硫酸及び/又は発煙硫酸の製造方法であって、
(a)0.1〜30モル%のSO2を含有する供給プロセスガスを供給する工程、
(b)該供給プロセスガスを、1つ又はより多くの触媒床においてSO2がSO3へ酸化される、第1のSO2転化工程を通過させる工程、
(c)前記第1のSO2転化工程からのSO3含有プロセスガスを、プロセスガスの硫酸の露点を0〜100℃上回る温度に冷却する工程、
(d)前記コンデンサ段が請求項11又は12に記載の方法に従って運転される、第1の凝縮段においてプロセスガス中の硫酸を凝縮させる工程、
を含む、上記の方法。 - (e)前記工程(f)から得られるプロセスガス流をさらに再加熱し、そしてこのプロセスガスを、1つ又はより多くの触媒床において残存するSO2がSO3へ酸化される第2のSO2転化工程を通過させる工程、
(g)前記プロセスガスを、その硫酸の露点を0〜100℃上回る温度に冷却する工程、及び
(h)前記プロセスガスを引き続き最終凝縮段へ送る工程、
をさらに含み、その際、コンデンサ段(d)及び(h)の少なくとも1つが、請求項22又は23に記載の方法に従って操作される、請求項13に記載のプロセスガス中の硫酸及び/又は発煙硫酸の製造方法。 - 前記酸化剤が、O2リッチガス、例えば純粋なO2の形態で添加される、請求項13又は14に記載の方法。
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