JP5914631B2 - 硫酸の製造方法 - Google Patents
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Description
該凝縮装置は、凝縮側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、凝縮側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、
凝縮装置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、
該凝縮装置は、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側を有し、凝縮装置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凝縮装置により、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、凝縮装置段で硫酸の露点を上回るまで再加熱する工程、
を含む、該方法であり、下流の凝縮の危険性を取り除くため、凝縮装置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)前記凝縮装置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)前記工程(d)から得られるプロセスガス流をさらに再加熱し、
(f)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、凝縮装置の工程(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、凝縮装置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、凝縮装置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、条件は第1の例示的実施形態に対応するが、凝縮装置は、凝縮装置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、凝縮装置の下流では耐腐食性材料を使用する必要性はない。
Claims (13)
- プロセスガス側及び伝熱媒体側を有する、硫酸を製造するための凝縮装置であって、
前記凝縮装置は、凝縮側のインレットへ0.1〜30モル%のSO 2 及びSO 3 を含有する高温の供給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、プロセスガス側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、
該凝縮装置の一端に近接する位置で硫酸又は発煙硫酸の凝縮物を回収するよう、さらに構成されており、かつ、
前記凝縮装置は、ガラス又はセラミックのような耐腐食性の材料によって分離されたプロセスガス側及び伝熱媒体側を有し、かつ、
前記凝縮装置は、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側を有することを特徴とし、
その際、再加熱区域の下部と冷却区域の上部とを熱的に分離するように、該伝熱媒体の流れを制限するように構成されている、上記の凝縮装置。 - 前記凝縮装置が、前記プロセスガス再加熱区域のプロセスガス側が、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に記載の凝縮装置。
- 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に記載の凝縮装置。
- 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に記載の凝縮装置。
- 前記耐腐食性の材料がガラス又はセラミックである、請求項1〜4のいずれか一つに記載の凝縮装置。
- ガラス管の内面上のプロセスガスの流れ、及び前記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、1つ又はより多くの前記ガラス管を含む、請求項5に記載の凝縮装置。
- ガラス管の内面上の伝熱媒体の流れ、及び前記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、1つ又はより多くの前記ガラス管を含む、請求項5に記載の凝縮装置。
- 凝縮区域及び再加熱区域の伝熱媒体側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1〜7のいずれか一つに記載の凝縮装置。
- 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)供給プロセスガスを、インレット温度が硫酸の露点を上回る、請求項1〜6のいずれか一つに記載の硫酸凝縮装置を通過させる工程、
(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)前記凝縮装置内で前記プロセスガスを硫酸の露点を上回るまで再加熱する工程、
を含む、上記の方法。 - 前記工程(iv)における再加熱後の凝縮装置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9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及びSO3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、及び
(d)第1の凝縮装置においてプロセスガス中の硫酸を凝縮させる工程、
を含み、
その際、前記凝縮装置が請求項9又は10に記載の方法に従って運転される、上記の方法。 - (e)前記工程(d)から得られるプロセスガス流をさらに再加熱し、
(f)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装置へ送る工程、
をさらに含み、その際、凝縮装置(d)及び(h)の少なくとも1つが、請求項10又は11に記載の方法に従って操作される、請求項11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。 - 酸化剤が、O2リッチガスの形態で添加される、請求項11又は12に記載の方法。
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