Przedmiotem wynalazku jest uklad technologiczny do wytwarzania kwasu siarkowego zwlaszcza z siarki metoda kontaktowa w systemie dwustopniowej konwersji i absorpcji.W znanych dotychczas ukladach technologicznych do wytwarzania kwasu siarkowego z siarki lub z pirytu metoda dwustopniowej konwersji i absorpcji - sa stosowane wymienniki ciepla sluzace do schladzania i podgrze¬ wania gazów w wezle kontaktowo-absorpcyjnym. Wymienniki te charakteryzuja sie na ogól duzymi powierz¬ chniami wymiany ciepla. Dla fabryk kwasu siarkowego o duzych wydajnosciach powierzchnie obliczeniowe, a tym samym gabaryty wymienników ciepla sa tak duze, ze ze wzgledu na trudnosci wykonania w postaci pojedynczych aparatów buduje sie ich jako zespoly dwóch aparatów polaczonych szeregowo.Próby intensyfikacji wymiany ciepla droga zwiekszenia wspólczynnika wymiany ciepla nie daja zadawala¬ jacych rezultatów z uwagi na niewspólmiernie duzy wzrost oporów przeplywu gazów w stosunku do wzrostu intensywnosci wymiany ciepla. Stad tez dazy sie do maksymalizacji róznic temperatur miedzy czynnikiem ochladzanym i ogrzewanym, przy czym najbardziej skutecznym sposobem zmniejszenia gabarytów wymienników ciepla jest zmaksymalizowanie sredniej róznicy temperatur mediów wymieniajacych cieplo. Mozna to osiagnac przez odpowiednie usytuowanie poszczególnych rodzajów wymienników ciepla w obrebie wezla kontaktowego.Wedlug dotychczas znanych rozwiazan gazy technologiczne z pierwszego stopnia konwersji sa schaldzane w calosci gazami po absorpcji miedzystopniowej co wymaga bardzo duzych powierzchni wymiany ciepla. W zna¬ nych innych rozwiazaniach stosuje sie do schladzania gazów z pierwszego stopnia konwersji chlodne powietrze co nie jest poprawnym rozwiazaniem, poniewaz zmniejszenie powierzchni wymiennika typu gaz — gaz powoduje zwiekszenie powierzchni wymiennika gaz - powietrze oraz wzrost temperatury powietrza ponad potrzeby tech¬ nologiczne.Znane sa uklady obiegu gazów, w których gazy z pierwszego stopnia konwersji sa schladzane w wymienni¬ kach typu gaz - woda lecz z uwagi na to, ze po stronie wody wystepuje wysokie cisnienie wymienniki te maja duze wymiary i ciezary oraz wysokie opory przeplywu gazu.2 113213 Dotychczas podgrzewanie gazów kierowanych na drugi stopien konwersji zrealizowane jest najczesciej za pomoca gazów z I - pólki; z II - pólki i czesciowo z III - pólki. Znane sa tez rozwiazania, w których stosuje sie podgrzewanie gazów cieplem gazów z II - pólki i czesciowo z III — pólki lub wylacznie cieplem gazów z III - pólki.W celu zbilansowania nadmiernej ilosci ciepla wywiazujacej sie w procesie utleniania S02 stosowane sa w niektórych znanych rozwiazaniach: przegrzewacz pary po I - pólce, a parowniki wody po II - pólce lub przegrzewacze wody.Wyzej opisane rodzaje wymienników i ich lokalizacja w obiegu gazów technologicznych - prowadzi oprócz niekorzystnych wskazników gabarytowo-ciezarowych tych aparatów do trudnosci eksploatacyjnych przez co przedstawione usytuowania wymienników nie sa chetnie stosowane.Uklad technologiczny wedlug wynalazku polega na tym, ze miedzy pierwszym stopniem konwersji a pier¬ wszym stopniem absorpcji usytuowany jest zespól ochladzajacy gazy poreakcyjne zlozony z co najmniej dwu wymienników ciepla typu gaz - gaz i podgrzewacza wody I-go stopnia, polaczonych ze soba szeregowo.Miedzy pierwszym stopniem absorpgi a drugim stopniem konwersji usytuowany jest zespól podgrzewajacy gazy zlozony z co najmniej dwu wymienników ciepla typu gaz gaz, przy czym jeden z tych wymienników wchodzi równoczesnie w sklad zespolu ochladzajacego.Jeden z wymienników zespolu podgrzewajacego podlaczony jest miedzy I a III pólke aparatu kontaktowe¬ go.Miedzy II - pólka a III — pólka aparatu kontaktowego usytuowany jest przegrzewacz pary, zas miedzy drugim stopniem konwersji, a koncowa wieza absorpcyjna zainstalowany jest podgrzewacz wody II stopnia.Zaleta wynalazku jest uzyskanie wysokiego stopnia wykorzystania ciepla na produkcje pary wodnej wyso¬ kopreznej, stad osiagnieto wysoki wskaznik uzysku pary wysokopreznej, niespotykany w dotychczasowych technologiach wytwarzania kwasu siarkowego.Dzieki nowemu usytuowaniu wymienników ciepla typu gaz - gaz, gaz - woda, gaz - para uzyskano znacz¬ ne zmniejszenie powierzchni wymiany ciepla oraz korzystne wskazniki gabarytowo-ciezarowe tych wymienni¬ ków.Uklad technologiczny wedlug wynalazku posiada wieksza pewnosc eksploatacyjna w stosunku do znanych rozwiazan oraz zapewnia latwa regulacje temperatury gazu wprowadzanego na poszczególne pólki aparatu kon¬ taktowego.Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym przedstawiono schematycznie uklad technologiczny do produkcji kwasu siarkowego z siarki metoda kontaktowa w systemie dwustopniowej konwersji i absorpcji.Jak uwidoczniono na rysunku w sklad ukladu wchodzi piec 1 do spalania cieklej siarki, kociol utyliza- tor 2, aparat kontaktowy czteropólkowy 3, zewnetrzne wymienniki ciepla typu plaszczowo-rurowego 4; 6 i 7, przegrzewacz pary 5, wieza suszaca 8, podgrzewacz wody I — stopnia 9, wieza absorpcyjna miedzystopniowa 10, podgrzewacz wody II - stopnia 11 i wieza absorpcyjna koncowa 12. Aparat kontaktowy 3 zawiera pólki I; II; III i IV, z których pólki I; II i III stanowia pierwszy stopien konwersji, zas pólka IV — drugi stopien konwersji.Powyzsze urzadzenia i aparaty polaczone sa ze soba funkcjonalnie odpowiednio gazociagami i rurociagami parowymi wzglednie wodnymi.I tak, miedzy I a II - pólka aparatu kontaktowego 3 zainstalowany jest zewnetrzny wymiennik ciepla 4, miedzy II a III - pólka podlaczony jest przegrzewacz pary 5, zas miedzy III - pólka a miedzystopniowa wieza absorpcyjna 10 umieszczone sa kolejno w ukladzie szregowym: wymiennik ciepla 6 i 7 oraz podgrzewacz wody I-go stopnia 9, które stanowia zespól ochladzajacy A gazu po III - pólce. Natomiast wymienniki 4 i 6, których przestrzenie miedzyrurowe polaczone sa ze soba - stanowia zespól podgrzewajacy B gazu wprowadzanego na drugi stopien konwersji to jest na IV - pólke aparatu kontaktowego.Przestrzen miedzyrurowa wymiennika 7 polaczona jest rurociagiem powietrznym 19 z wieza suszaca B, a rurociagiem 20 z piecem 1.Podgrzewacze wody I-go stopnia 9 i drugiego stopnia 11 polaczone sa ze soba rurociagiem 24.Aparat kontaktowy 3 - po IV — pólce - polaczony jest gazociagiem 25 z podgrzewaczem wody II-go stopnia 11, a ten gazociagiem 26 z koncowa wieza absorpcyjna 12.Obieg gazu technologicznego w ukladzie wedlug wynalazku jest nastepujacy. Gaz, powstaly w wyniku spalania cieklej siarki w piecu 1, o stezeniu S02 okolo 10% - przetlaczany jest do kotla utylizatora 2 gdzie ulega ochlodzeniu do temperatury 420 — 440°C oddajac cieplo na wytwarzanie pary wodnej, po czym kierowa¬ ny jest gazociagiem 13 na I - pólke aparatu kontaktowego 3. W wyniku reakcji na I - pólce nastepuje czescio¬ we utlenianie S02 do S03 i podgrzany do temperatury okolo 600°C gaz, przed wlotem na II - pólke skierowa-113213 ^ 3 ny jest gazociagiem 14 do przestrzeni rurowej wymiennika ciepla 4, w którym ochladza sie do temperatury okolo 440°C oddajac cieplo do gazu plynacego w przestrzeni miedzyrurowej tego wymiennika. Ochlodzony w wymienniku 4 gaz przekazywany jest gazociagiem 15 na II - pólke aparatu kontaktowego 3.Z kolei gaz, po II - pólce i dalszej przemianie S02 w S03 po ponownym podgrzaniu sie do temperatury okolo 520°C - kierowany jest do przegrzewacza pary 5, w którym ulega ochlodzeniu do temperatury okolo 440°C, po czym przekazywany jest na III - pólke.Po dalszej przemianie S02 na S03 na III - pólce - gaz o temperaturze okolo 460°C kierowany jest gazociagiem 16 do przestrzeni rurowej wymiennika ciepla 6, gdzie ochladza sie oddajac cieplo do gazu doprowa¬ dzanego do przestrzeni miedzyrurowej tego wymiennika z wiezy absorpcyjnej miedzystopniowej 10.Nastepnie gaz ochlodzony w wymienniku 6 do temperatury okolo 350°C skierowany jest gazociagiem 17 do przestrzeni rurowej wymiennika ciepla 7 ulegajac w nim takiemu ochlodzeniu, aby najnizsza temperatura scianki rur tego wymiennika nie przekroczyla temperatury punktu rosy, po czym gazociagiem 28 przekazywany jest do podgrzewacza wody I — stopnia 9, z którego doprowadzany jest do wiezy absorpcyjnej miedzystopnio¬ wej 10.Gaz w wymienniku ciepla 7 ochladzany jest powietrzem doprowadzanym do przestrzeni miedzyrurowej tego wymiennika z wiezy suszacej 8 przewodem 19. Podgrzane powietrze skierowane jest do pieca 1 przewo¬ dem 20.Po procesie miedzystopniowej absorpcji S03 w wiezy 10- gaz kierowany jest gazociagiem 21 do przestrze¬ ni miedzyrurowej wymiennika 6 podgrzewajac sie cieplem gazu doprowadzanego z III - pólki, a nastepnie gazociagiem 22 wprowadzany jest do wymiennika 4 gdzie ulega dalszemu podgrzaniu cieplem gazu wprowadzane¬ go z I - pólki, po czym przekazywany jest gazociagiem 23 na IV - pólke aparatu kontaktowego 3.Po IV - pólce gaz przekazywany jest gazociagiem 25 poprzez podgrzewacz wody II - stopnia 11 do koncowej wiezy absorpcyjnej 12, w której nastepuje calkowita absorpcja S03.W opisanym obiegu gazów podgrzewanie gazu po wiezy absorpcyjnej miedzystopniowej 10 zrealizowane jest w dwu wymiennikach ciepla 4 i 6 typu gaz - gaz, tworzacych zespól podgrzewajacy B, natomiast ochladza¬ nie gazów po III — pólce dokonuje sie w trzech aparatach to jest w wymiennikach ciepla 6 i 7 typu gaz - gaz oraz podgrzewaczu wody 9 tworzacego zespól ochladzajacy A.Para wysokoprezna z kotla utylizatora 2 moze byc wykorzystywana np. do produkcji energii elektrycznej.Woda z podgrzewacza wody II - stopnia 11 moze byc skierowana do obiegu wodnego kotla utylizatora 2.Przegrzewacz pary 5 moze pracowac jako stopien wstepnego przegrzania pary polaczony z drugim stopniem przegrzewania pary umieszczonym w kotle utylizatora 2.Zastrzezenia: patentowe 1. Uklad technologiczny' do wytwarzania kwasu siarkowego, zwlaszcza z siarki metoda kontaktowa w systemie dwustopniowej konwersji i absorpcji, zawierajacy miedzy pierwszym stopniem konwersji a pierwszym stopniem absorpcji zespól ochladzajacy gazy poreakcyjne, zas miedzy pierwszym absorpcji a drugim stopniem konwersji zespól podgrzewajacy gazy, znamienny tym, ze zespól ochladzajacy (A) sklada sie z co najmniej dwu wymienników ciepla (6; 7) typu gaz - gaz i z podgrzewacza wody I -stopnia (9) polaczonych ze soba szeregowo, zas zespól podgrzewajacy (B) sklada sie z co najmniej dwu wymienników ciepla (4, 6) typu gaz — gaz, przy czym jeden z tych wymienników wchodzi równoczesnie w sklad zespolu ochladzajacego (A) i zespolu podgrzewajacego (B). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jeden z wymienników ciepla (4) zespolu podgrze¬ wajacego (B) usytuowany jest miedzy I - a II - pólka aparatu kontaktowego (3). 3. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy drugim stopniem konwersji, a koncowa wieza absorpcyjna (12) zainstalowany jest podgrzewacz wody II stopnia (11). 4. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miedzy II - a III - pólka aparatu kontaktowego (3) usytuowany jest przegrzewacz pary (5).113 213 11 siarko 12 24 9 10 pora wodno ——I \2B A « JL 20 TU ^ 13 1_A_ 23 14 HE IV JL SE ^?-19 1 17 £1 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl PL