PL16396B1 - Sposób regenerowania tlenków azotu przy wytwarzaniu kwasu siarkowego. - Google Patents

Description

Gazy, opuszczajace komory olowiane, zawieraja tlenek azotu (NO), wywiazuja¬ cy sie w mysl równania 1: S02 + N02 + H20=H2S04 + NO.Tlenek ten znajduje sie w ilosci 0,5 do 0,7% objetosciowych w mieszaninie gazo¬ wej, zawierajacej przewaznie azot, okolo 8% tlenu, 0,05% bezwodnika siarkowego i nieznaczne ilosci bezwodnika weglowego.Przy takiem rozcienczeniu tlenek azo¬ tu, nawet w obecnosci 8% tlenu, nie ulega natychmiastowemu utlenieniu. W zwyklych granicach temperatur, panujacych pod ko¬ niec procesu, dopiero po 150 do 200 se¬ kundach utlenianie daje mieszanine NO + + N02, co odpowiada utlenieniu 50% po¬ czatkowej ilosci NO.Kwas siarkowy o stezeniu 60—62°Be pochlania te mieszanine wedlug równa¬ nia 2: 2 H2S04 + NO + N02 = = 2S02. OH . N02 + H20.Pochlanianie to przebiega szybciej, niz pochlanianie samego dwutlenku azotu N02 w mysl równania 3: H2S04+2 N02=S02 . OH2. N02+HN03.Reakcja wedlug równania (2) odpo¬ wiada najkorzystniejszemu stanowi utle¬ nienia przy pochlanianiu.Traktowanie kwasem siarkowym ga¬ zów, opuszczajacych olowiane komory, ce¬ lem odnitrowania ich, prowadzi sie zazwy¬ czaj w wiezach Gay-Lussac'a, które po¬ siadaja wielka objetosc, wymagaja duzych kosztów przy instalowaniu oraz powodujakoniecznosc podnoszenia kwasu do prze- ikysfafkia. na ^zlnaczna wysokosc. Wieze te jednak nie sa^Byt wydajne, gdyz mozna w nich uzyskac 85% pochlaniania dopiero przy nadzwyczaj regularnym biegu calej aparatury. Aby uzyskac tak wysoki stopien regeneracji nalezy zuzyc 5 kg azotanu so¬ dowego lub 6,5 kg kwasu azotowego o ste¬ zeniu 36°Be na tonne otrzymanego kwasu siarkowego o stezeniu 52—53°Be (produkty azotowe sa swieze)* Powyzsze niedogodnosci wynikaja z te¬ go, ze pochlanianie kwasiem siarkowym w tych wiezach jest stosunkowo niezbyt sil¬ ne oraz ze gazy pozostaja w nich zbyt dlu¬ go, przyczem posiadaja one badiz przy do¬ plywie nadmiar niepochlanialnego i redu¬ kujacego NO, badlz przy odplywie nadmiar N02, pochlanianego bardzo wolno. Te dwie niedogodnosci moga wystepowac jedno¬ czesnie.Obecnosc nadmiaru NO w gazach wie¬ zowych powoduje ich wzbogacenie sie w bezwodnik siarkawy, gdyz NO powoduje cofniecie sie reakcji (1), która jest odwra¬ calna i w tych warunkach przebiega z pra¬ wa na lewo. Bezwodnik siarkawy, powsta¬ jacy w ten sposób, nie moze juz z powodu braku czasu utlenic sie. Pochlanianie go w alkalicznym roztworze, do którego sie ów gaz ewentualnie wprowadza, powoduje znaczny wzrost kosztów.Sposób bedacy przedlmiotem niniejsze¬ go wynalazku pozwala uzyskac lepsze wy¬ niki przez zastosowanie prostszej i tanszej aparatury.Sposób ten polega na traktowaniu kwa¬ sem siarkowym gazów w postaci mgly, do¬ plywajacych w stanie czesciowego utle¬ nienia, co odpowiada obecnosci tlenku i dwutlenku azotu w ilosciach równoczastecz- kowych.W tych warunkach pochlanianie tlen¬ ków azotu zachodzi w ciagu kilku sekund, praktycznie bez zmiany stopnia utlenienia.Stopien pochlaniania moze osiagnac war¬ tosc 98%, co odpowiada zuzyciu jedynie 1 kg kwasu azotowego o stezeniu 36°Be na tonne otrzymanego kwasu siarkowego o stezeniu 52—54°Be. Poza tern nie moze tu nastapic odwrócenie reakcji otrzymywania (1), gdyz tlenek azotu zostaje natychmiast calkowicie utrwalony w fazie cieklej przez kwas siarkowy.Stan utlenienia gazów, traiktowanych kwasem siarkowym, w celu odnitrowania, reguluje sie przez zwiekszenie lub zmniej¬ szenie ilosci kwasu azotowego, doplywa¬ jacego do wiezy Glover'a. Proces utlenie¬ nia NO przebiega regularnie jedynie w tym wypadku, jesli reakcja otrzymywania (1) jest praktycznie skonczona. Czynnosc tej reakcji jest funkcja stezenia czasteczek ni¬ trowych w reagujacych gazach. Z powyz¬ szego wynika, ze, regulujac doplyw pro¬ duktów nitrowych, mozna przyspieszyc lub opóznic proces utleniania NO i skutkiem tego wplywac na stan utlenienia denitro- wanych gazów. Mozna równiez kontrolowac przebieg reakcji wedlug temperatur, pa¬ nujacych w przestrzeniach reakcyjnych.Zazwyczaj slady tlenków azotu, niepo- chloniette przez mgle kwasu siarkowego, sa utworzone jedynie z dwutlenku azotu.Mozna je pochlonac zapomoca mgly roz¬ tworu alkalicznego dwuweglanu, wedlug równania: 2N02 + 2NaHCOs = NaNOs + NaN02+ + 2C02 + H20, przyczem reakcja ta jest bardziej egzoter¬ miczna, niz w przypadku stosowania obo- jetnego weglanu.W rzeczywistosci stosuje sie roztwór weglanu sodowego, lecz traktowane gazy sa tak zasobne w dwutlenek wegla, iz za¬ mieniaja owe nieznaczne ilosci stosowa¬ nego weglanu sodu w dwuweglan.To traktowanie alkaljami stosuje sie jedynie w sposób przerywany, by zapobiec nierównosciom przebiegu calej fabrykacji.Na zalaczonym rysunku przedstawiono - 2 -dla przykladu jedna z postaci wykonania urzadzenia, nadajacego sie do przeprowa¬ dzenia sposobu, bedacego przedmiotem ni¬ niejszego wynalazku.Fig, 1 przedstawia widok boczny oraz czesciowy przekrój wzdluz osi, fig. 2 przed¬ stawia widok w planie dolnej czesci urza¬ dzenia oraz polowiczny przekrój poziomy prawej czesci.Urzadzenie -sklada sie, jak to przedsta¬ wiono na rysunku, z dwóch nalozonych je¬ den nad drugi bebnów. Dolny utworzony jest z dwóch pionowych cylindrycznych czesci a, b, ustawionych spólsrodkowo.Czesc b tworzy rodzaj dzwonu dookola czesci a, otwartej u góry. W pierscieniowej przestrzeni zawartej pomiedzy a i b znaj¬ duje sie ciagla przegroda, skladajaca sie z dwóch spólsrodkowydh dziurkowanych scianek c, c1, pomiedzy któremi znajduje sie nagromadzony rozdrobniony materjal c", odporny na dzialanie kwasu siarkowe¬ go (np. kwarc). Srednia wielkosc ziarn te¬ go materjalu jest o srednicy 1 cm.U samej góry wewnetrznej czesci wal¬ cowej a znajduje sie rozpylacz d, który przemienia) w mgle kwas siarkowy odnitro- wany o stezeniu 60—ó2°Be, plynacy ze zbiornika e.Gazy doplywaja stycznie do podstawy czesci a przez f, a uchodza stycznie do podstawy czesci b przez g. Naskutek takie¬ go rozmieszczenia gazy przedostaja sie ru¬ chem srubowym poprzez mgle kwasu siar¬ kowego, wypelniajacego a, i w ten .sam sposób wracaja do b, pozbywajac sie porwa¬ nych pecherzyków kwasu przy przejsciu przez porowata przegrode c, c, c\ Kwas azotawy wyplywa przez przewo¬ dy h, K u podstaw czesci a i b. Zbiera sie on w zbiorniku /, skad pompa i przesyla go do zbiornika k, a dalej na wieze Glo- vera, gdzie ulega odnitrowaniu.Goimy beben .sklada sie z cylindrycz¬ nej czesci /. Na górze tej czesci znajduje sie rozpylacz m, który rozpyla na mgle roz¬ twór alkaljów, plynacy ze zbiornika n. Ga¬ zy, potraktowane w dolnym bebnie, doply¬ waja stycznie do podstaw górnego bebna w o. Gazy te wyplywaja stamtad góra w p.Roztwór alkaljów do' przemywania, zbie¬ rajacy sie w /, zostaje przeslany zapomo- ca pomfpy q do kadzi e. Czesc / posiada: przewód przelewowy r, przez który ciecz przelewa sie do dolnego bebna. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób regenerowania tlenków a- zotu z gazów opuszczajacych komory przy wytwarzaniu kwasu siarkowego metoda komorowa, znamienny tern, ze gazy pod¬ daje sie dzialaniu kwasu siarkowego w po¬ staci mgly, w chwili gdy osiagaja one sto¬ pien utlenienia, odpowiadajacy obecnosci NO i N02 w ilosciach równoczasteczko- wych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze po przemyciu gazów kwasem :iarkowym mozna je nastepnie przemyc roztworami weglanu lub dwuweglanu al¬ kaljów.
3. 3. Urzadzenie bebnowe do wykonywa- nia sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tern, ze beben sklada sie z dwóch spól¬ srodkowych czesci walcowych {a bj, przy- czem zewnetrzna (b) tworzy dzwon dooko^ la wewnetrznej (0), która jest otwarta u wierzcholka, gdzie wytwarza sie mgle kwa¬ su siarkowego, przyczem gazy doplywaja stycznie od podstawy bebna i ruchem sru¬ bowym przechodza do dzwona b, skad u- chodza równiez stycznie po uprzedniem przejsciu przez pierscieniowa przegrode c\ wypelniona ziarnistym materjalem, za¬ trzymujacym resztki pecherzyków kwasu siarkowego, usuwane u podstawy bebna wraz z kwasem zbieranym w wewnetrznej czesci walcowej. Henri Nicolas Marie Corbille, Zastepca: K. Czempinski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 16396. ?*/ Druk L. Boguslawskiego i rki Warszawa PL