PL21020B1 - Sposób wytwarzania kwasu siarkowego przez skraplanie oraz urzadzenie do wymiany ciepla przy wykonywaniu tego sposobu. - Google Patents

Sposób wytwarzania kwasu siarkowego przez skraplanie oraz urzadzenie do wymiany ciepla przy wykonywaniu tego sposobu. Download PDF

Info

Publication number
PL21020B1
PL21020B1 PL21020A PL2102033A PL21020B1 PL 21020 B1 PL21020 B1 PL 21020B1 PL 21020 A PL21020 A PL 21020A PL 2102033 A PL2102033 A PL 2102033A PL 21020 B1 PL21020 B1 PL 21020B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sulfuric acid
gases
condensation
pipes
cooling
Prior art date
Application number
PL21020A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL21020B1 publication Critical patent/PL21020B1/pl

Links

Description

Pierwizenstwo: 19 listopada 1932 r. dla zastrz. 1—5; u marca 1933 r. dla zastrz. 6—-10 (Niemcy).Katalize gazów, zawierajacych dwutlenek siarki, dotychczas przeprowadzano zasadni¬ czo w ten sposób, ze gazy, doprowadzane do pieca kontaktowego, poddawano bardzo sta¬ rannemu oczyszczaniu i osuszaniu, gdyz za¬ stosowanie katalizatorów platynowych wy¬ maga przestrzegania absolutnej nieobecnosci wilgoci. Wprawdzie ostatnio odkryto katali¬ zatory, które nie wykazuja wspomnianej wrazliwosci na pare wodna, pomimo tego jednak przy wytwarzaniu kwasu siarkowego powstaja trudnosci, jezeli w gazach znajduje sie para wodna. Absorbcja, która w praktyce dotychczas stale stosowano, moze nie byc stosowana nadal, gdyz traktowanie gazów znacznemi ilosciami zimnego stezonego kwa¬ su siarkowego, niezbednemi do absorbcji, po¬ woduje tworzenie sie mgly kwasu siarko¬ wego, która w zadnym razie nie skrapla sie.Pozostaje wiec w zasadzie skraplanie kwasu siarkowego, wytworzonego w postaci par.Przy skraplaniu nalezy przestrzegac okre¬ slonych warunków. Publikacje, dotyczace pracy z gazami rozcienczonemi, zawieraja czesto bledne wskazówki lub dotycza rzeczy praktycznie niewykonalnych. Naprzyklad, doswiadczenia, przy których przeprowadza¬ no gazy, zawierajace SOQt przez wrzaca wo¬ de, wykazuja, ze gazy, zawierajace duze ilo¬ sci pary wodnej, sklonne sa do wydzielania kwasu siarkowego. Poniewaz jednak S03 zo¬ staje pochloniety przez skraplajaca sie pare wodna, powstaje kwas siarkowy jedynie bar¬ dzo rozcienczony; yDalsze doswiadczenia okreslily warunki, jakie nalezy zachowac powyzej punktu wrze¬ nia stezonego kwasu siarkowego. Wykryto, ze S03 i H20 w granicach temperatur od 450°C wstecz do 338°C musza sie znajdowac obok siebie co najmniej wciagu 3 — 6 sek, aby wogóle moglo nastapic polaczenie sie ich z wytworzeniem kwasu siarkowego w postaci par. Dopiero potem przy dalszem ochladza¬ niu mozliwe jest skroplenie calkowite, przy- czem nalezy podkreslic, ze otrzymany kwas siarkowy pod wzgledem stopnia stezenia jest zalezny od calkowitej ilosci obecnej pary wodnej.Poiza tem nalezy zaznaczyc, ze stopien stezenia kwasu siarkowego jest równiez za¬ lezny od ilosci dodanej pary wodnej.Przedmiotem wynalazku jest sposób skraplania kwasu siarkowego, wytwarzanego w gazach rozcienczonych ze skaftalAzoiwane- go S03 i pary wodnej w postaci par, przy- czem trudnosci, wymienione na wstepie opi¬ su, zostaja usuniete przez scisle dotrzyma¬ nie warunków ustalonych, a zwlaszcza co do temperatury.W przeciwienstwie do pogladów, wypo¬ wiadanych dotychczas, okazalo sie przede- wszystkiem, ze czas znajdowania sie gazów w temperaturze powyzej 338°C w stosunku do punktu wrzenia kwasu siarkowego przy 760 mm cisnienia jest bez znaczenia. Juz z równania S03 + H20 = H2SO±, w stanie par, mozna, mianowicie, wyliczyc, ze w tem¬ peraturze 338°C cala ilosc S03, zawartego w gazach rozcienczonych, nie moze byc wogóle zlaczona z H20, a nawet przy dluzszem przebywaniu gazów w temperaturze powy¬ zej 338°C jeszcze nie bedzie wytworzony wszystek H^SO^ w stanie par.Stwierdzono, ze wlasnie w granicach temperatur, lezacych pomiedzy punktem wrzenia kwasu siarkowego (okolo 340°C) az do okolo 140^0 wstecz chlodizenie nie powin¬ no sie odbywac zbyt szybko. W szczególno¬ sci jest rzecza wazna, aby oziebianie gazów wewnatrz ich strumienia nie odbywalo sie w pewnem jednem miejscu, gdyz wtedy tworzy sie tam mgla, która w zadnym razie nie mo¬ ze byc skroplona. Gdyby przestrzen, zblizo¬ na do scianek naczynia do skraplania, byla chlodzona szybciej, anizeli wnetrze tego na¬ czynia, byloby to bardzo szkodliwe. Chlodze¬ nie musi sie odbywac mozliwie równomiernie.Górna granica temperatur, to jest punkt wrzenia gazów, nie lezy zreszta stale przy 338°C, zalezy ona przewaznie od zawartosci S03, jak i H20. W szczególnym przypadku temperature te mozna jednak obliczyc na podstawie stalych fizycznych.Wykryta okolicznosc, ze dolna granica zakresu temperatur, w którego granicach od¬ bywa sie skraplanie gazów na zasadach, po¬ wyzej przytoczonych, nie powinna byc nizsza od 140°C, jest szczególnie wazna. Przez to uzyskuje sie znaczne ulepszenie sposobów, dotychczas proponowanych, gdyz urzadze¬ nia, niezbedne do chlodzenia gazów, moga byc znacznie ograniczone, a po drugie, co jest jeszcze wazniejsze, skraplanie wysoko¬ procentowego kwasu siarkowego moze byc przeprowadzane nawet w obecnosci nad¬ miaru pary wodnej.Wedlug wynalazku skraplanie kwasu siarkowego przeprowadza sie w takim za¬ kresie temperatur, który znajduje sie po¬ miedzy punktem wrzenia gazów wstecz do okolo 140°, przyczem skraplanie nalezy przeprowadzac dosc wolno. Dopiero laczne stosowanie tych dwóch warunków przy wy¬ twarzaniu kwasu siarkowego z gazów, w któ¬ rych cisnienie par S03 + H20 jest nieznacz¬ ne, daje wyniki zadowalajace.Wiadomo, ze zarówno w razie znalezie¬ nia sie obok siebie S03 i H20, jak równiez w razie skraplania #2S04 w stanie par ma uzyskuje sie godnych uwagi ilosci ciepla w stanie wolnym. Te ilosci ciepla musza byc podczas skraplania odprowadzane od¬ dzielnie, jezeli chodzi o uzyskanie wiek¬ szych ilosci kwasu siarkowego. Zdawaloby sie wobec tego, ze mozna odprowadzac cieplo, poddbnjie, jak przy innych znanych — 2 —sposobach, przez bezposrednie lub posred¬ nie ochladzanie woda. Jednak taki sposób przy skraplaniu kwasu siarkowego zawiódl¬ by calkowicie, gdyz ochladzanie, przepro¬ wadzane przez wtryskiwanie wody w grani¬ cach temperatur krytycznych, powodowalo¬ by oziebienie. Skutkiem tego byloby tworze¬ nie sie mgly z kwasu siarkowego, na której przeprowadzenie w postac plynna, skrofplo- na, niema dotychczas sposobu. Wolne ilosci ciepla nalezy zatem odprowadzac z dosta¬ teczna ostroznoscia. Do tego celu nadaja sie w szczególnosci kolumny, napelnione cialami wypelniajacemi, gdyz ciala wypel¬ niajace powoduja dobre przemieszanie sie gazów i zapobiegaja zbyt szybkiemu miej¬ scowemu ochladzaniu sile wpoiblizu scianek.Wskutek tego, ze dobre przemieszanie gazów odgrywa duza role, nie mozna ustalic zu¬ pelnie scisle, z jaka szybkoscia gaz musi przechodzic przez urzadzenie do wymiany ciepla, aby przejsc okres ochladzania w granicach temperatur od 340 do 140°C. W tych przypadkach, gdy ma sie do dyspo¬ zycji wielka liczbe kolumn z cialami wy- pelniajacemi, czas ten moze byc ograniczo¬ ny do 0,5 sek, w wyjatkowych przypad¬ kach — nawet do 0,3 sek. Jednak w tych przypadkach, w których nie dba sie o prze¬ mieszanie gazów, wzglednie tam, gdzie scianki sa za chlodne, dluzszy czas prze¬ bywania gazu w tych kolumnach nie jest warunkiem, wystarczajacym do zabezpiecze¬ nia sie przed tworzeniem sie mgly.Okazalo sie dalej, ze przy znacznej szybkosci przeplywu gazów ilosc skroplin w stosunku do jednostki powierzchni prze¬ kroju kolumn jest wieksza. Mozna zatem z korzyscia pracowac jeszcze przy szybko¬ sci przeplywu gazów od okolo 0,8 do 2 m/sek.Ochladzanie w tego rodzaju kolumnach uskutecznia sie celowo przez wymiane cie¬ pla ich scianek z atmosfera otaczajaca.Kolumne mozna np. rozdzielic na wiek¬ szo liczbe niniejszych kolumn, w celu uzy¬ skania wiekszych powierzchni chlodzenia i niniiejszydh "Wysokosci tych urzadzen pffzy dostatecznie wielkiej szybkosci przeplywu gazów.Poza tern chlodzenie powietrzem atmo- sferycznem wymaga dostatecznie wielkich powierzchni, gdyz przechodzenie ciepla ze scianek kolumny skraplajacej do gazów jest dosc zle. Nalezalo wiec uzyskac takie urzadzenie do wymiany ciepla, które umozli¬ wialoby bezposrednie chlodzenie przy pomo¬ cy plynów, np. wody. Przyklad wykonania urzadzenia do wymiany ciepla wedlug wy¬ nalazku jest przedstawiony na rysunku, mianowicie, na fig. 1 i 3 w przekroju po¬ dluznym i na fig. 2 w przekroju poprzecz¬ nym. Urzadzenie to sklada sie z plaszcza zewnetrznego a z dowolnego materjalu, najkorzystniej z blachy zelaznej, i rur 6, umieszczonych w plaszczu w niewielkich odstepach. Kazda z rur b sklada sie z dwu rur, wykonanych z róznych Imaterjalów, wlozonych jedna w druga i rozdzielonych masa wypelniajaca e. Rura zewnetrzna c, wystawiona na dzialanie plynu chlodzace¬ go, musi byc wykonana z materjalu o do¬ statecznej wytrzymalosci mechanicznej.Natomiast materjal taki moze nie wykazy¬ wac odpornosci na zzeranie, gdyz pozosta¬ je w stycznosci jedynie z zewnetrznemi srodkami chlodzacemi. Natomiast rura we¬ wnetrzna \d musi byc wykonana z materja¬ lu ceramicznego, odpornego na dzialanie che¬ miczne goracego, stezonego kwasu siarkowe¬ go. Rury z zelazokrzemu i ze stali wysoko krzeimowej nadaja sie równiez do uzytku.Nastepnie, materjal rury wewnetrzej musi posiadac zla przewodnosc cieplna, aby u- trudniac przechodzenie nazewnatrz ciepla, które mogloby przekroczyc stopien, dopu¬ szczalny przy zastosowaniu plynów chlo¬ dzacych.Tego rodzaju urzadzenie do wymiany ciepla umozliwia chlodzenie posrednie po¬ wietrzem doprowadzanem, zAmnemi gaza¬ mi, zawierajacemi SO& a równiez plynami, — 3 -np. olejami lub woda. Wiadomo, ze ma- terjal ceramiczny jest odporny na dziala¬ nie goracego stezonego kwasu siarkowego.Nie byloby jednak mozliwe stosowac taki materjal w urzadzeniu do wymiany ciepla, bezposrednio w postaci rury, jezeli ma byc uzyty plyn do chlodzenia, gdyz materjal nie wytrzymalby dzialania ciepla w opisa¬ nym zakresie temperatur. Z drugiej zas stro¬ ny, wlasnie wlasciwosc zlego przewodzenia ciepla jest bardzo wazna specjalnie przy skraplaniu kwasu siarkowego, gdyz w ten sposób unika sie oziebiania.Najkorzystniej jest wiazac ze soba obydwa materjaly rurowe masa e, w celu uzyskania dostatecznej trwalosci i osiagnie¬ cia przechodzenia ciepla w stopniu odpo¬ wiednim. Jako materjalu rozdzielajacego, mozna uzywac odpowiednich stopów meta¬ li, mp. oltowdowo-a/ntymoraowych lulb tez ki¬ tu kwasoodpornego, który wykazuje pewne¬ go rodzaju elastycznosc, w stosunku do materfalu ceramicznego, i dosc znaczna po¬ rowatosc. Znacznie lepiej jednak uzywac do tego celu proszków metali lub bardzo drobnego piasku morskiego, gdyz dopuszcza¬ ja one wzajemne przesuwanie sie; W kazdem urzadzeniu do wymiany cie¬ pla iplyny chlodzace moga przeplywac przez rury, natomiast skraplanie mozna przepro¬ wadzac nazewnatrz tych rur. Wówczas jednak i sciany urzadzenia do wymiany ciepla musza byc wylozone materjalem odpornym na dzialanie kwasów. Ze wzgle¬ du na mozliwie maly zakres temperatur, jest wskazane podgrzewanie srodków chlo¬ dzacych. Stosuje sie zatem, jako plyny chlo¬ dzace, oleje trudno wrzace lub tez "wode, ogrzana do temperatury wrzenia. Róznice temperatur gazu i wody chlodzacej mozna znacznie zmniejszyc, |gdy chlodnica jest zbudowana w postaci kotla parowego, wy¬ trzymalego na cisnienie. W takim przypad¬ ku mozna stosowac wode chlodzaca o tem¬ peraturze do okolo 150°C.Zgodnie z wynalazkiem do kolumny skraplajacej wprowadza sie gazy w tempe¬ raturze, odpowiadajacej punktowi wrzenia mieszaniny lub nieco wyzszej. Samo skra¬ planie nastepuje w temperaturze wstecz do okolo 140°C. Nawet przy obecnosci znacznego nadmiaru pary wodnej, to jest ilosci pary wodnej, przewyzszajacej ilosc, potrzebna do utworzenia H^SO^ z S03, przy dotrzymaniu podanych warunków mozna stezac wysokoprocentowy kwas siarkowy. Ponizej 140°C rodzaj ochladza¬ nia moze byc dowolny. Stopien ochlodzenia gazu az do chwili jego usuniecia ostatecz¬ nego zalezy glównie od istniejacego nad¬ miaru wody, a nastepnie od tego, czy ga¬ zy prowadzi sie w przeciwpradzie, czy tez w kierunku zgodnym z kierunkiem przeply¬ wu stezanego kwasu siarkowego.Szczególnie korzystne jest przeprowa¬ dzanie gazów od dolu przez kolumne i wy¬ prowadzanie ich u góry kolumny, podczas gdy tworzace sie skropliny spadaja zigóry nadól. W tym przypadku gazy o tempera¬ turze okolo 340°C, obciazone H20 i dopro¬ wadzane z komory kontaktowej, np. rura g, do zbiornika h, przeplywaja przez rury, na¬ pelnione cialami wypelniajacemi, ku górze kolumny. Skraplajacy sie kwas siarkowy zbiera sie w zbiorniku h\ jest z niego od¬ ciagany, np. zapomoca urzadzenia syfono¬ wego. Gazy, oswobodzone od kwasu siar¬ kowego, odprowadza sie rura k do przewo¬ du kominowego. W ten sposób mozna latwo osiagnac stezenie kwasu siarkowego ponad 94%. W tego rodzaju przypadkach nad¬ miar wody nie szkodzi nawet wówczas, gdy w kolumnie nastepuje dalsze ochladzanie sie gazów. Pary, skraplajace sie wówczas przy opuszczaniu sie w kolumnie, zostaja w pewnej chwili znów zamienione na pare i uchodza wraz z gazami odlotowemi.Przy kierunku pradu gazów, zgodnym z kierunkiem przeplywu stezonego kwasu siarkowego, odpada dzialanie stezajace gazu, posuwajacego sie ku górze. Kwas siarkowy odciaga sie, ogólnie biorac, w tern- — 4 —peraturze okolo 140°C. Jezeli temperature obniza sie jeszcze bardziej, to przy obecno¬ sci nadmiaru pary wodnej nie mozna zapo¬ biec do pewnego stopnia rozcienczeniu kwasu. W kazdym badz razie, nawet przy znacznym nadmiarze pary wodnej, mozna uzyskac 80% kwas, jezeli odlot gazów od¬ bywa sie jeszcze w temperaturze okolo 100°C.Ogólnie biorac, ostrozne ochladzanie mozna osiagnac przez to, ze w opisanych urzadzeniach do wymiany ciepla, zaopa¬ trzonych w rury z materjalu ceramicznego, stosuje sie powietrze atmosferyczne wzgled¬ nie plyny chlodzace. W przypadku szcze¬ gólnym przy wiekszych ilosciach gazu lub przy malych szybkosciach przeplywu gazu mozna równiez uskuteczniac chlodzenie przez przeprowadzanie bezposrednie kwasu siarkowego. Ten kwas siarkowy musi byc jednak wysokoprocentowy, aby uniemozli¬ wic niagle oziebienie z powodu parowania wody, a wiec nie moze on wprowadzac do procesu godlilych uwagi ilosci wody. Oka¬ zalo sie, ze chlodzenie 80% kwasem siarkowym jest zupelnie dostateczne, nato¬ miast zraszanie kolumny skraplajacej kwa¬ sem 60% powoduje skutki ujemne, wsku¬ tek tworzenia sie mgly kwasu siarkowego.Tego(rodzaju zirasizamie kwasem wysokopro¬ centowym nie ma jednak nic wspólnego z absorbcja, gdyz ilosc zuzywanego kwasu siarkowego odbiega znacznie od ilosci, nie¬ zbednej do przeprowadzenia absorbcji.Sposób wedlug wynalazku mozna zasto¬ sowac szczególnie korzystnie wówczas, gdy gazy, poddawane przeróbce, sa wprowadza¬ ne do pieca kontaktowego w postaci mie- sizanjmy pary wodnej, S02 i powietrza.Przy tego rodzaju pracy unika sie potrzeby dodatkowego doprowadzania wody, a tern samem unika sie zaklócen równowagi tem¬ peratur^ W niektórych przypadkach moina jednak nastepnie dodawac pary wodnej wzglednie wody, nawet wówczas, gdy w tym celu trzeba specjalnie wytwarzac pa¬ re wodna. Ten sposób pracy znaj duje za¬ stosowanie mp. wtedy, gdy gazy odpylone sa prowadzone poprzez urzadzenie kontak¬ towe lacznie z powietrzem o naturalnej za¬ wartosci w nim wilgoci. Jezeli w takim przypadku niema sie do dyspozycji dosta¬ tecznej liosci pary wodnej, potrzebnej do utworzenia kwasu siarkowego, to mozna wprowadzac pare wodna przed lub za ka¬ talizatorem i wtedy skraplac kwas siarko¬ wy. Zgodnie z wynalazkiem mozna z korzy¬ scia przerabiac gazy nawet o zawartosci tylko 1% SOs. Wydajnosc skroplin wyno¬ si okolo 99,9% w stosunku do ilosci SO.ó, opuszczajacych urzadzenie kontaktowe, a . zatem przekracza znacznie wyniki dotych¬ czas znanych sposobów pracy.Przyklad I. Gazy z konwertora do wytwarzania miedzi o zawartosci 5% objetosciowych S02 odpyla sie, przepuszcza¬ jac przez wode w 35°C, i nasyca para wodna w ilosci, wystarczajace} do utworzenia kwa¬ su siarkowego. Gazy takie wprowadza sie do urzadzenia do wymiany ciepla i ogrze^ wa do okolo 450°, t. j. temperatury, po¬ trzebnej do utlenienia. Gazy, ogrzane do okolo 450°, przechodza do kotla kontakto¬ wego, w którym S02 zostaje utleniony na S03 przy pomocy katalizatora o zasadni¬ czym skladzie: kwas krzemowy — tlenek potasu¦¦— tlenek wanadu. Gorace odlociny przechodza u góry do urzadzenia do wy¬ miany ciepla i ochladzaja sie w nim tak da¬ lece, ze wchodza do wiezy skraplajacej, za¬ wierajacej ciala wypelniajace, posiadajac temperature okolo 340°C. Wieza posiada takie wymiary, ze gazy przeplywaja w niej wzglednie wolno, to jest tak, iz ochladzaja sie do temperatury okolo 150°C w czasie okolo 0,5 sek. Prowadzenie gazów w takiej wiezy odbywac sie moze zarówno w prze- ciwpradzie, jak i w pradzie o zgodnym kierunku, U spodu wiezy odciaga sie 95% kwas siarkowy. Wydajnosc wynosi okolo 96% w stosunku :do uzytej siarki. Przy uzyciu gazów z konwertora do wytwarza- — 5 —nia miedzi osiaga sie te korzysci szczegól¬ ne, ze sposób prowadzenia pracy wyrówny¬ wa znaczne wahania w stezeniu S02, wy¬ stepujace przy przerabianiu rudy w kon¬ wertorze. Obecnosc wilgoci daje urzadzeniu do wymiany ciepla taka rezerwe ciepla, ze nawet przy doprowadzaniu gazów, bar¬ dzo ubogich w S02 lub nawet zupelnie wolnych od S02, zapewnione jest stale na¬ lezyte ogrzewanie.Przyklad II. Odlociny, otrzymywane przy prazeniu cynku w aparacie Dwighfa, z zawartoscia okolo 5% objetosciowych S02 przemywa sie woda w 35°C. Gazy po przemyciu zawieraja okolo 5 do 6% obje¬ tosciowych H20. Gazy oczyszczone ogrze¬ wa sie bezposrednio do okolo 450°C przez spalanie gazów wielkopiecowych. Gorace gazy wchodza do kotla kontaktowego, w którym zostaja one utlenione zapomoca ka¬ talizatora, skladajacego sie z pieciotlenku wanadu, tlenku potasu i straconego kwasu krzemowego. Gazy, zawierajace pary SO* i H20, ochladza sie nastepnie posrednio po¬ wietrzem lub tez przez wtryskiwanie wo¬ dy do temperatury okolo 320°C i prowa¬ dzi nastepnie w wiezy skraplajacej od dolu ku górze. Wieza zawiera ciala wypelniaja¬ ce. Szybkosc pradu wynosi 0,2 m/sek. Po¬ niewaz przy tak malej szybkosci przeply¬ wu przekrój wiezy musi byc znaczny, a odprowadzanie ciepla gazów, jak równiez ciepla skraplania odbywa sie od wewnatrz ku zewnatrz, wieze zrasza sie 90% kwa¬ sem siarkowym, co powoduje równomierne odprowadzanie ciepla. Dodawane ilosci kwa¬ su sa nieznaczne: sa one równe mniej wie¬ cej potrójnej ilosci kwasu wytwarzanego.U spodu wiezy odprowadiza sie stezony kwas siarkowy o 95% H2SOA. Temperatu¬ ra odlocin gazów u góry wiezy wynosi 140°C; SOs lub mgly H2S04 w odlocinach sa nieo¬ becne. Wydajnosc kwasu siarkowego wynosi okolo 96% w stosunku do uzytej siarki.Przyklad III. Odlociny z aparatu Dwighfa o zawartosci okolo 4 do 5% obje¬ tosciowych S02 i 15% objetosciowych wo¬ dy zostaja oczyszczone mechanicznie od pylu, wprowadzone do urzadzenia do wy¬ miany ciepla i ogrzane tam do 450°C. Ga¬ zy, posiadajace taka temperature, sa wpro¬ wadzane do kotla kontaktowego, w którym S02 zostaje utlenione na S03 zapomoca katalizatora, np. takiego, jak w przykla¬ dzie I. Gaizy opuszczaja kociol kontaktowy, posiadajac temperature 420°C, i oddaja przytem swe cieplo w urzadzeniu do wy¬ miany ciepla gazom, swiezo doprowadzo¬ nym, ochladzajac sie przytem do okolo 320°C. Gazy te sa nastepnie doprowadzane do kolumny skraplajacej od dolu, w której odciaga sie stezony kwas siarkowy o zawar¬ tosci 90 do 93% H2S04, podczas gdy u góry tej wiezy uchodza odlociny, zawiera¬ jace pare wodna, o temperaturze 140°C.Skraplanie przeprowadza sie w wielu wie¬ zach, aby w ten sposób osiagnac wieksza powierzchnie chlodzenia. Wydajnosc stezo¬ nego kwasu siarkowego w stosunku do uzy¬ tej siarki wynosi do okolo 97%.Przyklad IV. Odlociny z konwertora o zawartosci okolo 2% objetosciowych S02 przemywa sie woda w 20°C. Gazy oczy¬ szczone, zawierajace okolo 2 do 3% obje¬ tosciowych H2Of odprowadza sie do urza¬ dzenia dio wymiany ciepla, w którem zosta¬ ja one ogrzane do temperatury 420°C. Na¬ stepnie gazy przechodza do kotla kontakto¬ wego, w którym S02 utlenia sie przy po¬ mocy kaftaliziatora na SOs. Gorace odlo¬ ciny oddaja swe cieplo w unzadzeniu do wymiany ciepla swiezym gazom, prze¬ chodzacym przez to urzadzenie od góry ku dolowi. Poniewaz zawartosc S02 w gazie wynosi tylko 2% objetosciowych, ochladza¬ nie w urzadzeniu do wymiany ciepla docho¬ dzi do temperatury 200 do 150°C, przyczem w irurach urzadzenia, zawierajacych ciala wypelniajace, skrapla sie kwas siarkowy, który pmzechodfci wraz z gazami ku dolowi i u spodu zostaje odciagniety w postaci 95% kwasu siarkowego. Odlociny o temperaturze — 6 —150 rr 200°C przechodza przez mala ko¬ lumne, zawierajaca ciala wypelniajace, w której skrapla sie reszta kwasu siarkowego, który dolacza sie do skroplin poprzednich.Wydajnosc wynosi okolo 97% w stosunku do uzytej siarki.Przyklad V. Gazy z aparatu Dwight'a o zawartosci okolo 2% objetosciowych S02 i dostatecznej zawartosci tlenu przemywa sie woda w temperaturze 50 do 60°C. Ga¬ zy oczyszczone, zawierajace okolo 12 do 20% objetosciowch H20, zostaja wprowa¬ dzone do urzadzenia do wymiany ciepla, w którem ogrzewa sie je do temperatury, po¬ trzebnej do przeprowadzenia katalizy. Na¬ stepnie, w kotle kontaktowym, zawieraja¬ cym katalizator o skladzie: tlenek pota¬ su — tlenek wanadu — kwas krzemowy, S02 zostaje utleniony na S03; gorace od¬ lecimy zostaja ochlodzone w urzadzeniu do wymiany ciepla przy jednoczesnem skraplaniu sie kwasu siarkowego. Tempe¬ ratura goracych gazów, wprowadzanych do urzadzenia do wymiany ciepla, wynosi 400^C. Urzadzenie do wymiany ciepla sklada sie z dwóch czesci. Do jednej z nich wchodza gorace gazy od góry, posiadajac temperature 400°C, i wychodza u dolu, po¬ siadajac temperature okolo 280°C. W dru¬ giej czesci tego urzadzenia wchodza gazy od dolu, przechodza ku górze i opuszcza¬ ja urzadzenie, posiadajac temperature o- kolo 150°C. Kwas siarkowy, skraplajacy sie w obu czesciach, zostaje odciagniety u spodu* urzadzenia przy zawartosci okolo 92% H2S04. Rury urzadzenia do wymia¬ ny ciepla zawieraja ciala wypelniajace, w celu polepszenia stykania sie przeplywaja¬ cego kwasu skroplonego z przechodzacemi gazami. Szybkosc przeplywu w rurach u- rzadzenia do wymiany ciepla wynosi 1,2 m/sek. Stosunek przekroju do dlugosci do¬ biera sie celowo tak, aby czas, potrzebny do ochlodzenia gazów z 280°C do 150°C% byl wiekszy od 0,6 sek. Kwas skroplony zawiera wiecej, niz 99,9% ogólnej ilosci utworzonego H2SO^f podczas gdy calkowi¬ ta wydajnosc wynosi 90%, PL

Claims (3)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania kwasu siarko¬ wego przez skraplanie z gazów, zawieraja¬ cych S03 w stanie rozcienczonym, w obec¬ nosci pary wodnej, uzytej w ilosci, wystar¬ czajacej co najmniej do wytworzenia H2S04 w stanic gazowym, znamienny tern, ze stosuje sie dolna granice temperatur, w (których przeprowadza sie skraplanie H2SO±, wynoszaca okolo 140^C, przy jed¬ noczesnem chlodzeniu gazów, przeprowa- dzanem równomiernie i wzglednie wolno.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze skraplanie frakcjonowane prze¬ prowadza sie w nieobecnosci nadmiaru pa¬ ry wodnej. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tern, ze skraplanie przeprowadza sie w przeciwpradzie, odciagajac skroplo¬ ny kwas siarkowy przy wlocie gazów do u- rzadzenia skraplajacego. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 do 3, zna¬ mienny tern, ze kolumny skraplajace, zao¬ patrzone w ciala wypelniajace, sa chlodzo¬ ne powietrzem posrednio. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4, zna¬ mienny tern, ze kolumny sa chlodzone po¬ srednio plynem chlodzacym. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamien¬ ny tern, ze, jako plynu chlodzacego, uzywa sie wody wrzacej. 7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamien¬ ny tern, ze woda jest poddawana cisnie¬ niu w temperaturze powyzej 100°C. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 do 4, zna¬ mienny tern, ze kolumny skraplajace chlo¬ dzi sie dodatkowo przez bezposrednie zra¬ szanie niewielkiemi ilosciami' wysokopro¬ centowego kwasu siarkowego. 9. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 — 8, znamienne tern, ze jest zaopatrzone w rury, z których kaz- — 7 —da sklada sie z dwóch rur, wlozonych jedna w druga i rozdzielonych wzglednie polaczo¬ nych masa wypelniajaca, umieszczona w wolnej przestrzeni miedzy sciankami oby¬ dwóch rur, przyczem jedne z tych rur sa wykonane z materjalu o duzej wytrzyma¬ losci mechanicznej, jak np. z zelaza, dru¬ gie zas — z materjalu, odpornego na dzia¬ lanie chemiczne i o zlej przewodnosci ciepl¬ nej, np. z materjalu ceramicznego, 10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, zna¬ mienne tern, ze wolna przestrzen miedzy dwiema rurami, umieszczonemi jedna w drugiej, jest wypelniona kitem kwasood- pornym lub suchym proszkiem, np. pia¬ skiem. Metallgesellschaft A k t i e n g e s e 11 s c h a f t. Zastepca: Inz. J. Wyganowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 21020. Fiff.
  3. 3 Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
PL21020A 1933-11-17 Sposób wytwarzania kwasu siarkowego przez skraplanie oraz urzadzenie do wymiany ciepla przy wykonywaniu tego sposobu. PL21020B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL21020B1 true PL21020B1 (pl) 1935-02-28

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2009213076B2 (en) Process for the production of sulphuric acid
EP0521075A1 (en) Methods for recovering high grade process energy from a contact sulfuric acid process.
CA2830066C (en) Process for production of sulphuric acid
US7595035B2 (en) Process for the recovery of sulfuric acid
US2017676A (en) Method of and apparatus for condensing sulphuric acid
GB1579805A (en) Process for the preparation of conmcentrated sulphuric acid
PL21020B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu siarkowego przez skraplanie oraz urzadzenie do wymiany ciepla przy wykonywaniu tego sposobu.
CN101626977A (zh) 硫酸制造方法
JPS5918103A (ja) 硫酸の調製方法およびその装置
JPS5942236B2 (ja) 凝縮性腐食成分を含有するガスの熱交換における腐食防止法及びそれに用いる装置
Fleming et al. High Purity Sulfur from Smelter Gases
BRPI1002305A2 (pt) processo para produção de ácido sulfúrico concentrado a partir de um ácido sulfúrico quente, sistema para produção de ácido sulfúrico concentrado, e, uso do processo e sistema
DE19522927A1 (de) Verfahren zur Herstellung von konzentrierter Schwefelsäure
US1934419A (en) Apparatus for regulating the temperature of gases containing so3 and h2so4
US1469959A (en) Cooling and absorbing system for sulphur dioxide
PL20259B1 (pl) Sposób wytwarzania zwiazków azotu z tlenem, zwlaszcza wysokoprocentowego kwasu azotowego, przez katalityczne spalanie amonjaku w tlenie lub w gazach, obfitujacych w tlen.
PL71721B2 (pl)
PL18220B1 (pl) Sposób wydzielania par zapomoca skraplania.
SU461596A1 (ru) Способ получени серного ангидрида
US1832482A (en) Process for regulating the temperature of gases containing so, or hso
Ali Production of Sulfuric Acid
PL20808B1 (pl) Sposób wytwarzania kwasu siarkowego.
AT227279B (de) Verfahren zur Herstellung von SO3
CN107848800B (zh) 用于冷却含有so2和/或so3和水的气体的方法和设备
CA1108598A (en) Indirect gas to gas heat exchanger for use with a gas stream containing condensible corrosive constituents