RO107399B1 - Procedeu de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie - Google Patents
Procedeu de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie Download PDFInfo
- Publication number
- RO107399B1 RO107399B1 RO14618490A RO14618490A RO107399B1 RO 107399 B1 RO107399 B1 RO 107399B1 RO 14618490 A RO14618490 A RO 14618490A RO 14618490 A RO14618490 A RO 14618490A RO 107399 B1 RO107399 B1 RO 107399B1
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- sulfur
- gases
- sulfuric acid
- combustion
- temperature
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 43
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 239000000571 coke Substances 0.000 title abstract description 10
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 title abstract 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 title 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 30
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 6
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N oxidanium;hydrogen sulfate Chemical compound O.OS(O)(=O)=O FWFGVMYFCODZRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- FJQLIWTWAFYOMG-UHFFFAOYSA-N sulfur dioxide;sulfur trioxide Chemical compound O=S=O.O=S(=O)=O FJQLIWTWAFYOMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- -1 sulfur hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
Abstract
Procedeul constă în transformarea
hidrogenului sulfurat din gaze în dioxid de sulf prin
ardere în două trepte în scopul evitării formării
oxizilor de azot ca urmare a prezentei HCN și
NHj. In scopul legării complete a apei rezultate la
arderea hidrogenului sulfurat si a obținerii ca
producție de acid sulfuric concentrat (96% H2SO4),
în treapta a doua de ardere a gazelor de cocserie se
arde și sulf topit și purificat. Gazele sulfuroase
diluate la compoziția optimă pentru procesul de
oxidare a dioxidului de sulf sînt uscate cu acid
sulfuric 96% H2SO4 și supuse apoi conversiei
catalitice pentru transformarea dioxidului de sulfla
trioxid de sulf și în final trioxidul de sulf este
reținut prin absorbție în acid sulfuric de
concentrație 98,3% H2SO4.
Description
Invenția se referă la un procedeu pentru obținerea acidului sulfuric, concentrat 96% H2SO4, destinat industriei de îngrășăminte minerale sau altor industrii, din gaze de cocserie, care conțin hidrogen sulfurat.
Pentru prelucrarea gazelor de cocserie, care conțin sulful, ca hidrogen sulfurat, se utilizează, în prezent, două metode:
- metoda catalizei umede și
- metoda catalizei uscate.
Sunt cunoscute mai multe procedee de obținere a acidului sulfuric, prin cele două metode.
Procedeele catalizei umede sunt relativ simple, însă prezintă, ca dezavantaje principale, obținerea unui acid sulfuric diluat, de concentrație 76 ... 90% H2SO4 puternic corosiv, mai ales la temperaturile ridicate, care se ating în procesul tehnologic și folosirea plumbului ca material de construcție a instalației..
In ceea ce privește procedeele catalizei uscate, acestea permit obținerea acidului sulfuric concentrat și a oleumului, însă necesită eliminarea corespunzătoare a unei cantități din apa prezentă în gazele de ardere. Procedeele sunt costisitoare, datorită instalației de răcire a gazelor, de înlăturare a ceții, de uscare a gazelor sulfuroase și nu sunt indicate, în cazul capacităților de producție mici.
Procedeul, conform invenției, înlătură dezavantajele arătate mai sus, prin aceea că, pentru eliminarea etapei de separare a apei din gazele sulfuroase, se arde o cantitate de sulf, ceea ce determină ca apa din procesul de ardere să fie complet legată fără a mai fi necesară separarea unei cantități din aceasta. Gazele de cocserie cu hidrogen sulfurat sunt arse în două trepte, prima fără exces de oxigen, iar a doua împreună cu sulful, gazele sulfuroase rezultate fiind uscate, apoi oxidate pentru transformarea dioxidului de sulf, la trioxid de sulf, în continuare având loc absorbția trioxidului de sulf în acid sulfuric. Arderea în două trepte, prima fără exces de oxigen, elimină posibilitatea formării oxizilor de azot, ca urmare a prezenței HCN, eventual a NH3, în gazele de cocserie.
Invenția prezintă următoarele avantaje:
- tehnologie simplă, cu un număr mic de operații, ceea ce conduce la costuri de investiție, întreținere și exploatare, reduse;
- permite arderea directă, fără o purificare prealabilă, a gazelor de cocserie, care conțin și cantități de HCN și NH3;
- permite obținerea de acid sulfuric concentrat 96% H2SO4, ceea ce elimină problemele de corosiune specifice catalizei umede.
In continuare, se dă un exemplu de realizare a invenției în legătură cu figura care reprezintă schema fluxului tehnologic, de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie, cu hidrogen sulfurat și sulf.
Stabilirea regimului tehnologic și a schemei tehnologice s-a făcut pe baza etapelor de procedeu, prin întocmirea bilanțurilor de materiale și termice pentru fiecare din etape și prin precizarea schemei de recuperare a căldurii. De asemenea, elaborarea schemei tehnologice prezentată în figură și stabilirea regimului tehnologic al instalației au la bază regimul adiabatic optim al procesului de oxidare catalitică, a dioxidului de sulf.
Procedeul de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie cu hidrogen sulfurat conform invenției, este alcătuit din următoarele operații:
- ardere primară 1,
- recuperare căldură I 2,
- ardere secundară 3,
- topire sulf tehnic 4,
- filtrare sulf 5,
- recuperare căldură II 6,
- diluare și răcire gaze 7,
- uscare gaze sulfuroase 8,
- oxidare SO2 la SO39,
- separare SO3 10.
Gazele de cocserie, cu hidrogen sulfurat, având compoziția xH2S° = 0,7345; x°C02 = 0,1445; x°HCN + 0,0355; x°n2 = 0,0225; x°O2=0,006 (x°-fracția volumetrică), sunt trimise la ardere primară 1, unde are loc tansformarea parțială a hidrogenului sulfurat și transformarea totală a HCN. Intrarea gazelor de cocserie se realizează prin conduta la.
Aerul necesar arderii gazelor de cocserie și sulfului este preluat din atmosferă prin conducta lb și intră la faza de ardere primară 1. In această operație, temperatura se menține la 1240°C, prin recuperarea căldurii, concomitent cu arderea gazelor. Operația de recuperare căldură I 2 are loc în același utilaj cu operația de ardere primară 1. Gradul de tranasformare al hidrogenului sulfurat este de 70% și depinde de raportul gaze de cocserie/sulf și de parametrii aburului care se obține. La ieșirea din faza de recuperare 5 căldură I, gazele sulfuroase au temperatura de 617°C. Recuperarea căldurii degajate în proces se realizează cu apă tratată rezultînd abur de 25 ata.
Urmează operația de ardere secundară 1 o 3 care necesită sulf topit și purificat. Sulful tehnic este trecut prin conducta lc la faza de topire 4 și apoi este purificat prin filtrare 5, după care este introdus la ardere secundară. La topire și filtrare se utilizează abur de presiune 15 6 at, care intră ,prin conducta ld și rezultă condens care este eliminat prin conducta la. Arderea secundară se realizează la temperatura de 900°C, iar gazele sulfuroase obținute sunt trecute la recuperare căldură II 6, fiind răcite 20 într-un cazan recuperator. Ca agent de răcire se utilizează și în acest caz apa tratată rezultând abur.
In continuare, gazele sulfuroase sunt amestecate cu aer realizându-se diluarea 25 conținutului în dioxid de sulf la valoarea optimă impusă de operația de oxidare a dioxidului de sulf la trioxid de sulf.
Compoziția optimă a gazelor sulfuroase uscate este xoso2 = 0,068; \°m = 0,1164; x°N2 = 0,8030 și x°co2 = 0,0126. Totodată temperatura amestecului gazos se modifică scăzând la 53 °C.
Gazele sulfuroase, având un conținut de umiditate de 54,29 g . H2/Nm3 gaze uscate, intră la faza de uscare 8 de unde ies cu un conținut de umiditate de 0,1738 g H2O/Nm3 gaze usacate. Uscarea se face cu acid sulfuric de concentrație 96% H2SO4 care intră cu temperatura de 40°C și iese cu temperatura de 50°C. La ieșire din utilajul de uscare, concentrația acidului se reglează la 96% H2SO4 cu acid 98,3% H2SO4 de la absorbția SO3 10. O parte echivalentă de acid, de la uscare, este trimisă la separare SO3 pentru diluarea acidului rezultat, iar o altă parte este livrată ca produs finit prin conducta lf.
După uscare, gazele sulfuroase sunt încălzite până la temperatura de 430°C și sunt introduse la oxidarea SO2 la SO3 9. Oxidarea SO2 la SO3 este un proces catalitic, care utilizează catalizator de vanadiu și se realizează în sistem cu cataliză simplă (SC/SA) într-un reactor cu patru straturi fixe, după regimul adiabatic optim, stabilit prin calcul și prezentat în tabelul 1.
Tabelul 1
Regimul adiabatic optim pentru oxidarea SO2 la SO3.
| Stratul de catalizator | Parametrul | UM | Valoarea | |
| intrare strat. | ieșire strat. | |||
| I | temperatura conversia | °C % | 430 0 | 578 77,5 |
| II | temperatura conversia | °c % | 483 77,5 | 510 91,5 |
| III | temperatura conversia | °c % | 451 91,5 | 461 96,4 |
| IV | temperat conversia | °c % | 433 96,4 | 436,5 98 |
După straturile I și II, gazele sulfuroase sunt răcite corespunzător regimului adiabatic optim, într-un schimbător de căldură, după stratul III, într-un vaporizator independent, iar după stratul IV, într-un alt schimbător și într-un economizor.
Alimentarea vaporizatorului și economizorului se face, de asemenea, cu apă tratată, prin conducta lg; aburul rezultat aici ca și în operațiile de recuperare căldură I și recuperare căldură II este evacuat prin conducta lh.
Cu temperatura de 180°C, gazele sulfuroase oxidate intră la separare SO3 10, unde are loc trecerea trioxidului de sulf din faza gazoasă în acidul de absorbție de concentrație 98,3% H2SO4. Deoarece acidul se concentrează la 98,6% H2SO4, pentru menținerea concentrației acestuia, la valoarea optimă, se utilizează apă de proces li și o parte din acidul de la uscare. Gazele rezultate după separarea trioxidului de sulf, care conțin azot, oxigen, dioxid de carbon și cantități mici de dioxid și trioxid de sulf, sunt evacuate în atmosferă prin conducta lj.
Pentru un debit de gaze de cocserie, cu hidrogen sulfurat de 1000 Nm3/h și compoziția menționată, capacitatea de producție optimă a instalației de acid sulfuric, în condițiile procedeului amintit, este de 100 t.H2SO4MH/zi. In aceste condiții, sunt necesare 8,2 t/zi sulf purificat, se livrează producția sub forma acidului concentrat cu 96% H2SO4 și rezultă 8,3 t/h abur cu presiunea de 25 at și temperatura de 280°C.
Claims (1)
- RevendicareProcedeu pentru obținerea acidului sulfuric, din gaze de cocserie, prin oxidarea catalitică a SO2 la SO3, caracterizat prin aceea că gazele de cocserie, care conțin hidrogen sulfurat, sunt arse într-o primă treaptă, cu aer, la temperatura de 1240°C, care se menține constantă, prin recuperarea căldurii, rezultată la ardere, obținându-se un grad de transformare pentru H2S de 70%, după care gazele rezultate sunt introduse în a doua etapă de ardere cu aer și cu sulf topit și purificat, sulful fiind adiționat, în scopul legării complete a apei provenite din arderea hidrogenului sulfurat, după care gazele sulfuroase sunt supuse unei operații de recuperare de căldură, urmată de amestecare cu aer, până când temperatura gazelor sulfuroase scade la 53 °C, după care ele sunt uscate cu acid sulfuric de concentrație 96% H2SO4, gazele sulfuroase încălzite și uscate la 430°C, pe seama căldurii rezultate la oxidare intră apoi la faza de oxidare catalitică a SO2 care se realizează în cataliză simplă cu 4 straturi de catalizator pe bază de V2O5, conversia finală a SO2 în gazele sulfuroase obținute fiind de 98%, la temperatura de 436,5°C, după care acestea sunt răcite în cadrul fazei de oxidare SO2 până la temperatura de 180°C și apoi trecute la faza de separare SO3 prin absorbția în acid sulfuric de concentrație 98,3% H2SO4 cu formare de acid sulfuric monohidrat, de concentrație 90% H2SO4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14618490A RO107399B1 (ro) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Procedeu de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO14618490A RO107399B1 (ro) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Procedeu de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO107399B1 true RO107399B1 (ro) | 1993-11-30 |
Family
ID=20127778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO14618490A RO107399B1 (ro) | 1990-10-24 | 1990-10-24 | Procedeu de obținere a acidului sulfuric din gaze de cocserie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO107399B1 (ro) |
-
1990
- 1990-10-24 RO RO14618490A patent/RO107399B1/ro unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2825883C (en) | Process for removing contaminants from gas streams | |
| NL2008801C2 (en) | A method for treating a sulfur-containing gas stream. | |
| MXPA05004226A (es) | Proceso y equipamiento para la produccion de acido sulfurico a partir de gases ricos en so2. | |
| AU2016287352B2 (en) | Process for production of sulfuric acid | |
| US4368183A (en) | Process of producing concentrated sulfuric acid | |
| CN101289170B (zh) | 氧化还原硫回收多用装置 | |
| CN101239705A (zh) | 从含硫化氢气体中获得高纯硫的方法 | |
| US3525586A (en) | Production of sulfur trioxide and sulfuric acid | |
| CA2670295C (en) | Process for the production of sulfuric acid | |
| US3147074A (en) | Sulfuric acid process | |
| US5389354A (en) | Process for the production of oleum and sulfuric acid | |
| US4965062A (en) | Hydrogen sulfide removal and sulfide recovery | |
| CN101641284A (zh) | 生产硫酸的方法和实施所述方法的设备 | |
| CA2259939C (en) | Process of producing sulfuric acid | |
| JPS63365B2 (ro) | ||
| US3780166A (en) | Process of catalytically reacting so2 to form so3 and of producing sulfuric acid | |
| US2003442A (en) | Manufacture of sulphuric acid from hydrogen sulphide gas | |
| US4088742A (en) | Contact sulfuric acid process employing double conversion/double absorption | |
| JP2002504858A (ja) | オフガスの脱硫方法 | |
| US1943137A (en) | Process of cooling and purifying burner gases | |
| JPS5943402B2 (ja) | 硫酸の製造方法 | |
| US2629651A (en) | Manufacture of sulfuric acid | |
| WO2015169395A1 (en) | Process and plant for the production of liquid acid | |
| US2038429A (en) | Contact method of sulphuric acid manufacture | |
| CN211384472U (zh) | 一种新型炉气中低温两级干燥系统 |