SU597633A1 - Способ получени серной кислоты - Google Patents

Description

1

Изооретение относитс  к области производства серной кислоты,

Известен способ получени  серной кислоты путем сжигани  серосодержащего сырь с последующим охлаждением гор чих обжиговых газов, абсорбцией сернистого ангидрида нитрозилсерной кислотой, окислением ,6 О продуктами гидролиза нитрозилсерной кисИЪты до образовани  конечного продукта серной кислоты, выделением азота из серной кислоты с возвращением их вновь в химический процесс 1-4

По известному способу получают только слабую продукционную серную кислоту (до 76 вес %.), что ограничивает область ее применени .

Другим недостатком  вл ютс  большие потери окислов азоте на стадии абсорбции и соответственно загр знение ими окружающей .среды, а также сложность технологического процесса и мала  производитель., ность реакционных аппаратов.

Наиболее близким к предлагаем ому изобретению  вл етс  способ получение серной кислоты, в котором сжигание серосодержащего сырь  осуществл ют под давлением 2-80 атм с окислением сернистого ангнд- рида до серной кислоты в водной среде в присутствии окислов азота как- катализатора процесса

Обжиговые газы при этом охлаждаютс  до 4О-8О С, после чего их ввод т в реактор дл  абсорцин сернистого газа .Г21.

Недостаток этого способа заключаетс 

в том,, что все тепло окислени  сернистого газа до серной кислоты выдел етс  в зоне температур 4О-20О С и поэтому утилизаци  его известными в сернокислотном про ,изводстве методами невозможна.

Кроме того, охлаждение сернистых газов до 40-8О С до окислени  их в серную кислоту приведет к тому, что содержаща с  в сернистых газах окись азота почти полностью окислитс  до двуокиси и, растворившись в продукционной серной кислоте, Б значительной степени будет исключена из последующего процесса на вышерасположенных тарелках реактора.

Целью изобретени   вл етс  упрощение процесса, а также повышелие концентрации целевого продукта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что охлаждение сернистых газов осуществл ют до 180-700 С, а окисление их провсд.чт с одновременным охлаисдением с использованием в качестве охлаждающего агента серного ангидрида.

Использование серного ангидуЛДа в ка--4 честве охланадаюшего агента позвол ют ох--ладить окислителы-1Ь Й объем за счет его испарени , который затем подогревают за счет тегша поступающих на окисление гор чих сернистых газов. Кроме того, гор чий газовый поток удал ет из серной кис лоты растворенные в ней окислы азота и возвращает их в реакционную зону. Окисление окиси азота до двуокиси в значительно степени проходит в потоке сернистых газов в окислительном объеме, обеспечива  более рациональное распределение катализатора п реакционном об7земе. Это позвол ет с окра. тить необходимую дл  процесса концентрацию окислов азота в сернистых газах и соответственно дополнительно сократить загр знение ими продукционной кислоты. Одновременно при контакте серной кислоты с гор чими сернистыми газами из нее. удал етс  вода и соответственно повышаетс  концентраци  продукционной серной кислоты .

На чертеже локазац возможный Bapiiairjтехвологнчоч .кой. схемы способа при использовании в качестве серосодержащего сырь  жидкой серы или сероводорода.

Атмосферный воздух сжимаетс  в компрессоре I от 1 до 2-80 атм и направл етс  в топку 2 дл  cжиjaни  серосодержащего сырь , вводимого в топку по трубопроводу 3,

С целью повышени  температуры горени , воздух перед поступлением в топку 2 можно подогреть за счет тепла химических реакций. Сернистые газь), содержагаие образованныепри горении окислы азота, охлаждают до 300-700 С в аппарате 4 за счет теплообмена с более холодными газовь ми потоками процесса. Часть тедла процесса в аппарате 4 может использоватьс  дл  выработки вод ного пара с пос:ле дующим..использованием его дл  энергетических целей. Конструктивно аппарат 4 может быть совмеШен с топкой 2, Из апара™ та 4 сернистые газы направл ютс  в рэак тор 5, где при взаимодействии окислов азота они окисл ютс  до серной кислоты и по трубопроводу 6 направл ютс  в хранилище . Отвод тепла из реактора осушествл  етс  серным ангидридом, который с по-4

мощью насоса 7 подаетс  в змеевики, последовательно или парал.чельно размещенные Б об:ьеме реактора 5, Испаренный и перегретый за счет тепла реакционного потока в реакторе S сернистый ангидрид по(.:тупает в турблну 8.. Энерги  турбины передаетс  пр мому или промежуточному потребителю 9. Сернистые газы после турбйнь; кондежируютс  в ко} денсаторе 10 с

воз.душнь;м охлаждением его.

С целью предот.вращонн  подсоса .воздуха ь конденсаторе 10 линию серного ангидрида , за турбиной 8 поддерживаетс  из- быточное (по сравне11ИЮ1 с атмосферв м)

давление. Температура конденсашги серного ангидрида при этом Fibiuie 40 С, Например, при давлении 1,1 ата .она равна 45 С. Вода и недостаюи1ее дл  процесса количество катализатора (окислов азота) ввод тс 

в реактор 5 по трубопроводу 11. Остаточпые газы п-роцесса вывод тс  из реактора 5, подогреваютс  в аппарате 4, очищаютс  от окислов азота з аппарате 12 и направл ютс  в турбину 13 дл  использовани 

энергиии. Баланс мо цнос;ти компрессора и турбины осуществл етс  с помощ.ью установки 14.

Иредлаг-аемьцЧ способ ртклизации тепла с применением в качестве охлаждающего

агента серного ангидрида может быть применен це только в указанном способе получени  серной кислоть;. но и в контактном способе.

Пример 1. В Toni;y одним или двум  потоками подают атмос:ферный воздух, до 8О атм, в количестве 172000 и серу в количестве 32,7 т/ч.

В результате реакций окислени  серы и азота воздуха обр.азуетс  около ,

незначительные количества НО и 6 О„Обжиговые гезы охлаждают до 180.С в теплообменниках дл  подогрева уход ших из абсорбера газов , п&рогенераторах.теплоносител ми в которых  эл етс  вода и

серный ангидрид.

После охлаждении обжиговые газы в&йг-д т в реактор-абсорбер, реакционный объем которого охланщаетс  за счет поверхностного тегпообмена с встроенной в абсорбер испарительной частью парогенератора серного ангидрида. Оптимальное содержание окислов азота в абсорбере 0,5-1,15 моль/л HWOjB реакционной зоне поддер5кивают за счет ПОДШ1ТКИ процесса ими извне и гасти но эа счет дегазации, продукционной серной кислоты при .контакте ее с обжи- гоБымл. газами,

Оптима.льна  температура реакционного объема, а, следовательно, и продукционной

серной кислоты 120 -. 175°С. При контак