ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Абсорбция серного ангидрида из "Производство серной кислоты Издание 2" Физико-химические основы процесса. Абсорбция серного ангидрида из газовой смеси — последняя стадия процесса получения контактной серной кислоты. [c.144] Механизм извлечения серного ангидрида различен в зависимости от того, осушивается ли газ перед контактным аппаратом или нет. Если осушка проводится, 50з абсорбируется серной кислотой, если в контактный аппарат (а следовательно, и на абсорбцию) поступает влажный газ, происходит конденсация серной кислоты. [c.144] После абсорбции 50з газовая смесь вместе с непоглощенным серным ангидридом удаляется в атмосферу. Естественно, что для уменьшения потерь 50з с отходящими газами и для защиты атмосферы степень поглощения серного ангидрида в абсорбционном отделении должна быть возможно большая. Полнота абсорбции зависит также от концентрации применяемой для абсорбции кислоты. Над серной кислотой концентрацией ниже 98,3% Н2504 равновесное давление 50з ничтожное (р 8Оз 0), а равновесное давление паров воды значительное (р н2О 0), поэтому с поверхности серной кислоты происходит испарение (десорбция) молекул воды (рис. 63). [c.144] Туман плохо улавливается в обычной абсорбционной аппаратуре и при отсутствии специальных улавливающих устройств уносится с отходящими газами в атмосферу. [c.145] Чем ниже концентрация серной кислоты и выше ее температура, тем больше выделяется из нее паров воды, больше образуется тумана и больше теряется 8О3. [c.145] Над кислотой концентрацией выше 98,3% Нг804 равновесное давление 80з р зОз 0, поэтому 8О3 абсорбируется серной кислотой не полностью (см. рис. 63). В этом случае отходящие газы также уносят в атмосферу часть серного ангидрида. Таким образом, при концентрации орошающей кислоты менее и более 98,3% абсорбция серного ангидрида снижается она тем ниже, чем выше температура, поскольку равновесные давления паров Н2О и 80з над кислотой возрастают с повышением температуры (рис. 64). [c.145] Абсорбция 80з серной кислотой. Из приведенных данных следует, что серный ангидрид полнее всего поглощается 98,3%-ной серной кислотой. Если серная кислота более разбавлена, то над ней в газовой фазе есть пары воды. Часть серного ангидрида соединяется с этими парами, образуя пары серной кислоты, которые при охлаждении конденсируются в объеме с образованием тумана. При этом абсорбер газит . Если концентрация кислоты, орошающей абсорбер, выше 98,3%, то над этой кислотой есть 50з, т. е. степень поглощения 50з снижается (практически из такой кислоты 50з выделяется в газовую фазу). В обоих случаях после абсорбера образуется туман. Только в первом случае он образуется в самом абсорбере, а во втором по выходе газа в атмосферу и при соединении 50з, содержащегося в газе, с парами воды окружающего воздуха. Степень абсорбции серного ангидрида в обоих случаях снижается. [c.146] Повышение температуры также понижает степень абсорбции в олеумном и моногидратном абсорберах. Это объясняется тем, что с повышением температуры повышается давление паров воды над разбавленной кислотой и давлением серного ангидрида над концентрированной кислотой, что, в свою очередь, приводит к образованию тумана (как уже объяснялось выше), и абсорбер начинает газить . Таким образом, возникают потери серной кислоты при абсорбции, т. е. снижается степень абсорбции. [c.146] При 60° С можно получить олеум, содержащий 33% SO3 (своб.), а при 90° С максимальное содержание SO3 (своб.) в олеуме составляет только 14%, что соответствует понижению концентрации олеума почти в 2,4 раза. [c.147] При необходимости получить олеум с содержанием 60—65% SO3 (своб.) жидкий серный ангидрид растворяют в техническом олеуме. [c.147] Баланс воды в контактной системе и получение олеума. Обычно контактные заводы выдают всю продукцию в виде олеума (не считая промывной кислоты), так как он является самым ценным сортом кислоты. Если потребности в олеуме нет, его разбавляют водой и выдают продукцию в виде 93— 94%-ной серной кислоты. [c.147] Олеум получают, пропуская газ сначала через олеумный, а затем через моногидратный абсорбер. В олеумном абсорбере поглощается часть SO3, а окончательное его поглощение происходит в моногидратном абсорбере. По мере повышения концентрации олеума (за счет поглощения SO3) его разбавляют моногидратом, а избыток передают на склад. Концентрация товарного олеума 19—24%, SO3 (своб.). Таким олеумом орошают олеумный абсорбер. Моногидратный абсорбер обычно орошают 98,3— 98.7%-ной серной кислотой. [c.147] Количество выпускаемого олеума зависит от того, какая часть серного ангидрида поглощается в олеумном абсорбере, и от количества воды, поступающей с сушильной кислотой из очистного отделения в абсорбционное. [c.148] В процессе получения серной кислоты по методу мокрого катализа (см. с, 150) в газе, поступающем в контактный аппарат и выходящем из него, содержится воды больше, чем необходимо для образования 100%-ной серной кислоты. При охлаждении газа в абсорбере весь серный ангидрид соединяется с парами воды, образуя пары серной кислоты. Затем эти пары конденсируются на поверхности смоченной насадки. Одновременно происходит конденсация в объеме (образование тумана). Поэтому в системах мокрого катализа после абсорберов устанавливают электрофильтр для улавливания тумана серной кислоты. [c.148] поглощаемая из газа в сушильной башне, передается с сушильной кислотой в абсорбционное отделение. Вода, содержащаяся в сушильной кислоте, взаимодействует с серным ангидридом, образуя серную кислоту. Чем меньше воды поступает в абсорбционное отделение с сушильной кислотой, тем большую часть продукции можно выпустить в виде олеума. В сушильной же кислоте воды содержится тем меньше, чем меньше поступает ее в сушильные башни с газом из мокрых электрофильтров. Содержание воды в газе, выходящем из мокрых электрофильтров, зависит от температуры газа после увлажнительной башни, так как в ней газ практически насыщается парами воды. При этом с повышением температуры газа количество воды в газе резко возрастает. [c.148] Кроме того, количество выпускаемого олеума зависит от содержания ЗОг в газе и тем больше, чем выше концентрация ЗОг. Это объясняется тем, что с повышением концентрации ЗОг уменьшается общий объем газа, а следовательно, уменьшается и количество влаги, поступающей с газом в сушильную башню. [c.148] На рис. 65 приведена схема кнслотообмена между сушильной башней и моногидратным абсорбером, а также между олеумным и моногидратным абсорберами. В схеме принимается выпуск продукции в виде двух кислот олеума и сушильной кислоты. [c.149] Конденсация паров серной кислоты. В некоторых случаях, газ, используемый для получения серной кислоты, не содержит вредных примесей (мышьяка, фтора). Тогда экономически целесообразно не подвергать такой газ промывке в специальной аппаратуре, а передавать сразу на контактирование. Обычно его не подвергают также осушке, поэтому такой процесс называют мокрым катализом (например, получение серной кислоты из сероводорода). Газ, поступающий на стадию получения серной кислоты, содержит ЗОз и НгО, и образование серной кислоты происходит не в результате абсорбции серного ангидрида растворами кислоты, а вследствие образования паров Нг304 и конденсации их в башне с насадкой или другой аппаратуре, предназначенной для этого процесса. [c.150] Вернуться к основной статье