ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение серной кислоты из сероводорода методом мокрого катализа Получение серной кислоты из гипса и фосфогипса из "Технология серной кислоты Издание 2" ПОД словом сера будет подразумеваться природная и газовая сера, без мышьяка и селена. [c.215] Основные технологические показатели производства серной кислоты из серы, а также применяемые аппараты такие же, как и в производстве серной кислоты из колчедана, поэтому далее будут рассмотрены лишь некоторые особенности этого производства. Отсутствие печей для обжига колчедана и трудоемкой операции удаления огарка, отсутствие специальной очистки обжигового газа при работе на сере не только упрощает схему производства, но и облегчает его аппаратурное оформление, так как в основном все аппараты изготовляются из стали. Эта особенность и отсутствие серной кислоты низкой концентрации, применяемой при специальной очистке, способствуют тому, что культура производства серной кислоты из серы выше, чем из колчедана. [c.215] Принципиальная схема производства серной кислоты из серы (рис. 8-1) состоит в том, что расплавленная и отфильтрованная сера сжигается в потоке предварительно высушенного воздуха. Полученный сернистый газ охлаждают, отводимое тепло используется для получения пара. Затем диоксид серы окисляется по методу двойного контактирования с абсорбцией получаемого 50з после каждой стадии контактирования. [c.215] На рис. 8-2 изображена технологическая схема производства серной кислоты из природной серы производительностью 1500 т/сут, оформленная на основе метода двойного контактирования. Сера поступает в бупкер-плавитель (см. рис. 2-9), днище которого выполнено в виде решетки из стальных труб, по ним проходит водяной пар. На решетке сера плавится и стекает в отстойник, где осаждаются взвешенные в жидкой сере примеси. Далее сера подается насосом в сборник, откуда она после вторичной фильтрации направляется в форсунки печи. [c.215] Необходимый для процесса сжигания воздух, пройдя сушильную башню 5 и теплообменник 4, нагнетается в печь 1 а затем в контактный аппарат 3. Печь для сжигания серы пред ставляет собой футерованный цилиндрический аппарат (см. рис. 3-21), продолжением которого является котел-утилиза тор 2. [c.216] Образующаяся в печи газовая смесь охлаждается в котле-утилизаторе до 400—420 °С и поступает в первый слой контактной массы пятислойного контактного аппарата. После первого слоя газ проходит теплообменник 4, где охлаждается, и поступает во второй слой контактной массы по выходе из него газ охлаждается в теплообменнике 4 и поступает в третий слой контактной массы. После третьего слоя газ охлаждается вновь в теплообменнике 4 и поступает в абсорбер 6. После него охлажденный газ проходит теплообменник 4 и направляется в четвертый слой контактной массы. Охлаждение газа после четвертого слоя осуществляется поддувом холодного сухого воздуха. После пятого слоя газ охлаждается в ангидридном холодильнике 10, проходит моногидратный абсорбер 7 и выводится в атмосферу. [c.216] Из рис. 8-2 видно, что нагнетатель расположен в начале технологической схемы и, следовательно, вся аппаратура находится под давлением. Это исключает возможность подсоса воздуха и разбавления газа при наличии неплотностей в аппаратуре. Однако условия работы печного отделения (печей и котлов-утилизаторов) осложняются тем, что требуется особая тщательность в монтаже и обслуживании аппаратуры. [c.216] Для рещения этой задачи имеются два пути улучщение очистки серы в процессе фильтрации или выделение частиц пыли из газа перед контактным аппаратом. Фильтрация серы — операция достаточно дорогостоящая, поэтому в промышленности применяют различные газовые фильтры, но они очень громоздки и не обеспечивают высокую степень очистки газа. [c.217] В результате проведенных лабораторных исследований и промышленных опытов (МХТИ им. Д. И. Менделеева и Воскресенское производственное объединение Минудобрения ) разработан каталитический фильтр, на решетке которого размещена особая контактная масса. В таком фильтре достигается высокая степень очистки газа от пыли, что обеспечивает бесперебойную работу контактного аппарата в течение двух лет. [c.217] Природная сера содержит также примеси керосина (остатки флотореагента) и битумов, которые сгорают в печи, образуя пары воды. При значительном содержании примесей количество образующихся паров (с учетом влаги, остающейся в воздухе после его осушки) превышает допустимую влажность газа (0,01%). Это приводит к образованию тумана серной кислоты в абсорбционном отделении (стр. 189) и большим потерям кислоты с отходящими газами в виде тумана. [c.217] Температура кислоты, С на входе. ... на выходе. ... [c.218] На рис. 8-4 показаны полученные адиабаты для 1-й и 2-й стадий контактирования. [c.219] Применение давления в производстве серной кислоты из серы. Как видно из уравнения (6-1) реакция окисления SO2 сопровождается уменьшением объема, поэтому в соответствии с принципом Ле-Шателье скорость этой реакции увеличивается при повышении давления. Кроме того, при повышении давления возрастает равновесная степень превращения [см. уравнение (6-7)], пропорционально повышается интенсивность основной аппаратуры. [c.219] Первая промышленная установка по получению серной кислоты из серы производительностью 575 т/сут под давлением 0,5 МПа, была введена в эксплуатацию во Франции в 1972 г. [c.219] На рис. 8-5 показана схема производства серной кислоты из серы при более высоком давлении. Атмосферный воздух под давлением 0,78 МПа направляется в сушильную башню 3, орошаемую серной кислотой с добавлением моногидрата, поступающего из абсорбера 10. В процессе осушки воздуха одновременно происходит десорбция 80г из этой кислоты. Кислота, освобожденная от 80г, поступает в цикл орошения абсорбера 10. После сушильной башни давление воздуха увеличивается компрессором 4 до 2,8 МПа, и воздух направляется в серную печь, в которой распыляется жидкая сера. [c.220] Из печи газ, содержащий около 10% 80г, проходит фильтр 7 и поступает в контактный аппарат 8, где осуществляется процесс окисления 80г на ванадиевом катализаторе. По выходе из контактного аппарата газ охлаждается в теплообменнике 9 и направляется в абсорбер 10, орошаемый моногидратом, к которому добавлена часть кислоты, вытекающей из сушильной башни. Орошающая кислота абсорбирует не только 80з, но и остатки 80г, не окисленного в контактном аппарате, что позволяет уменьшить потери 80г с отходящими газами и повышает общую степень превращения. [c.220] К компрессору 2 присоединена турбина 1, в которую поступают выходящие из абсорбера 10 газы, нагретые в теплообменниках контактного аппарата и в теплообменниках, расположенных в серной печи 6. Компрессор 4 приводится во вращение паровой турбиной 5 (пар получают в паровом котле 9, затем он перегревается в серной печи 6 и поступает в турбину). [c.220] Существенным достоинством схемы является также получение энергетического пара и использования его для работы вспомогательной аппаратуры. [c.221] Метод мокрого катализа состоит в том, что ЗОг, полученный от сжигания сероводорода по реакции (3-9), вместе с значительным количеством паров воды, окисляется на ванадиевом катализаторе в серный ангидрид. Далее газовая смесь охлаждается в конденсаторе, где конденсируются образующиеся пары серной кислоты. Поскольку окисление ЗОг этим методом происходит в присутствии паров воды, он получил название метод мокрого катализа. [c.221] Возможность получения серной кислоты методом мокрого-катализа впервые установили в СССР в 1931 г. И. А. Ададуров и Д. Гернет. В дальнейшем этот процесс был подробно изучен и в настоящее время широко применяется в СССР и во многих странах мира. Особенно удобен этот метод для получения серной кислоты из сероводорода, являющегося отходом некоторых производств. Выделяющийся сероводород тщательно промывают, поэтому он не нуждается в дополнительной очистке, что упрощает процесс производства серной кислоты. [c.221] Вернуться к основной статье