ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение контактной серной кислоты из серы из "Производство серной кислоты Издание 2" На рис. 9-1 изображена так называемая короткая схема производства серной кислоты из природной серы, положенная в основу проектов сернокислотных цехов, использующих это сырье. Сера поступает в бункер-плавитель с днищем, выполненным в виде решетки из стальных труб, по которым проходит водяной пар. [c.272] На решетке сера плавится и стекает в отстойник 4, где осаждаются взвешенные в жидкой сере примеси. Далее сера подается насосом через фильтр 5 в сборник 6, откуда насос направляет ее в форсунки печи 7. Избыток чистой серы перетекает из сборника 6 в отстойник 4. [c.273] Необходимый для процесса сжигания воздух, пройдя сушильную башню 1 и брызгоуловитель 2, нагнетается в печь 7 и в контактный аппарат 10. Печь для сжигания серы представляет собой футерованный цилиндрический аппарат (см. рис. 3-21), продолжением которого является котел-утилизатор 8 (испаритель) и пароперегреватель 9. [c.273] Образующийся в печи сернистый газ при температуре 1100— 1200 °С охлаждается в котле-утилизаторе до 440—450 °С и поступает в первый слой контактной массы пятислойного контактного аппарата. Для регулирования температуры на первом слое контактной массы часть газа можно подавать в контактный аппарат непосредственно из печи. По выходе из первого слоя контактной массы газ поступает в пароперегреватель 9, затем во второй слой контактной массы. Первый и второй слои контактной массы находятся в нижней части контактного аппарата. Выходящий из второго слоя контактной массы газ последовательно проходит теплообменник 11, третий и четвертый слои контактной массы, после которых охлаждается путем ввода осушенного атмосферного воздуха и затем поступает в пятый слой. [c.273] По выходе из контактного аппарата газ охлаждается в ангидридном холодильнике 12 и направляется в абсорбционное отделение, состоящее из олеумного и моногидратного абсорберов 13 и 14 м соответствующей вспомогательной аппаратуры. [c.273] Природная сера содержит примеси керосина (остатки флото-реагента, стр. 54) и битумов, которые сгорают в печи, образуя пары воды. При значительном содержании керосина и битумов в сере количество образующихся паров (с учетом влаги, остающейся в воздухе после его осушки) превышает допустимую влажность газа (0,01%, стр. 144). Это приводит к образованию тумана серной кислоты в абсорбционном отделении (стр. 250) и большим потерям кислоты с отходящими газами (в виде сернокислотного тумана). [c.273] Для уменьшения туманообразования абсорбцию серного ангидрида проводят в одном моногидратном абсорбере, орошаемом концентрированной серной кислотой (98,3% Н2504) при температуре 80—90 °С на входе в абсорбер и при ПО—120 °С на выходе (горячий режим). С повышением температуры уменьшается возникающее пересыщение паров серной кислоты (стр. 140) и туман не образуется или же значительно уменьшается его количество. [c.273] Схемы производства серной кислоты из природной серы, разработанные фирмами Мэнсанто (США) и Лурги (ФРГ), отличаются от описанной выше схемы некоторыми деталями оформления отдельных технологических узлов и аппаратов (рис. 9-2). [c.274] На рис. 9-3 изображена схема Хемико производства сернои кислоты из природной серы. Эта схема хотя и не получила широкого распространения, но представляет известный интерес благодаря простоте. Расплавленная сера, отфильтрованная от твердых примесей, разбрызгивается форсункой в печи 4 и сжигается в смеси с атмосферным воздухом, подаваемым вентилятором 3. [c.274] Сернистый газ охлаждается в паровом котле-утилизаторе 5 и поступает в контактный аппарат 6. Для понижения температуры газа после первого и последующих слоев контактной массы к газу добавляется холодный атмосферный воздух. [c.276] Из контактного аппарата газовая смесь, содержащая серный ангидрид и пары воды, направляется в барботажный абсорбер 7. состоящий из двух камер. В первой камере газовая смесь проходит через слой серной кислоты и охлаждается при этом содержащиеся в газе серный ангидрид и пары воды образуют пары серной кислоты, большая часть которых здесь же конденсируется. Конденсация паров происходит как на поверхности серной кислоты, так и в объеме в последнем случае образуется туман серной кислоты, который увлекается газовым потоком в последующую аппаратуру. Во второй камере газ доиилнительно охлаждается, проходя над поверхностью серной кислоты при этом происходит конденсация оставшихся паров серной кислоты и выделение части брызг серной кислоты, увлекаемых газом из первой камеры. [c.276] Из абсорбера газ направляется в циклон 9 через трубу Вентури 8, в которой газовый поток движется с высокой скоростью, в нем форсунками разбрызгивается разбавленная (слабая) серная кислота. Благодаря интенсивному перемешиванию газового потока частицы тумана укрупняются и затем вместе с брызгами слабой кислоты осаждаются в циклоне 9. Из циклона отходящие газы отводят через выхлопную трубу 10 в атмосферу. [c.276] Продукционная 93—95%-ная кислота из первой камеры абсорбера 7 поступает в холодильник И, затем в сборник 12, откуда перекачивается на склад готовой продукции. Кислота, накапливающаяся во второй камере абсорбера 7, перетекает в первую камеру. В случае необходимости она передается в сборник 14, где разбавляется водой, и подается в трубу Вентури 5 и во вторую камеру абсорбера. [c.276] Основное количество тепла, выделяющегося по этой схеме в абсорбционном отделении, расходуется на испарение воды, поэтому поверхность холодильников кислоты в 10—15 раз меньше, чем в обычной схеме. Серьезными недостатками схемы Хемико являются невозможность получения олеума и повышенное гидравлическое сопротивление аппаратуры абсорбционного отделения, обусловленное увеличением объема газа при добавлении к нему воздуха (после слоев контактной массы в аппарате 6). Большое гидравлическое сопротивление создается также потому, что для эффективной работы труб Вентури необходима высокая скорость газа, а это связано со значительными потерями напора. [c.276] В производстве серной кислоты из серы и другого сырья каждая стадия процесса проводится в отдельных аппаратах, соединенных между собой газопроводами. [c.276] Одна из зарубежных фирм, отступив от этого правила, запроектировала контактный сер-нокислотаый цех, работающий на сере, производительностью 300 т/сутки серной кислоты, разместив основные технологические узлы в одном аппарате-коробе, имеющим вид ангара (рис. 9-4). Длина такого аппарата 50 м, высота 7,5 м. Пла-витель серы, нагнетатель, насосы, холодильники кислоты и помещение контрольноизмерительных приборов расположены в отдельных зданиях. [c.277] Из четвертого слоя контактной массы газ через экономайзер 12 направляется в абсорбер 13, откуда отходящие газы удаляются в атмосферу. [c.277] По данным фирмы, капитальные затраты на сооружение сернокислотных систем -ао этой схеме на 15—20% ниже, чем по обычной. [c.277] Вернуться к основной статье