ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрирование сернистого ангидрида из "Технология серной кислоты" Санитарная очистка отходящих газов от сернистого ангидрида трудна и дорого стоит, использование же этих газов непосредственно для получения серной кислоты экономически невыгодно. При совмещении газоочистки с получением концентрированного сернистого ангидрида процесс обезвреживания отходящих серосодержащих газов становится рентабельным. Особенно большое количество сернистого ангидрида удаляется с топочными газами тепловых электростанций, работающих на высокосернистых углях. Поэтому в недалеком будущем топочные газы должны стать основным источником получения концентрированного сернистого ангидрида, причем из них может быть получено такое большое количество концентрированного ЗОг, что значительную его часть вполне целесообразно использовать для производства серной кислоты. [c.132] Из многих предложенных методов концентрирования газов, со-дерлсащих малые количества сернистого ангидрида, наиболее широкое применение получил циклический метод с использованием жидкого абсорбента (поглотителя). Отходящие газы промывают поглотительной жидкостью, растворяющей сернистый ангидрид, который затем выделяют из полученного раствора при нагревании. [c.132] Получаемый при этом влажный концентрированный сернистый ангидрид направляют непосредственно потребителям или сжижают для последующего использования. После удаления сернистого ангидрида из поглотительного раствора жидкость охлаждают и вновь подают на абсорбцию ЗОо. [c.133] В качестве абсорбентов сернистого ангидрида промышленное применение нашли вода, растворы соды, сульфита и бисульфита аммония, основного сульфата алюминия, фосфата натрия, известковое молоко и ксилидин (водная эмульсия). [c.134] Применяемый поглотительный раствор должен обладать большой абсорбционной способностью (емкостью ) по отношению к ЗОг. Она зависит не только от свойств абсорбента, но и от условий абсорбции температуры, при которой ведется поглощение, содержания ЗОг в поступающем газе, заданной степени извлечения ЗОг из газа. Емкость любого абсорбента определяется прежде всего зависимостью растворимости газа в данном поглотителе от температуры. Если часть ЗОг образует прочное химическое соединение с абсорбентом, емкость поглотительного раствора в циклическом процессе будет ниже общего содержания 50г в насыщенном растворе. [c.134] Раствор, поглощающий сернистый ангидрид, должен обладать химической стойкостью к примесям, содержащимся в поступающем газе. Если в процессе абсорбции ЗОг образуются побочные продукты, их нужно удалять. Давление паров самого абсорбента над раствором должно быть невелико, в противном случае процесс поглощения ЗОг осложняется необходимостью улавливать пары растворителя. [c.134] Абсорбцию ЗОг практически ведут при 24—45° С, при отгонке сернистого ангидрида температуру постепенно повышают, доводя ее к концу десорбции почти до температуры кипения поглотительного раствора. [c.134] Важнейшим показателем любого циклического способа концентрирования сернистого ангидрида является расход пара на 1 т ЗОз. Этот показатель зависит от емкости поглотительного раствора, его теплоемкости, удельной теплоты растворения ЗОг в данном растворе и соотнощения между ЗОг и парами воды в получаемой после отгонки паро-газовой смеси. [c.134] Данные о растворимости двуокиси серы в воде приведены в Приложении XI. По ним можно рассчитать теоретическое количество воды, необходимое для поглощения 1 г 80г. Фактический расход воды на абсорбцию всегда больше, так как в производственных условиях не достигается полного равновесия между газовой и жидкой фазами. [c.135] При нагревании водного раствора ЗОг до 100° С сернистый ангидрид отгоняется практически полностью и после удаления из газа водяных паров получают почти 100%-ный сернистый ангидрид. [c.135] При водном способе концентрирования сернистого ангидрида, как и во всяком другом циклическом процессе с применением жидкого поглотителя, расход пара тем меньше, чем полнее используется в теплообменнике (см. рис. 5-1) тепло регенерированного раствора, поступающего из десорбционной башни. Степень использования этого тепла зависит от величины поверхности теплообмена. Однако воду нельзя считать хорошим поглотителем при концентрировании сернистого ангидрида. Из-за малой растворимости ЗОо в воде требуются большие количества ее, что приводит к высокому расходу пара. [c.135] При нагревании насыщенного раствора вначале отгоняется ЗОг, затем смесь, содержащая ЗОг и ЫНз, а при дальнейшем повышении температуры раствора преимущественно ЫНз. Если раствор сульфитов аммония нагреть до кипения, отгонится лишь часть поглощенного ЗОг. Поэтому емкость данного раствора значительно ниже содержания в нем ЗОд при насыщении. [c.135] На рис. 5-2 показана технологическая схема концентрирования сернистого ангидрида аммиачным способом. [c.135] Расход на 1 т пара, млн. [c.136] Скорость окисления увеличивается в присутствии примесей железа, марганца и др. Фенолы и их производные, наоборот, замедляют процесс окисления. [c.137] Протеканию этих реакций способствует селен и теллур, попадающие в раствор с газом, а также сера, накапливающаяся в растворе вследствие разложения сульфитов аммония. [c.137] В присутствии сульфата аммония растворимость сульфита и бисульфита аммония понижается и поглотительная емкость раствора уменьшается. При накоплении в растворе большого количества сульфата аммония раствор теряет способность абсорбировать ЗОг-Поэтому образующийся сульфат аммония удаляют из раствора кристаллизацией и вводят в абсорбент свежий аммиак. [c.137] В некоторых случаях для выделения сернистого ангидрида из аммиачного раствора к нему добавляют серную кислоту. Приэто м сульфиты аммония разлагаются с выделением ЗОг и образованием сульфата аммония. Весьма перспективен способ разложения сульфитов аммония фосфорной или азотной кислотами, при котором наряду с сернистым ангидридом можно получить высококачественные фосфаты и нитраты аммония. [c.137] В промышленности для поглощения 50г используется также ксилидиновый циклический способ. Поглотителем в данном случае является ксилидин, или диметиланилин (СНз)2СеНзЫН2, образующий с сернистым ангидридом ряд неустойчивых соединений. Ксилидин (мол. вес 121,18) представляет собой коричневую жидкость с т. кип. 212—223° С и плотностью 0,98—0,997 г/см . Известно шесть изомеров ксилидина, из которых наилучшим поглотителем сернистого ангидрида считается 1,3-диметил-4-аминобензол (т. кип. 212°С). [c.137] Технологическая схема процесса концентрирования сернистого ангидрида с применением ксилидина принципиально не отличается от описанной выше схемы абсорбции SO2 аммиачной водой. [c.138] Вернуться к основной статье