ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство серной кислоты нитрозным методом Технологическая схема производства серной кислоты башенным способом из "Технология серной кислоты" Широко распространенный классический процесс производства серной кислоты (см. рис. 111-1) включает ряд процессов, усложняющих производство и ухудшающих его экономические показатели. В первую очередь это относится к отделению очистки газа. В очистном отделении классического процесса достигается высокая степень очистки обжигового газа от примесей, что позволяет в течение длительного времени осуществлять эксплуатацию промышленных сернокислотных систем в условиях нормального устойчивого режима. Однако капитальные затраты на очистное отделение такой схемы велики и составляют при обжиге колчедана более 30% стоимости всей установки, а при использовании отходящих газов цветной металлургии — свыше 50% (см. табл. 55). [c.314] В связи с этим внедрение новых способов оформления отдельных аппаратов, узлов и всего процесса в целом на основе классического контактного метода и разработка принципиально новых схем производства серной кислоты являются наиболее важной задачей на ближайшие годы. [c.314] В процессе СО отсутствует очистное отделение после очистки от пыли обжиговый газ без охлаждения, промывки и осушки направляется непосредственно в контактное отделение. В результате технико-экономические показатели схемы СО значительно выше, чем в схеме классического процесса. Однако результаты научных исследований и опыт работы показывают, что имеются большие возможности для дальнейшего улучшения технико-экономических показателей производства серной кислоты на основе процесса СО. Например, температура газа после электрофильтра может быть повышена до 450° С, в этом случае отпадает необходимость в теплообменнике 5 (см. рис. 9-1) и газ направляется непосредственно в контактный аппарат. При соблюдении определенного режима в башне-конденсаторе в ней образуется крупнодисперсный туман, достаточно полно выделяемый в волокнистом фильтре, поэтому из схемы может быть исключен мокрый электрофильтр. [c.314] При установке трубчатого конденсатора перед скрубберной башней (стр. 290) также создаются условия, обеспечивающие обра зование крупнодисперсного тумана. Одновременно становится возможным использовать тепло образования серной кислоты, вследствие чего количество получаемого пара возрастает до 2 г на каждую тонну серной кислоты—1,18 г в печном отделении (стр. 101) и 1,06 т в отделении конденсации (стр. 293). [c.314] При установке башни с провальными тарелками (см. рис. 9-11) вместо башни с насадкой исключаются холодильники циркуляционной кислоты и насосы для этой кислоты. Как уже указывалось, отсутствие в процессе СО теплообменников, холодильников кислоты и насосов является важным достоинством процесса, так как эти аппараты дороги и часто ремонтируются. [c.314] Указанная высокая степень превращения ЗОг достигается также при двойном контактировании, однако в этом случае технологическая схема производства значительно усложняется за счет установления дополнительных теплообменников второго абсорбера и соответствующей вспомогательной аппаратуры. [c.315] Как ранее упоминалось, становится экономичной полная автоматизация процесса СО. [c.315] В классическом процессе абсорбционное отделение обеспечивает выпуск высококачественной кислоты в виде олеума и концентрированной серной кислоты различных сортов. В то же время представляет большой практический интерес замена абсорбции серного ангидрида конденсацией серной кислоты, поскольку конденсация протекает с большей скоростью, чем абсорбция серного ангидрида, и одновременно экономичнее решаются вопросы отвода и использования тепла. [c.315] Внедрение новых процессов в промышленность всегда связано с большими трудностями и некоторым риском, так как при освоении новых аппаратов и технологических схем возможны непредвиденные осложнения, которые могут ухудшить ожидаемый результат. Однако при тщательной проработке и хорошей подготовке новых инженерных решений такие случайности могут быть полностью исключены. В связи с этим открываются большие возможности для усовершенствования и удешевления процесса, что позволит получить большой экономический эффект. Так, разработанный в последние годы процесс окисления ЗОг в кипящем слое катализатора позволяет поддерживать температуру газа на входе в первый слой контактной массы значительно ниже температуры ее зажигания. [c.315] Доля стоимости контактной массы в расходах по переработке сырья в серную кислоту составляет менее 1% (см. табл. 56), а с учетом расходов по перегрузке контактной массы — около 1,5%. Поэтому в отдельных случаях может оказаться целесообразным применение упрощенных схем очистного отделения при некотором снижении степени очистки газа и, следовательно, более частой замене контактной массы, особенно ее первых слоев. [c.317] Дальнейшее увеличение производительности контактных систем потребует новых приемов в оформлении отдельных аппаратов, узлов и всего процесса в целом, так как при существующем оформлении процесса аппаратура становится громоздкой. Например, в контактной системе производительностью 2000 т/сутки объем газа составляет 250 000 м 1ч, диаметр сушильной башни около 12 л , диаметр контактного аппарата около 16 лг. [c.317] В связи с этим большой практический интерес представляют исследования процесса производства серной кислоты при повышенном давлении. Производительность основных аппаратов сернокислотного производства возрастает пропорционально давлению. Однако при этом увеличивается расход электроэнергии и возрастают затраты на изготовление оборудования. [c.317] Опыты показывают, что под давлением 100 ат окисление ЗОг протекает с заметной скоростью при 150° С и в отсутствие катализатора. С повышением температуры увеличивается скорость процесса. Есть основания ожидать, что при давлении порядка 1000 ат некаталитическое окисление ЗОг может протекать с достаточной в промышленных условиях скоростью. При этом производительность аппаратов обычных размеров значительно увеличится вследствие уменьшения объема газа, особенно в случае использования концентрированного сернистого ангидрида и кислорода. [c.318] В последние годы стали известны бактериологические способы окисления серы до сернистого ангидрида и серной кислоты. Такие процессы уже находят практическое применение, например, для очистки нефти и нефтепродуктов от серы. Бактерии перерабатывают присутствующую в не( )тепродуктах серу в сернистый ангидрид, легко удаляемый затем из очищаемых продуктов. [c.318] В качестве примера можно привести следующий бактериологический метод очистки топочных и других отходящих газов от ЗОг. [c.319] Топочные газы ТЭЦ или другие какие-либо отходящие газы поступают в градирню — полую или насаженную башню, орошаемую водой, которая по выходе из башни собирается в большом открытом водоеме. Находящиеся в водоеме бактерии перерабатывают ЗОг в серу, которая либо осаждается на дно, либо всплывает на поверхность воды и периодически удаляется. Вода, свободная от ЗОг, с противоположной стороны водоема насосом вновь подается на башню. [c.319] Питательной средой для бактерий могут служить органические вещества, содержащиеся в топочных газах, или специально вводимые в воду. [c.319] Мощным средством интенсификации сернокислотного производства является повышение концентрации сернистого ангидрида в газе, достигаемое полной или частичной заменой воздуха кислородом. При полной замене воздуха кислородом производительность основного оборудования контактной системы увеличивается в 5—7 раз. Однако получение самого кислорода связано с большими капиталовложениями и высоким расходом электроэнергии, поэтому стоимость кислорода и соответственно серной кислоты при работе на кислороде зависит главным образом от стоимости электроэнергии. [c.319] В настоящее время стоимость электроэнергии относительно высока, поэтому в производстве серной кислоты — сравнительно дешевого продукта — кислород еще не нашел широкого применения, хотя уже подготовлены необходимые данные для промышленного оформления этого процесса. [c.319] Вернуться к основной статье