ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работа башен продукционной зоны из "Технология серной кислоты" Продукционная зона в современных башенных системах занимает половину всего объема системы и состоит по схеме С. Д. Ступ-никова из двух башен. В первой из этих башен происходит денитрация кислоты и попутно частичная переработка двуокиси серы. Назначение второй башни—завершить переработку двуокиси серы газ на выходе из этой башни должен содержать не более 0,2—0,3% 50 .. [c.117] Вследствие охлаждения газа в башне поступающий с газом ЗОз превращается в мелкодисперсный сернокислотный туман. Часть его тут же переходит в орошающую кислоту, но значительная часть тумана не успевает выделиться из газа в первой башне и уходит с ним в следующую башню. Случается, что туман остается в газе до конца его пути тогда из выхлопной трубы в атмосферу выходит мутный газ, содержащий до 2—3 г/нм туманообразной серной кислоты. Это недопустимо как с точки зрения потерь, так и по санитарно-гигиеническим соображениям. [c.117] 304 с 1 лг объема системы. Поступая в башни с температурой 50—70°, эта нитроза нагревается за счет тепла горячих газов и за счет тепла кислотообразования. Повышение температуры орошающих нитроз благоприятствует процессам, протекающим в продукционной зоне ускоряется реакция между сернистым газом и нитрозой, усиливаются процессы денитрации и переработки ЗОг в башнях. [c.117] В первой башне происходит частичная переработка сернистого газа, а во второй башне в реакцию вступает почти вся двуокись серы, содержавшаяся в газе. Степень переоаботки SO2 в первой башне зависит от интенсивности ее орошения и от содержания окислов азота в орошаюш,ей нитрозе. Чем больше окислов азота поступает на орошение башни, тем больше SO2 превращается в этой башне в серную кислоту. Другим результатом реакции между двуокисью серы и нитрозой является денитрация орошающей кислоты. [c.118] Кроме процесса денитрации, обусловленного химическим взаимодействием двуокиси серы с нитрозой, в башнях может протекать и физический процесс денитрации при повышении температуры возрастает упругость окислов азота над нитрозой, благодаря чему происходит их выделение в газовую фазу. Однако большая часть окислов азота выделяется за счет химического взаимоцействия двуокиси серы с нитрозой особенно когда в кис поте мало окислов азота). [c.118] Кинетика этого процесса изложена в 40. По мере окисления окиси азота в двуокись образующаяся в свободном объеме башни эквимолекулярная смесь NO -fNO (или N20 ) поглощается жидкой фазой, чему способствует развитая поверхность насадки и тесный контакт между газом н жидкостью. Благодаря этому окислы азота, уже прореагировавшие с двуокисью серы, снова участвуют в процессе переработки SO2. [c.118] Существует мнение, что окисление N0 в башенных системах протекает не только в газовой, но и в жидкой фазе . Основанием к этому служит тот факт, что в первой башне окисляется больше N0, чем следует из кинетического расчета для газовой реакции. Однако точный расчет здесь затруднен тем, что окисление N0 в первой башне идет одновременно с выделением N0 из жидкости в газовую фазу. В этих условиях слой газа, примыкающий к поверхности жидкости, содержит гораздо больше N0, чем остальная часть газа, благодаря чему реакция в этом слое газа протекает быстрее, чем предусматривается расчетом, основанным на среднем содержании КЮ 4,Н8. Вопрос нуждается в экспериментальном изучении. [c.119] Денитрационная способность первой башни зависи прежде всего от размеров башни или, точнее говоря, от имеющейся в ней поверхности, которая определяется не только объемом башни, но и геометрической формой насадки. Однако для успешной работы башни мало иметь большую поверхность насадки нужно еще обеспечить хорошее смачивание наса 1ки орошающей жидкостью. Для этого требуется достаточная плотность орошения и равномерное распределение орошающей нитрозы по сечению башни. С этой точки зрения узкие башни эффективнее широких при том же объеме в узкой башне достигается большая плотность орошения и более высокая скорость газа, что ведет к более интенсивному массообмену на единицу поверхности раздела фаз. [c.119] При выпуске кислоты такой концентрации температура ее на выходе из первой башни составляет 125—130°. С горячими газами и горячей орошающей кислотой в эту башню поступает много тепла кроме того, тепло выделяется з результате превращения. 80 в Н 504 Поэтому, если не принять соответствующих мер, кислота из первой башни может иметь и более высокую температуру, но при этом возрастает ее концентрация. Поскольку первая башня обычно работает на пределе своей денитрирующей способности, даже небольшое повышение концентрации вытекающей кислоты сразу ведет к повышению содер.жания в ней ЫгО т. е. продукция перестает отвечать требованиям стандарта. Поэтому при обслуживании первой башни поитоянно следят за составом вытекающей из башни денитрированной кислоты и тщательно поддерживают ее концентрацию на заданном уровно. [c.120] Для успешной работы первой башни к нитрозе, поступающей на ее орошение, добавляюг большое количество воды, регулируя подачу воды в соответствии с концентрацией вытекающей из башни кислоты. [c.120] Вода в первой башне расходуется, прежде всего, на образование серной кислоты. Чем выше степень переработки 80г в этой башне, тем больше воды требуется здесь для кислотообразования. Затем значительная часть воды, подаваемой в эту башню, расходуется для отвода тепла—испаряется в башне. Чем больше приход тёпла (с горячими газами, с орошаюшей кислотой, тепловой эффект реакций кислотообразования), тем больше воды приходится подавать в первую башню, чтобы поддержать температуру и концентрацию вытекающей кислоты на требуемом уровне. [c.120] Подача воды в первую башню способствует лучшему протеканию процесса денитрации. В результате прибавления воды к орошающей нитрозе содг ржание И 864 в ней значительно понижается (с 76—77% примерно до 73% Н.8О4). При разбавлении повышается температура кислоты и денитрация резко ускоряется. [c.120] Практика показывает, что при переработке нормального обжигового газа (8—9% 80.) и выпуске стандартной баш енной кислоты ( 76% Н.8О4) в первой башне можно денитрировать 3—3,5 лг кислоты на 1 т выпускаемой Н.804, т. е. получить почти четырехкратное количество денитрированной стандаргной кислоты по отношению к текущей выработке системы. [c.120] Во второй башне переработка 50 должна зявершаться. Для этого по всей высоте 5той башни стараются создать условия, способствующие наиболее успешному ходу реакции между сернистым газом и нитрозой. Чтобы быстрее и полнее окислить 50 , необходим избыток окислителя. Поэтому вторая башня обильно орошается нитрозой с предельно высоким содержанием окислов азота при съеме 200—250 кг м нитрозность орошающей кислоты достигает 12—15 о НЫОз- Интенсивность орошения второй башни— от 12 до 20 ж на 1 /п продукции системы. При таком орошении достигаются хорошее смачивание насадки и интенсивный отвод реакционного тепла нитроза во второй башне нагревается не более чем на 30—40° (примерно ло 100°). [c.121] В этой башне одновременно идут два процесса за счет реакции между ЗОг и нитрозой жидкая фаза непрерывно выделяет N0, т. е. протекает денитрация. Одновременно с этим в газовой фазе, благодаря высокому содержанию КО, с значительной скоростью идет реакция окисления N0 в КОг, и образующаяся при этом эквимолекулярная смесь КОзЧ-КО, поскольку ее содержание в газе превышает равновесную упругость окислов азота над нитрозой, тут же переходит обратно в жидкую фазу, т. е. происходит абсорбция N203. В зависимости от конкретных условий (главным образом—в зависимости от содержания ЗОа в газе и от состава и температуры орошающей нитрозы) соотношение между этими процессами может быть различным. Если процесс денитрации превалирует над абсорбцией, нитрозность кислоты на выходе из башни меньше, чем на входе. Однако избыток окислов азота, подаваемых во вторую башню с нитрозой, так велик, что нитрозность кислоты меняется незначительно. Иногда одновременно с доработкой ЗО2 в этой башне идет процесс поглощения окислов азота. [c.121] Вернуться к основной статье