Контактное окисление сернистого газа (контактирование)

Контактное окисление сернистого газа (контактирование) [c.48]

При осуществлении работы по контактному окислению сернистого газа до 50з целесообразно непрерывно контролировать концентрацию ЗОг до и после контактирования. Для этой дели установка дополняется комплектами автоматических газоанализаторов типа ТКГ-4Д и ЭХГ-5. Термокондуктометрический газоанализатор типа ТКГ-4Д включается в схему аналогично показанному на рис. 7 и служит для определения концентрации [c.196]

При осуществлении работы по контактному окислению сернистого газа до ЗОз целесообразно непрерывно контролировать концентрацию ЗОг до и после контактирования. Для этой цели установка дополняется комплектами автоматических газоанализаторов типа ТКГ-4Д и ЭХГ-5. Термокондуктометрический газоанализатор типа ТКГ-4Д включается в схему аналогично показанному на рис. 7 и служит для определения концентрации ЗОг перед контактной печью. Электрохимический газоанализатор типа ЭХГ-5 устанавливается на выходе из контактной печи и включается по схеме, приведенной на рис. 65. [c.189]

При контактном окислении сернистого ангидрида обжигового газа, не подвергшегося тонкой очистке, рекомендуется применять контактные аппараты с псевдоожиженным слоем катализатора. В качестве контактной массы в аппаратах, в которых не требуется достигать высокого процента контактирования, целесообразно применять механически прочный железный катализатор, изготовленный на основе колчеданных огарков. Достоинствами этого катализатора по сравнению с широко применяемыми ванадиевыми контактными массами являются его низкая стоимость и устойчивость к действию контактных ядов. На железных катализаторах легко достигается 30—40% контактирования. [c.188]

Контактные аппараты для окисления сернистого газа чистым кислородом должны быть построены по принципу внутреннего теплообмена с контактированием в четыре стадии и промежуточным дозированием кислорода. Первоначально к сернистому газу добавляют только 0,12 от необходимого для окисления SOg количества кислорода, после первого слоя катализатора 0,18, после второго 0,3 и после третьего 0,6. [c.453]

Окисление сернистого ангидрида SOj, полученного сжиганием сероводорода, производят на ванадиевом катализаторе. Пары воды, содержащиеся в газе, не оказывают вредного влияния па активность контактной массы при темиературе, превышающей температуру конденсации серной кислоты. Присутствие в га е СО, СО2, S , NH3, N0, обычно сопутствующих сероводородному газу, также не мешает нормальному ведению процесса контактирования. [c.116]

Из печи газовая смесь, состоящая из сернистого газа, водяных паров, кислорода и инертных газов, с температурой 1100 С поступает в котел-утили-лизатор, где охлаждается до 450—470 °С, и поступает в контактный аппарат, в котором происходит окисление сернистого ангидрида в серный на трех слоях ванадиевой контактной массы Примерный режим контактирования по слоям-следующий [c.290]

Сернистый газ, поступающий на контактирование при 45— 50 "С, нагревается в межтрубном пространстве наружного теплообменника 4 до 230—240 °С горячими контактными газами, движущимися противотоком по внутренним трубам теплообменника. Далее газ последовательно проходит в межтрубном пространстве теплообменников 3, 2, 1 (начиная с нижнего), где нагревается до температуры начала реакции (около 440°С), и далее поступает сверху в первый слой катализатора. Здесь окисляется большая часть сернистого ангидрида (около 70%), так как концентрации ЗОг и Ог в газе велики и соответственно высока скорость реакции. Температура газа в первом слое повышается до 590—600 °С, далее он охлаждается до 450—460 °С в трубах промежуточного теплообмена 1 и поступает во второй слой катализатора, где окисляется еще около 20% 50г. Затем газ охлаждается в теплообменнике 2 до 440°С и проходит через третий слой катализатора, где окисляется около 6% ЗОг. После охлаждения в теплообменнике 3 до 415—418 °С газ проходит четвертый слой катализатора, здесь окисляется еще 2% ЗОг. Таким образом, суммарная степень окисления ЗОг в ЗОз составляет около 98%. В третьем и четвертом слоях катализатора реакция протекает значительно медленнее, так как концентрации реагирующих веществ малы и степень окисления приближается к равновесной. Поэтому в третьем и четвертом слоях помещают в два раза больше катализатора, чем в верхних слоях. Для снижения гидравлического сопротивления в третьем и четвертом слоях катализаторной массы нижняя часть контактного аппарата расширена. [c.113]

Процесс окисления сернистого ангидрида проводится в условиях, приближающихся к оптимальным, в контактных аппаратах с промежуточным или внутренним теплообменом. Первая стадия процесса в этих аппаратах проводится одинаково и заключается в том, что подогретый до 440° газ пропускается через первый слой контактной массы, в котором окисляется 60—80 о всего сернистого ангидрида. Вследствие выделения тепла реакции температура газа повышается до 560—600°. Скорость реакции в этих условиях очень велика, и для ее протекания требуется небольшое количество контактной массы. Но процесс окисления сернистого ангидрида приостанавливается, так как контактирование практически достигает равновесного значения. [c.167]

В контактных аппаратах с внутренним теплообменом газ из первого слоя контактной массы сразу направляется во второй слой во втором слое размеш,ены теплообменные трубы, по которым циркулирует более холодный газ (в некоторых аппаратах контактная масса второго слоя размещена в трубах, омываемых холодным газом). Благодаря отводу тепла по мере его выделения процесс окисления продолжается и степень контактирования повышается. Количество теплообменных труб и температуру охлаждающего газа подбирают так, чтобы процесс окисления сернистого ангидрида протекал с максимальной скоростью. [c.168]

При окислении сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора температура газа на входе в слой контактной массы определяется тепловым балансом каждого слоя и может быть значительно ниже температуры зажигания контактной массы. Приведенные выше характеристики процесса окисления 50 на контактной массе, находящейся в неподвижном состоянии, справедливы и для окисления сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора. Однако в последнем случае расчетное уравнение существенно упрощается, так как температура и степень контактирования в кипящем слое могут быть приняты постоянными и по сечению и по высоте слоя. Поэтому скорость окисления сернистого ангидрида в кипящем слое ванадиевого катализатора также постоянна. [c.34]

На некоторых установках мокрого катализа применяются трехслойные контактные аппараты. Степень контактирования в них составляет 97%, что достигается добавлением в контактный аппарат большого количества воздуха для охлаждения газа. При этом снижается концентрация сернистого ангидрида в газе и соответственно увеличивается концентрация кислорода, т. е. создаются благоприятные условия для окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе (см. главу П1, стр. 45). [c.129]

Первая стадия процесса окисления сернистого ангидрида в этих аппаратах проводится одинаково и заключается в том, что подогретый до 440° С газ пропускается через первый слой контактной массы, в котором окисляется 60—80% всего сернистого ангидрида. При этом за счет тепла реакции температура газа повышается до 560—590° С. Скорость реакции при этих условиях очень большая и контактной массы в первый слой загружается немного, но процесс окисления сернистого ангидрида приостанавливается, так как контактирование достигает своего предела. [c.128]

В контактных аппаратах с внутренним теплообменом газ после первого слоя контактной массы направляется во второй слой, в котором размещены теплообменные трубы, охлаждаемые внутри более холодным газом. Благодаря этому одновременно с выделением тепла происходит охлаждение контактной массы и газа, отчего процесс окисления продолжается и контактирование повышается. Количество теплообменных труб и температура охлаждающего газа устанавливаются такими, чтобы процесс окисления сернистого ангидрида протекал с максимальной скоростью. [c.129]

По выходе из второго слоя контактной массы газ направляется в третий слой, в котором обычно нет теплообменных труб. Это объясняется тем, что остаточное контактирование, достигаемое в третьем слое, небольшое (4—5%), поэтому тепла выделяется мало и оно не оказывает заметного влияния на процесс окисления сернистого ангидрида. [c.129]

Чтобы облегчить возможность приложения рассмотренных в книге основных закономерностей к различным каталитическим процессам, мы старались излагать материал в наиболее общей форме. Теоретические положения рассмотрены здесь в непосредственной связи с решаемыми на их основе практическими задачами—подбором состава, структуры и формы катализаторов, нахождением оптимальных условий проведения процесса, разработкой конструкций контактных аппаратов и т. п. Технологические схемы и конструкция аппаратов описаны очень кратко—дана только сущность протекающих процессов. Более подробные данные о технологическом осуществлении процесса контактирования, а также сведения об остальных операциях контактного производства—обжиге сернистого сырья, очистке газа, абсорбции серного ангидрида—можно найти в книге К. М. Малина, Н. Л. Ар-кина, Г. К. Борескова и М. Г. Слинько Технология серной кислоты , Госхимиздат, 1950, и в книге И. Н. Кузьминых Производство серной кислоты , ОНТИ, 1937. Из более старых работ необходимо упомянуть монографию проф. П. М. Лукьянова Производство серной кислоты методом контактного окисления . [c.7]

В качестве катализаторов контактного процесса теперь применяется термически стойкая ванадиевая контактная масса (в виде гранул и колец) с пониженной температурой зажигания. Проведены глубокие теоретические и экспериментальные исследования процесса окисления сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе. На основании результатов этих исследований внесены существенные улучшения в методику расчета контактных аппаратов. Проведены всесторонние полузаводские и опытно-промышленные работы по освоению процесса окисления сернистого ангидрида в кипящем слое катализатора. Важным усовершенствованием является двойное контактирование, при котором обеспечивается высокая степень окисления сернистого ангидрида на катализаторе (до 99,8%) и потому исключается необходимость в дополнительной санитарной очистке отходящих газов. [c.15]

При контактировании газа, содержащего 5—8% ЗОг, диффузия из газового потока к гранулам катализатора незначительно влияет на скорость окисления сернистого ангидрида. В этом случае наиболее медленной стадией является проникание ЗОг и Ог в поры катализатора к внутренней поверхности гранул. Эта поверхность используется не полностью (особенно, на начальных стадиях процесса) и тем в меньшей степени, чем крупнее гранулы катализатора (рис. 7-14) и выше температура. Для увеличения степени использования внутренней поверхности катализатора гранулы и стенки колец ванадиевой контактной массы делают возможно меньшими, учитывая, однако, что от размеров частиц катализатора зависит его прочность, объемная масса и, главным образом, гидравлическое сопротивление контактного аппарата. [c.212]

В качестве охлаждающего агента в теплообменниках 2 н 3 может применяться холодный сернистый газ, поступающий на контактирование, вода или пар (в последних случаях теплообменник является котлом-утилизатором или пароперегревателем). После охлаждения газ поступает во второй слой контактной массы, где протекает дальнейшее окисление 50г. При этом температура вновь повыщается и газ снова нужно охлаждать и т. д. Температурные условия процесса тем ближе к оптимальным, чем больше стадий контактирования (слоев контактной массы). [c.215]

Окисление сернистого ангидрида кислородом в присутствии твердого катализатора называют контактированием, так как этот процесс протекает при соприкосновении (контактировании) газовой смеси с катализатором. На заводах катализатор называют контактной массой. В промышленных условиях сернистый ангидрид окисляется кислородом воздуха в присутствии катализатора при температуре от 250 до 700° С. Полнота превращения сернистого ангидрида в серный определяется отношением количества окислившегося сернистого ангидрида к первоначальному его количеству в газе, поступающем на контактирование. Это отношение называется степенью контактирования, которая показывает, какая доля сернистого ангидрида превратилась в серный. Степень контактирования, выраженная в процентах, называется процентом контактирования. [c.119]

Из сопоставления приведенных в табл. 18 данных видно, что скорость окисления 50г в 50з с повышением температуры от 440 до 560° С быстро возрастает, в то время как теоретический процент контактирования снижается сравнительно медленно. Отсюда следует, что с повышением температуры для окисления определенного количества сернистого газа потребуется меньше катализатора, т. е. его производительность будет возрастать. Этим пользуются при проведении процесса окисления в заводской практике. Вначале процесс контактного окисления ведут при высокой температуре и тем самым выигрывают в скорости реакции, а затем, по мере прохождения газовой смеси через контактную массу, постепенно снижают температуру, доводя ее на выхо-де из контактного аппарата примерно до 460° С. Этим обеспечивается достаточно высокая конечная степень превраш,ения ЗОг в ЗОз. [c.195]

Быстрое равновесное состояние при окислении сернистого ан-. гидрида достигается для разных катализаторов при разных температурах. Для платиновой контактной массы она равна 250° С, для ванадиевой контактной массы равна 400°С. Каждой температуре соответствует свой предел контактирования, называемый теоретическим процентом контактирования, который связан с равновесной степенью превращения. Таким образом, для определенного состава газа теоретически достижимый процент (или степень) контактирования обусловливается лишь температурой. [c.71]

Скорость реакции окисления сернистого ангидрида зависит и от того, насколько контактирование приблизилось к своему пределу. Если через контактную массу пропускать, например, при 450°С такое количество газа, чтобы контактирование достигло 96%. а затем удвоить количество пропускаемого газа, то оно уменьшится не в два раза (48%), а всего лишь до 90%. [c.72]

При расчете контактного аппарата устанавливают оптимальный температурный режим процесса окисления сернистого ангидрида и составляют диаграмму t—х затем определяют количество контактной массы, которое необходимо загрузить на каждую полку аппарата . С течением времени активность контактной массы, выражаемая константой К скорости реакции, уменьшается, поэтому соответственно снижается степень контактирования на диаграмме t—л это выражается тем, что адиабата не доходит до оптимальной кривой. При этом установленная первоначально расчетом температура газа на входе в контактную массу уже не яв- [c.145]

При окислении сернистого ангидрида на ванадиевом катализаторе наиболее часто задача регулирования состоит в поддержании такой оптимальной температуры газа на входе в каждый слой контактной массы, при которой степень контактирования на каждом слое будет наиболее высокой, т. е. повышение степени контактирования на слое [c.146]

Вывести определенное представление об экономическом эффекте, который можно получить от применения вычислительных устройств для регулирования температурного режима процесса окисления сернистого ангидрида на катализаторе, невозможно. Это объясняется тем, что температура на входе в контактную массу каждого слоя аппарата по мере снижения активности контактной массы изменяется весьма приближенно, так как существующая методика определения оптимального температурного режима весьма громоздка, и требуется предварительное получение данных о температуре газа и степени контактирования до и после каждого слоя контактной массы. [c.155]

Как видно из предыдущего, теплота реакции при окислении сернистого ангидрида в разбавленном 6—7%-ном газе недостаточна для нагрева поступающих на катализатор холодных газов до 450° — оптимальной температуры контактирования. Необходимо поэтому осуществлять предварительный подогрев газов — либо при помощи теплообменников, либо путем внешнего обогрева, либо, наконец, комбинацией этих двух способов. Экономия, достигаемая в результате применения теплообменников, особенно ощутительна при пользовании дорогим топливом, и поэтому максимальное использование такого рода аппаратов является одним из самых существенных факторов, влияющих на понижение себестоимости конечного продукта. Достаточно указать, что некоторые подогреватели расходуют нередко 150 кг и более угля на тонну образовавшегося 50з, а есть заводы, где практикуется непосредственный согрев самих контактных аппаратов и где расход угля составляет даже 180 кг. [c.116]

Процесс окисления сернистого ангидрида в серный происходит в контактном аппарате в присутствии катализатора с выделением тепла. Автоматическое регулирование должно обеспечить оптимальный температурный режим контактирования в каждом слое контактной массы. Поэтому (рис. 18-5,6) устанавливают независимые одноконтурные схемы регулирования температура смеси газ—воздух перед контактным слоем—добавка холодного воздуха. Давление в коллекторе циркулирующего воздуха контактного аппарата поддерживается автоматическим путем сброса избытка горячего воздуха в боров. [c.251]

Как известно, контактное окисление сернистого газа на ванадиевом катализаторе сопровождается выделением тепла. Согласно существующему эмпирическому правилу, увеличение концентрации сернистого газа на 1 град приводит, к повышению температуры газовой смеси после контактирования на 30 град. При окислении сернистого ангидрида по схеме двойного контактирования происходит дополнительное расходование тепла в процессе иромежуточ ной абсорбции. [c.119]

Для окисления сернистого газа будут применять контактные аппараты мощностью 1100 т/сут., имеющие небольшое гидравлическое сопротивление и обеспечивающие высокую степень конверсии (> 98,0% для обычной системы и >99,5% для системы с двойным контактированием). Будут применять высокоактивные катализаторы, специальные для каждого слоя с пониженной температурой зажигания—-для первого и последнего, термостойкие для работы при высоких концентрациях сернистого газа. Аппараты будут иметь специальные. мрсителя для газа на входе в слои, что обеспечит оптимальный температурный режим аппарата и максимальную степень конверсии. [c.100]

Ведение контактного процесса при повышенном давлении. Контактный процесс осуш ествляют при давлении, близком к атмосферному. На платиновых и ванадиевых катализаторах в этих условиях может быть достигнуто практически полное окисление сернистого газа и, следовательно, нет необходимости в применении повышенного давления. Однако применение высоких давлений в контактном производстве серной кислоты представляет несомненный интерес, так как позволяет значительно интенсифицировать процесс. Действительно, время соприкосновения газа с катализатором, еобходимос для достижения заданной степени контактирования, определяется в случае контактных масс уравнением [c.454]

Двухполочные контактные аппараты предназначены для неполного окисления сернистого ангидрида (на 85—92%), во-первых, на первой стадии контактирования в условиях короткой схемы и, во-вторых, при переработке высококонцентрированного сернистого газа по двухстадийной схеме. В первом случае между полками контактного аппарата располагается теплообменник, во втором — трубы водяного холодильника или парового котла помещаются в обоих слоях контактной массы, так как имеется громадный избыток тепла, в особенности при окислении высококонцентрированных газов (30—50% ЗОа) с применением технического кислорода. [c.152]

Степень окисления сернистого ангидрида (степень контактирования) устанавливают шутем определения содержания SO2 в газе на входе в контактный аппарат и на выходе из него. Содержание SO2 определяют иодометрически [c.118]

При получении серной кислоты по классической контактной схеме с окислением сернистого ангидрида в. одну стадию, проблема обезвреживания металлургических газов полностью не решается, так как отходящие газы сернокислотной установки содержат около 0,2—0,5% ЗОг, что недопустимо по санитарным но1рмам. Для более полного использования серы из газов либо применяют схему двойного контактирования, позволяющую достигнуть более высокой степени окисления ЗОг и снизить содержание сернистого ангидрида в отходящем газе до 0,02—0,05%, либо устанавливают аппараты дополнительной очистки отходящих газов сернокислотных установок, работающих по обычной контактной схеме. [c.32]

Большим преимуществом этой системы является использование тепла сернистых газов и тепла реакции окисления сернистого ангидрида для получения энергетического пара. Расход азотной кислоты в комбинированной контактно-башенной системе на 1 т моногидрата значительно снижается, а следовательно, сокращаются вредные выбросы в атмосферу окислов азота. Частичное контактирование сернистого ангидрида перед поступлением газов в продукционную зону нитрозной части системы благоприятно сказывается на процессе в целом, так как уменьшается нагрузка на продукционную зону по переработке сернистого ангидрида и больший объем башенной системы можно выделить на абсорбцию окислов азота, что обеспечивает большую полноту поглощения окислов азота и возвращение их вновь в процесс. Контактнобашенная система позволяет получить наряду с башенной кислотой концентрированную серную кислоту, часть которой можно использовать для более полного поглощения окислов азота из выхлопных газов. [c.253]

В современных контактных аппаратах с неподвижным катализатором для приближения температуры к оптимальной газ проходит последовательно несколько (4—5) слоев контактной масськ Охлаждением газа в теплообменниках между слоями обеспечивается снижение температуры по мере повышения степени окисления 50а. Контактные аппараты с неподвижным (фильтрующим) слоем катализатора, несмотря на постоянное совершенствование их конструкции, обладают рядом недостатков, затрудняющих дальнейшую интенсификацию процесса каталитического окисления сернистого ангидрида. В них можно использовать только крупный гранулированный катализатор с минимальным размером гранул не менее 4—6 мм. В результате степень использования пор катализатора невелика и для первого слоя обычно не превышает 30%, Температурный режим на каждой стадии контактирования значительно отклоняется от оптимального из-за невозможности отвода тепла. Гидравлическое сопротивление в процессе эксплуатации сильно возрастает вследствие засорения слоя. [c.142]

При этом содержание ЗОг в выхлопных газах снижается по сравнению с системами с одинарным контактированием в 10 раз и составляет 0,02—0,03 % Увеличение скорости окисления за счет повышения движущей силы процесса позволяет, не изменяя загрузки катализатора и размеров контактного аппарата, окислять до высокой степени превращения газ с молярной долей ЗО2 до 11 —12%. Благодаря возрастанию содержания сернистого газа - мощность сернокислотных систем повышается на 20—25 %. Современные системы ДК имеют мощность 1000 т Н2ЗО4 в сутки при работе на колчедане и до 1500 т/сут при работе на сере. При этом диаметр контактных аппаратов составляет 14—17 м, высота— до 30 м, общая масса — до 1000 т. [c.192]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология