Котлы в производстве серной кислот

Таблица 4. Техническая характеристика котлов-утилизаторов в производстве серной кислоты

КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ в ПРОИЗВОДСТВЕ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ [c.14]

Контактное производство серной кислоты. Первая операция — первичная переработка сырья — представляет собой обжиг колчедана в потоке воздуха или сжигание серы с получением газа, содержащего 7—10% 50г, 8—11% Ог, азот и незначительные по объему примеси огарковой пыли, водяных паров, серного ангидрида, окиси мышьяка, селена и, возможно, фтористого водорода. Тепло реакции используют в котлах-утилизаторах для получения водяного пара, стоимость которого с избытком компенсирует себестоимость обжига. [c.12]

На нефтеперерабатывающих заводах сероводород образуется в процессе обессеривания нефтяных фракций. Энергия от сжигания сероводорода утилизируется для выработки пара в котлах-утилизаторах ПКС-10/40 (ПКС-Ц-10/40) при производстве серной кислоты и СКУ-7,6/4 и СКУ-1/4 при выработке серы. Эти котлы заменены котлами-утилизаторами Г-105/300 БТ и Г-420 [13]. [c.33]

Смесители для приготовления кислоты низкой концентрации делают из кислотостойкого материала, для приготовления концентрированной кислоты — из чугуна. В производстве серной кислоты используют смесители разнообразного устройства. В некоторых случаях смеситель представляет собой чугунный эмалированный изнутри котел, помещенный в стальной кожух и закрытый крышкой. Смешиваемые кислоты поступают в чугунный эмалированный с обеих -сторон конус, в котором они перемешиваются, после чего вытекают в котел. Для отвода тепла, выделяющегося при смешивании кислот, в пространство между котлом и кожухом непрерывно подается струя воды, омывающая стенки аппарата. [c.200]

В производстве серной кислоты из флотационного колчедана на линии его обжига в печах с кипящим слоем типа КС-450 установлены газотрубные котлы-утилизаторы указанного типа (см. табл. 3). [c.66]

Рис, 9-2, Схемы производства серной кислоты из серы а — схема фирмы Монсанто 1 — воздуходувка 2 — сушильная башня 3 — печь для сжигания серы 4 — котлы-утилизаторы 5 — газовый фильтр 6 — пароперегреватель [c.274]

В котлах-утилизаторах газы существенно охлаждаются, например промежуточные продукты получения аммиака — от 900-1500 до 180°С, сернистый газ в производстве серной кислоты — от 850-950 до 400-450°С, нитрозные газы в технологии азотной кислоты — от 800-850 до 160-170°С и т.д. [c.418]

Высокие темпы развития химической промышленности предопределяют внедрение технологических установок оптимально большой единичной мощности. В составе таких установок в различных производствах (серной кислоты, слабой азотной кислоты, аммиака, метанола и др.) широкое применение находят котлы-утилизаторы. Только за последние 10 лет парк котлов-утилизаторов в химической промышленности увеличился в [c.5]

Ответ на этот вопрос вы можете дать сами, вспомнив, как решается эта задача при производстве серной кислоты. Нужно поместить в колонну синтеза аммиака трубчатый теплообменник, в котором азотоводородная смесь подогревается за счет покидающей катализатор горячей смеси. Теплоты в этом процессе выделяется столько, что внутри колонны синтеза часто помещают и трубки парового котла. Благодаря этому получают одновременно водяной пар и более точно поддерживают оптимальную температуру. [c.63]

Фиг. 13.4. Система котлов в производстве серной кислоты.

Существенный аспект топливно-энергетической проблемы — это повыщение эффективности использования топливных ресурсов, в частности возможно более полное использование всех видов энергии. Известно, что химическая промышленность и смежные с ней отрасли являются крупнейшими потребителями тепловой и электрической энергии. В последние годы особенно большое внимание уделялось снижению всех видов энергозатрат в химико-технологических процессах — прежде всего уменьшению теплопотерь и наиболее полному использованию реакционной теплоты. Одним из путей повышения энергетической эффективности химико-технологических процессов служит химическая энерготехнология, т. е. организация крупномасштабных химико-технологических процессов с максимальным использованием энергии (прежде всего теплоты) химических реакций. В энерготехнологических схемах энергетические установки — котлы-утилизаторы, газовые и паровые турбины составляют единую систему с химико-технологическими установками химические и энергетические стадии процесса взаимосвязаны и взаимообусловлены. Химические реакторы одновременно выполняют функции энергетических устройств, например вырабатывают пар заданных параметров. Энерготехнологические системы реализуются прежде всего на базе агрегатов большой мощности — крупнотоннажных установок синтеза аммиака, синтеза метанола, производства серной кислоты, азотной кислоты, получения карбамида, аммиачной селитры и т. д. [c.37]

Чугунные детали скребков конверторных печей кипящего слоя, зубья и гребки колчеданных печей, котлы-утилизаторы, сухие электрофильтры, газоходы обжиговых газов в производстве серной кислоты часто выходят из строя вследствие газовой коррозии. [c.169]

Так, переход в газовую фазу Аз, Р и других вредных примесей не только приводит к необходимости включать в схему производства серной кислоты отделения очистки и промывки газа, но и оказывает отрицательное влияние на процессы охлаждения газов в котлах-утилизаторах и на их очистку в электрофильтрах. При охлаждении газов, содержащих примеси мышьяка, цинка и свинца, происходит образование нагара на тепловоспринимающих поверхностях котлов-утилизаторов. [c.79]

Наибольший эффект от применения кислорода в производстве серной кислоты может быть достигнут на стадии обжига колчедана. Однако использование кислорода на этой стадии связано с серьезными трудностями технического и технологического порядка. В связи с тем, что динамические коэффициенты вязкости сернистого ангидрида и азота для температур обжига практически одинаковы, увеличение концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе при одинаковых скоростях газа не меняет гидродинамическую обстановку как в кипящем слое, так и в надслойном пространстве. Это означает, что с повышением концентрации сернистого ангидрида в обжиговом газе (при всех прочих равных условиях) количество мелких фракций колчедана, не попавших в слой и вынесенных из него, будет больше и, следовательно, температура на выходе из печи КС будет выше. Понижение этой температуры возможно только в случае резкого снижения линейной скорости газа в печи, а следовательно, и подовой интенсивности, что в какой-то степени сводит на кет зффект от применения кислорода. Кроме того, совершенно очевидно, что с повышением концентрации кислорода в дутье почти прямо пропорционально возрастает запыленность обжигового газа перед котлом-утилизаторОМ, циклонами и электрофильтрами. [c.155]

Химические заводы, в состав которых входит производство серной кислоты, потребляют на технические нужды всего до 10% пара, производимого при обжиге колчедана. Значительное количество пара потребляется на бытовые нужды, особенно в зимний период. Для районов, где по климатическим или другим местным условиям потребление тепла сведено к минимуму, производство пара (даже при переработке его в электроэнергию) становится экономически не выгодным. Как известно, для утилизации тепла в паросиловой установке требуется сложная система водоподготовки, сооружение котлов-утилизаторов и турбин с конденсаторами, а также вспомогательное оборудование, включая установку большого количества [c.177]

На рис. 8-17 представлен один из возможных вариантов циклической схемы производства серной кислоты из серы. В серную печь 2 подают технический кислород, а также расплавленную и отфильтрованную серу. Образующийся газ охлаждают в котле-утилизаторе 3 и направляют в контактный аппарат 4. Часть охлажденной газовой смеси после котла-утилизатора возвращается в серную печь для снижения температуры в ней, что позволяет увеличить концентрацию ЗОг в газе после печи. Охлаждение газа после каждого слоя катализатора происходит в теплообменнике 5, а также с помощью холодного газа, добавляемого в смесь после абсорбера 6. После контактного [c.240]

В производстве серной кислоты из колчедана общее количество выделяющегося тепла больще, однако степень его использования ниже, чем в производстве серной кислоты из серы. При работе на колчедане большое количество тепла теряется не только при абсорбции SO3, но и при специальной очистке газа, которая осуществляется при сравнительно низкой температуре. При этом газ охлаждается от 400 до 50 °С. Используемое тепло выводится из процесса в печи КС и в котле-утилизаторе (см. рис. 12-1), где используется около 50% общего количества выделяющегося тепла (рис. 12-2), из него получают энергетического пара [c.316]

На химических предприятиях тепло газов может быть использовано для получения пара, электроэнергии, подогрева сырья, воды, воздуха. Например, в производстве серной кислоты основной источник вторичных энергоресурсов — тепло обжига серусодержащего сырья — колчедана или серы. Температура обжиговых газов составляет 900—1000° С, а температура сернистого газа для дальнейшего его окисления должна быть 400—450° С. Для использования перепада температур на отдельных предприятиях в обжиговых печах устанавливают котлы-утилизаторы, которые вырабатывают нар в количестве 0,5 Гкал на 1 т серной кислоты. Этот пар идет на технологические нужды, отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение. По такому же направлению используется тепло прокаливания апатитового концентрата во вращающихся печах при производстве обесфторенных фосфатов, тепло реакции контактирования при получении азотной кислоты. В качестве вторичных энергоресурсов может быть использована отходящая горячая вода и другие ресурсы. [c.76]

Рассмотрим задачу максимизации скорости превращения ЗОг в ЗОз в четырехслойном реакторе путем изменения температуры на входе первого слоя. Расход и состав сырья, количество катализатора в каждом слое и потоки воздуха для дополнительной подачи между слоями заданы. Максимальная температура не должна превышать 600 °С. Такая постановка задачи для производства серной кислоты вполне реалистична, так как с помощью байпаса, установленного на котле № 1, можно контролировать температуру на входе первого слоя реактора. [c.280]

На рис. 1Х-4 показана схема производства серной кислоты контактным методом из сероводородного газа, получаемого при очистке нефтепродуктов. В этой системе по тем же причинам, что и в схеме СО, отсутствуют аппараты для специальной очистки газа. От схемы, изображенной на рис. 1Х-3, установки, работающие на сероводороде, отличаются тем, что подаваемый в печь воздух не подвергается осушке от влаги (поскольку большое количество паров воды образуется при горении сероводорода), а влажные газы из печи после котла-утилизатора поступают непосредственно в контактный аппарат, где окисление ЗОа происходит в присутствии водяных паров. [c.482]

Отходящие газы и отвалы предприятий цветной металлургии— ценнейшее сырье для производства серной кислоты и редких. металлов. Если использовать при помощи котлов-утилизаторов тепло отходящих дымовых газов и горячей воды, сбрасываемой заводами в канализацию, то это сбережет 10—20 процентов тепла, получаемого при сжигании топлива. За счет тепловых от.ходов предприятий можно обогревать теплицы, жилье и т. д. [c.153]

В СССР для производства серной кислоты все большее применение находит элементарная сера. При сжигании серы получается более концентрированный газ с наибольшим содержанием кислорода, что весьма важно в производстве серной кислоты контактным способом. После сжигания серы не остается огарка, удаление которого при обжиге колчедана усложняет производство и загрязняет территорию завода. Отсутствие в сернистом газе огарковой пыли не требует сухой очистки газа и облегчает эксплуатацию котлов-утилизаторов. При переработке природной серы, не содержащей мышьяка, нет надобности в мокрой очистке обжигового газа от ядов для контактной массы. Все это упрощает схему производства серной кислоты из серы. [c.26]

В соответствии с системой ППР средний коэффициент использования мощности технологических линий представляет собой отношение фактического числа часов работы линии к нормативному. Для производств серной кислоты он составляет 0,83, при этом для линий, укомплектованных котлами СКУ-14/40 и ГТКУ-10/40-440 он достигает 0,95—0,98, а для линий с котлами ГТКУ-25/40-440 и 05 не превышает 0,56—0,62. Средний коэффициент использования мощности технологических линий для производств азотной кислоты, на 70 % укомплектованных котлами Г-400ПЭ и КУН-24/16, составляет 0,71. Для производств аммиака и метанола, укомплектоваппых отечественными и импортными котлами-утилизаторами, средний коэффициент равен 0,92 при этом наибольший коэффициент использования (0,96) характерен для котлов типа Н-433, а наименьший (0,88) — для котлов производства ЧССР. [c.21]

Тепло обжигового газа серных печей используется для получения пара в котлах-утилизаторах. При производстве серной кислоты контактным способом в котлах-утилизаторах частично используется также тепло, выделяющееся в процессе окисления сернистого ангидрида. [c.79]

При строительстве новых и реконструкции действующих цехов для производства серной кислоты из сероводорода по методу мокрого катализа устанавливают печи, совмещенные с котлом-утилизатором. Конструкция печи Гипрококса показана на рис. 31. [c.86]

В энерготехнологических схе.мах энергетические установки (котлы-утилизаторы, газовые и паровые турбины) взаимосвяза-кь с химико-технологически.ми установка.ми в единую систему, в которой химические реакторы одновре.менно, например, выдают пар заданных пара.метров. Энерготехнологические системы реализуются прежде всего на базе агрегатов большой мощности— крупнотоннажных установок для синтеза аммиака, производства серной кислоты, аммиачной селитры. Уже созданы химические производства, работающие без подвода энер- [c.10]

Метод позволяет определить концентрацию диоксида серы в производстве серной кислоты после котлов-утилизаторов, на входе в санитарный электрофильтр. [c.137]

Важным потенциальным, но еще неиспользуемым видом сырья для производства серной кислоты являются газы тепловых электрических станций . Каменный уголь, сжигаемый в топках паровых котлов, содержит 1—3 о серы, большая часть которой переходит в дымовые газы в виде ЗОа- Из-за незначительного содержания 50о (0,1—0,3%, иногда 0,5—Ио) топочные газы непригодны для непосредственной переработки в серную кислоту, а требуют предварительного обогащения. Очистка дымовых газов от ЗОз необходима также по санитарно-гигиеническим соображениям. Вопрос [c.27]

Во многих отраслях промышленности, в первую очередь в химической, исходное сырье и образующиеся промежуточные и конечные продукты разрушающе действуют на металлы, особенно при высоких температурах и давлениях. Эти отрасли промышленности — главные потребители почти всех видов неметаллических конструкционных материалов и неметаллических защитных покрытий. Так, в производстве серной кислоты почти вся основная аппаратура и все сооружения футеруются горными породами, силикатными плитками, кислотоупорным кирпичом или изготовляются из кислотоупорного бетона. В производстве соляной, уксусной, азотной, муравьиной и других кислот широко применяются природные кислотоупоры, керамика, кислотоупорный бетон, пластмассы, резина и т. п. В целлюлозно-бумажной промышленности широко применяются керамические плитки для футеровки варочных котлов, асбовинил, пластмасса и т. п. Из неметаллических материалов изготовляют ванны для электролиза и гальванопластики, диафрагмы, [c.252]

В-третьих, однопол очные аппараты ввиду простоты их конструкции заманчиво применять для короткой схемы сухой очистки [1, 26] производства серной кислоты контактным способом на газе от обжига серного колчедана. В этом случае газ, содержащий 8—10% ЗОз, после неполной сухой очистки поступает в контактный аппарат. Минимальная степень превращения для короткой схемы составляет около 80%, поэтому необходим высокий слой катализатора — 350— 450 мм. Оптимальная температура составляет 520—500° С, тогда как при адиабатическом режиме [уравнение (111.12)] она была бы 700° С. Поэтому необходимо отводить из слоя большое количество тепла и целесообразно устанавливать трубы парового котла непосредственно в кипящем слое катализатора, используя хорошую теплоотдачу. Газ после контактного аппарата охлаждается в теплообменниках, затем серный ангидрид абсорбируется с образованием загрязненного олеума и моногидрата, а оставшийся чистый газ поступает во вторую стадию окисления в аппарат с фильтрующими слоями катализатора и затем на повторную абсорбцию. Достигается весьма высокая степень окисления 30а х = 0,995), а также более полная абсорбция серного ангидрида. Загрязнение атмосферы уменьшается в несколько раз по сравнению с обычными системами. Себестоимость кислоты по сравнению с обычными установками снижается вследствие отсутствия громоздких и дорогих в эксплуатации мокрых электрофильтров и промывных башен, а также благодаря использованию тепла реакций для получения пара. [c.151]

Известно, что 52—657о общего количества тепла, выделяющегося в производстве серной кислоты, приходится на обжиг серосодержащего сырья. Для утилизации этого тепла применяются котлы-утилизаторы. В сернокислотной промышленности [c.51]

Низкий уровень эксплуатации и технического обслуживания котлов-утилизаторов является причиной большого числа аварий и вынужденных остановок производств. Число аварий по причине низкой надежности котлов-утилизаторов достигает 74 % в производстве серной кислоты, 9 % — азотной кислоты и 5 % — аммиака и метанола. Около половины аварий и вынужденных остановок вызываются нарушениями нормативных требований и регламента эксплуатации котлов-утилизаторов. Около 39 % аварий связано с нарушением химико-технологическо- [c.20]

В циркуляционной системе производства серной кислоты из сернистого газа, полученного сжиганием серы в кисдороде, оказалось целесообразным применение однополочного аппарата с трубами парового котла в КСК [15]. [c.269]

Ю0°С при минимальном избытке воздуха (или даже при его недостатке). При сжигании H2S выделяется большое количество тепла, поэтому перед поступлением на контактирование газовая смесь предварительно охлаждается в котле-утилизаторе до 470—488 °С. Значительная часть тепла используется для получения водяного пара. На 1 г кислоты (100% H2SO4) получается 0,8 т пара давлением 40 ат. Сероводородный газ, поступающий на контактирование, не содержит вредных примесей, отравляющих ванадиевый катализатор, и потому не подвергается специальной очистке, что значительно упрощает технологическую схему производства серной кислоты. При охлаждении газовой смеси, выходящей из контактного аппарата, образуются пары серной кислоты, которые при дальнейшем охлаждении газа конденсируются образовавшийся конденсат отделяется от газовой смеси. [c.125]

Основным элементом, ускоряющим сходимость, является блок № 44, представляющий собой подпрограмму изменения параметра ONTOl. Эта подпрограмма проверяет количество образующегося пара в вычислительных блоках двух котлов и устанавливает значение потока воды, подаваемой в котел (блок Xq 36). Она рассчитывает также количество выпускаемой производством серной кислоты и тем самым задает производительность насоса (блок № 29), откачивающего кислоту из установки. Концентрация серной кислоты задается блоком № 24. [c.271]

В НИУИФ разработан высокоэффективный способ обжига серусодер-гсащего сырья в аппарате оригинальной конструкции, позволяющем создать новую энерготехнологическую схему производства серной кислоты. При этом исключается необходимость применения котлов-утилизаторов, водоподготовки, паровых ком уникаций, повышается выработка электроэнергии и ритмичность эксплуатации обжиговых цехов. [c.22]

На рис. 77 показана схема производства серной кислоты из концентрированного сероводородного газа. Сероводород в смеси с воздухом, очищенным в фильтре I, поступает в печь 3 для сжигания. В котле-утилизаторе 4 температура газа, выходящего из печи, снижается с 1000 до 450° С, после чего газ поступает в контактный аппарат 5. Температуру газа, выходящего из слоев контактной массы, снижают путем вдувания неосушенного холодного воздуха. Из контактного аппарата газ, содержащий 50з, поступает в бащню-конденсатор 7, представляющую собой скруббер с насадкой, орошаемый кислотой. Температура орошающей кислоты на входе в башню 50—60, на выходе 80—90° С. При таком режиме в нпжней части башни происходит быстрое охлаждение газа, содержащего пары НгО и 50з, возникает высокое пересыщение и образуется туман серной кислоты (в туман переходит до 30—35% всей выпускаемой продукции), который улавливается затем в электрофильтре 8. [c.172]

Лучшим сырьем для производства серной кислоты является природная сера, так как при ее сжигании может быть получен газ с более высокой концентрацией и более чистый, не нуждающийся в специальной очистке, что имеет большое значение в контактном способе производства серной кислоты. Наиболее совершенная печь для ее сжигания — г ыклонная (рис. 10), конструкция которой разработана в СССР. Сера расплавляется и фильтруется от твердого остатка примесей через слой диатомита (природного пористого 5102). Печь представляет собой стальной цилиндр диаметром 1,5 м, футерованный огнеупорным кирпичом она состоит из трех камер 1. В первую и вторую вводят тангенциально серу через форсунки 2 и сюда же (также по касательной) поступает через несколько сопел 3 воздух, создающий завихрение. Это обеспечивает быстрое сгорание серы. Печной газ, содержащий до 16% бОг, охлаждается затем в котле-утилизаторе. Поскольку сера обладает наибольшей текучестью при 145—150 °С, серопроводы и форсунка снабжены паровыми рубашками в которых давление пара поддерживается до [c.39]

Перспективы развития цветной металлургии тесно связаны с увеличением полноты и комплексности использования сырья, уменьшением загрязнения окружающей среды, созданием малоотходной технологии всего производства, включая и сернокислотное. Для решения этих задач необходимо совершенствование существующих и разработка новых процессов и оборудования металлургического передела, пылеулавливания и производства серной кислоты. Например, внедрение автогенной плавки и непрерывного конвертирования котлов-утилизаторов, совершенных напыльников, скоростных электрофильтров, газоплотного оборудования и коммуникаций позволяет повысить степень извлечения серы в серную кислоту. [c.294]

Согласно оценке специалистов [19], для обеспечения 90%-ного извлечения серы из сырья, поступающего на действующие медеплавильные заводы, потребуется эти заводы переоборудовать (поставить эффективные котлы-утилизаторы на пирометаллургические агрегаты, установить герметичные аппараты в системе сухой и мокрой очистки газов, построить новые мощности для производства серной кислоты, серы, жидкого 502 и др.)- Так, кампания Асарко на заводе Хейден в штате Аризона затратила 17 млн. долл. на строительство сернокислотной системы мощностью 1000 т/сут (используются все конверторные газы, при этом обеспечивается извлечение 50—60% серы из сырья). Из этой суммы большая часть затрат потребовалась на сооружение усовершенствованной системы газоотсоса и транспортировки газа, а на строительстао самой контактной системы ущла лишь третья часть. [c.19]

Для питания котлов-утилизаторов, например, в производстве аммиака содержание взвеси не должно превышать 2,5, а кремиекислоты 0,1 мг/л. Вода, используемая для котлов-утилизаторов в производстве серной кислоты, должна иметь жесткость не более 0,01 мг-экв/л при общем содержании солей не выше 250—300 мг/л, щелочности не более 1 мг-экв/л. [c.11]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология