Теплообменники в производстве серной кислоты

Рис. 67. Схема производства серной кислоты контактным способом 1 — первая промывная башня 2 — вторая промывная башня с насадкой 3 — мокрый электрофильтр 4—сушильная башня с насадкой 5 — турбокомпрессор 6 — трубчатый теплообменник 7 — контактный аппарат 8 — трубчатый холодильник газа 9 и 10 — абсорбционные башни с насадкой и — холодильники кислоты 12 — сборники кислоты 13 — центробежные насосы

Рис. 16. Производство серной кислоты из серы по короткой схеме /—печь для сжигания серы 2 — котел-утилизатор с пароперегревателем (2а) —пяти слойный контактный аппарат 4 — наружный теплообменник.

Производство серной кислоты значительно упрощается при переработке газа, получаемого сжиганием предварительно расплавленной и профильтрованной природной серы, почти не содержащей мышьяка. В этом случае чистую серу сжигают в воздухе, который предварительно высушен серной кислотой в башне с насадкой. Получается газ 9% ЗОа и 12% Оз при температуре 1000° С, который сначала направляется под паровой котел, а затем без очистки в контактный аппарат. Интенсивность работы аппарата больше, чем на колчеданном газе, вследствие повышенной концентрации 50.2 и Оз- В аппарате нет теплообменников, так как температура газов снижается добавкой холодного воздуха между слоями. Абсорбция 50з производится так же, как и в технологической схеме, представленной на рис. 115. [c.314]

На рис. 3 изображена технологическая схема производства серной кислоты из сероводородного газа низкой концентрации. Сероводородный газ поступает в верхнюю часть печи 1, куда одновременно добавляется воздух, подогретый в теплообменнике 3 за счет тепла газов, выходящих из печи, и за счет тепла контактирования в промежуточных теплообменниках контактного аппарата. [c.359]

Проведение каталитических реакций в однородной среде технически легко осуществимо. Аппараты, в которых проводят гомогенные каталитические процессы в газовой фазе, могут быть камерами, колоннами, трубчатыми теплообменниками и т. п. Гомогенное окисление ЗОг оксидами азота осуществляется при нитроз-ном способе производства серной кислоты как в жидкой, так частично и в газовой фазе в свободном объеме насадки башен. Эндотермический процесс дегидратации уксусной кислоты в парах в присутствии катализатора парообразного триэтилфосфата ведут в трубчатых реакторах, обогреваемых топочными газами, циркулирующими в межтрубном пространстве. Жидкофазный катализ производят обычно в реакторах с различного рода перемешивающими устройствами. Например, поликонденсацию фенола и альдегида в водном растворе с катализатором соляной кислотой ведут в реакторах с механическими мешалками. [c.235]

Характерной в этом смысле является и тенденция к замене оросительными теплообменниками некоторых типов теплообменных аппаратов. Примером может служить замена оросительными теплообменниками погружных змеевиковых холодильников при производстве серной кислоты башенным способом. Как известно, в погружных теплообменниках охлаждающая вода проходит внутри, а серная кислота — снаружи труб. Малая скорость, неорганизованная циркуляция кислоты и образование осадков на змеевиках приводят к низким коэффициентам теплопередачи и снижению температурного напора между теплоносителями. [c.6]

Горячие газы охлаждаются в высокотемпературном теплообменнике, куда вводится предварительно охлажденный аммиак, дальнейшее охлаждение газа до 140°С происходит в трубчатом холодильнике. Сульфат аммония осаждается на электрофильтре при напряжении 59—63 кВ, выход соли 97,5%. Полная рекуперация составляет 90%, чистота сульфата аммония достигает 99,2%, что практически соответствует марке ч. д. а. Пилотная установка эксплуатировалась в непрерывном режиме в течение многих месяцев. Можно предположить, что одним из достоинств этого процесса является то, что продукт не коррозионно-активен, поэтому частично исключены проблемы коррозии, с которыми сталкиваются в производстве серной кислоты. Чистота конечного продукта опровергает предположение, высказанное ранее Джовичем [408], что примеси в газовом потоке и, в частности, смолистые вещества будут отравлять катализатор, работающий при температуре ниже 300°С, а также загрязнять продукт. [c.195]

Пример 14. В кожухотрубном противоточном теплообменнике узла контактирования производства серной кислоты (рис. 62) происходит нагрев поступающего в контактный аппарат сернистого газа SO2 за счет тепла серного газа SOg, выходящего из аппарата. [c.181]

Процесс производства серной кислоты из концентрированного SO2 состоит только из двух стадий — контактирования и абсорбции. При выпуске всей продукции в виде концентрированной серной кислоты технологическая схема ее производства состоит в следующем. Воздух, освобожденный от пыли в фильтре 1 (см. рис. 15-17), смешивается с концентрированным сернистым газом, а затем нагнетателем 2 направляется в межтрубное пространство теплообменника 3, где смесь нагревается контактными газами. Поступающий в систему воздух не подвергается сушке, поэтому в газах после контактного аппарата находятся, кроме SO3, и пары воды. Для предотвращения конденсации серной кислоты в трубах теплообменника 3 к газу на входе в газодувку 2 добавляется такое количество горячего газа, чтобы температура смеси была выше точ- [c.416]

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]

Сера окисляется в 50. (и частично в ЗОд), и полученный газ выбрасывается по трубопроводу 18 через Циклон в вытяжную трубу на промышленной установке эти газы могут служить сырьем для производства серной кислоты контактным способом. Для поддержания температуры в пределах 600—800° достаточно тепла, выделяющегося при окислении. Горячая масса транспортируется по трубопроводу 20 через затвор 6 и трубопровод 21 обратно в абсорбер. Эта масса отдает недостающие 35% тепла, необходимого для повышения температуры холодного сырого газа до рабочей температуры ( 380°), остальные 65% всего тепла сообщаются газу, как отмечалось выше, в теплообменниках. [c.453]

Не учитывая существование такого интервала, можно столкнуться с неуправляемостью процесса, которую можно продемонстрировать на следующем примере. Реактор окисления 802 производстве серной кислоты представляет многослойный аппарат с адиабатическими слоями катализатора и промежуточными теплообменниками, в которых реакционная смесь нагревается перед превращением в первом слое (подобно схеме на рис. 5.17, но без ввода холодного газа перед вторым слоем). Систему реактор-теплообменник образуют первый слой катализатора и установленный после него теплообменник. Здесь реакция протекает почти до равновесия, и если процесс будет происходить в области начальных температур выше Т2, режим будет устойчивым. Снижение ниже этой границы приводит к неуправляемому прогрессирующему понижению температуры и, как следствие, к прекращению процесса. Восстановить прежний режим можно только с помощью постороннего вмешательства - огневым подогревателем, используемым для преодоления температурного барьера. [c.278]

Не учитывая этого обстоятельства, можно столкнуться с неуправляемостью процесса. Реактор окисления 502 в производстве серной кислоты - многослойный аппарат с адиабатическими слоями катализатора и промежуточными теплообменниками, в которых реакционная смесь нагревается перед ее поступлением в первый слой. Первый слой и теплообменник пос- [c.218]

В связи с резким увеличением масштаба производства серной кислоты необходима изыскать пути интенсификации процесса. Наряду с созданием новых катализаторов основным путем интенсификации процесса является повышение концентрации двуокиси серы в перерабатываемых газах. Но при увеличении концентрации 80г в сернистых газах уменьшается содержание кислорода в них и, как следствие, скорость реакции. Поэтому возникает необходимость обогащения реакционной смеси кислородом в процессе контактирования. Это можно сделать, например, охлаждением реакционной смеси мекду слоями катализатора путем ввода холодного воздуха. Естественно, при этом возникает задача выбора оптимальной технологической схемы контактного аппарата, которая должна обладать максимальной интенсивностью процесса, минимальным гидравлическим сопротивлением, минималь -ной поверхностью теплообменника и небольшим разбавлением реакционной смеси. Кроме того, такая технологическая схеиа должна быть легко регулируемой, а ее технологический режим устойчивым при возможных колебаниях условий эксплуатации. [c.180]

В десорбере К-4 при давлении 0,14 МПа (1,4 кгс/см ) и температуре низа 125—130 °С осуществляется регенерация насыщенного сероводородом раствора МЭА. Продукт низа колонны подогревается с помощью теплообменника Т-5. Выделившийся сероводород и водяные па-(о ры, пройдя холодильник-конденсатор ХК-2, поступают 1/3 в сепаратор С-3. Сероводород с верха сепаратора С-3 при давлении до 0,1 МПа (1 кгс/см ) выводится на установку производства серной кислоты или свободной серы. Водяной конденсат с низа сепаратора С-3 насосом Н-6 5 подается на орошение К-4, а избыток его сбрасывается в канализацию. [c.17]

С точки зрения теплообмена стеклянные трубы практически не уступают металлическим. Это позволило внедрить в различных отраслях промышленности следующие виды теплообменников из стеклянных труб охлаждающие батареи, теплообменник типа труба в трубе , воздухоподогреватели, оросительные теплообменники, которые нашли широкое применение в производстве серной кислоты, и т. д. [c.194]

С момента возникновения контактного метода производства -серной кислоты и в процессе его развития разработано большое число разнообразных контактных аппаратов. Они отличаются конструкцией и расположением полок с контактной массой, устройством теплообменников и их размещением, приспособлениями для распределения газа по сечению контактного аппарата, устройствами для смешения холодного газа или воздуха, добавляемых для понижения температуры газовой смеси после выхода из слоев контактной массы, и т. д. Обширные исследования в области усовершенствования конструкций контактных аппаратов непрерывно [c.221]

Современная схема производства серной кислоты из флотационного колчедана с окислением ЗОг в процессе двойного контактирования показана на рис. 7-9. Из нагнетателя 10 газ проходит теплообменники /У и поступает на первый, а затем на второй и третий слои контактной массы аппарата 12. После третьего слоя газ подают в промежуточный моногидратный абсорбер 13, а затем в теплообменник и в четвертый слой контактной массы. Охлажденный в теплообменнике газ проходит абсорбер 14 и далее выводится в атмосферу. [c.203]

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]

Процесс производства серной кислоты из концентрированного SO2 состоит только из двух стадий — контактирования и абсорбции. При выпуске всей продукции в виде концентрированной серной кислоты технологическая схема ее производства состоит в следующем. Воздух, освобожденный от пыли в фильтре 1 (см. рис. 11-14), смешивается с концентрированным диоксидом серы, а затем с помощью нагнетателя 2 направляется в межтрубное пространство теплообменника 3, где смесь нагревается за счет тепла контактных газов. Поступающий в систему воздух не подвергается сушке, поэтому в газах после контактного аппарата кроме SO3 находятся пары воды. [c.310]

Например, при моделировании производства серной кислоты были поставлены следующие вопросы каковы оптимальная подача воздуха и наилучшая доля отвода пара в пароперегреватели Можно ли изменить работу теплообменников, абсорбера и сушиль ных башен так, чтобы уменьшились потери серы Оптимально ли [c.300]

На Беловском цинковом заводе невыполнение плана производства серной кислоты во II квартале объясняется снижением производительности, контактных узлов и остановкой на ремонт вследствие значительного роста их гидравлического сопротивления, больших пропусков теплообменников и сверхплановыми простоями печей на ремонте. [c.7]

Производство серной кислоты из концентрированных сернистого ангидрида и кислорода по циклической схеме освоено в промышленных условиях в Канаде. Производительность установки (рис. 9-15), состоящей из двух контактных систем, достигает 200 т сутки серной кислоты, объем газовой смеси, циркулирующей в системе, 10 ООО м Ы. Она содержит 25% SOg и около 30% О и циркулирует в системе при помощи вентилятора 1. Из теплообменника 2 газ поступает в контактный трехслойный аппарат 3 диаметром 2,75 м и высотой 4,5 м. Температура газа на входе в первый слой контактной массы 400 °С, на выходе 680 °С на входе во второй слой 585 °С, на выходе 640 °С на входе в третий слой 560 °С, на выходе 640 °С. Под каждым слоем контактной массы имеются трубки, в которых циркулирует охлаждающий воз-ДУх. [c.301]

С начала разработки контактного способа производства серной кислоты сконструировано большое число разнообразных контактных аппаратов. Они отличаются конструкцией, расположением полок с контактной массой, устройством теплообменников и их разме- [c.117]

Схема производства серной кислоты из слабого сероводородного газа отличается от схемы, приведенной на рис. 77, тем, что подаваемый в печь воздух предварительно нагревается в теплообменниках газом, выходящим из слоев катализатора, а процесс конденсации проводится в барботажном конденсаторе типа концентратора Хемико . [c.136]

Раствор МЭА, насыщенный сероводородом, из абсорберов для очистки газов поступает в дегазатор, где при снижении давления пз раствора МЭА выделяются растворенные газообразные углеводороды и бензин. Выделившийся бензин направляется в стабилизационную колонну. Дегазированный насыщенный раствор МЭА, предварительно нагретый в теплообменниках, поступает в отгонную колонну, температурный режим в которой поддерживается циркулирующим через термосифонный паровой рибойлер раствором МЭА. Пары воды и сероводорода, выходящие из колонны, охлаждаются в воздушном конденсаторе-холодильнике, доохлаждаются в водяном холодильнике, после чего разделяются в сепараторе, где также предусмотрен отстой бензина и его ВЫВОДЕ стабилизационную колонну. Сероводород из сепаратора направляется на производство серной кислоты илн элементарной серы. Из нижней части колонны выводится регенерированный раствор МЭА, который после последовательного охлаждения в теплообменниках, воздушном и водяном холодильниках вновь возвращается в цикл. Для удаления механических примесей из насыщенного раствора МЭА предусмотрено фильтрование части раствора. [c.56]

Каталитическое окисление сернистого ангидрида в серный — основной процесс в производстве серной кислоты. В контактном способе производства серной кислоты [1] сернистый газ обычно получают обжигом сульфидных руд или сжиганием серы. Затем газ тщательно очищают от пыли, тумана серной кислоты и контактных ядов, сушат и подают компрессорами в контактное отделение. В контактном отделении газ подогревается в теплообменниках до температуры зажигания катализатора и проходит в контактных аппаратах через слои катализатора. На катализаторе идет окисление 802 кислородом, содержащимся в исходном газе. Далее газ, содержащий 80з, охлаждается в теплообменниках сначала исходным газом, затем воздухом. Серный ангидрид поглощается серной кислотой с образованием олеума или моногидрата Н2804. [c.139]

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]

Так, при изучении производства серной кислоты контактным способом учащиеся в первую очередь должны понять химизм и механизм каталитического окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI), процесс улавливания его концентированной серной кислотой с образованием олеума и разбавления последнего до стандартных концентраций. Очевидно, вначале нужно показать фрагменты фильма, раскрывающие эти процессы и применяемые для их осуществления аппараты. Затем рассматривают условия, необходимые для осуществлен( я данных процессов в технике. На экране показывают печь для обжига колчедана (или сжигания серы), установки для очистки и осушки оксида серы (IV), системы теплообменников. И, наконец, данный фрагмент фильма показывают полностью. [c.144]

Различные детали корпусов и внутренных устройств химических аппаратов для работы со средами средней и повышенной агрессивности абсорберов и реакторов, применяемых в производствах бромистоводородной, плавиковой, фосфорной и хлоруксусной кислот, хлора, хлорбензола, тетрахлорэтана и трихлорэтилена баков и резервуаров, применяемых в производстве соляной кислоты, для хранения фторуксусных, фтор-бористых и фторфосфорных смесей в производстве плавиковой кислоты и других сред от-мывные колонны, применяемые в производствах соляной и бромистоводородной кислот теплообменники для нагрева и охлаждения агрессивных сред в производствах серной кислоты, сернистого ангидрида, хлора, хлоратов и других высокоагрессивных химических продуктов [c.206]

Оптимальная замкнутая энерготехнологическая схема производства серной кислоты из серы под давлением — плавилка серы 2 — печь для сжигания серы 3 — котел-утилизатор 4 — контактный аппарат 5 — газовый теплообменник б — экономайзер 7 — печь для подогрева газа 3 —абсорбер 9 —сборник кис-лоты 10 — кислотный холодильник И—сушильная башня 12 — газотурбинная установка. [c.193]

Все эти данные позволяют рекомендовать резины на основе фторкаудука (с соответствующим наполнителем) для изготовления прокладок к пластинчатым теплообменникам, предназначенным для охлаждения кислот на контактных системах производства серной кислоты (табл. 6.18). Была установлена также возможность применения фтористой резины марки ИРП-1225 в качестве прокладочного материала в пластинчатых теплообменниках для охлаждения нитрозной и безнитрозной серной кислоты. При испытании этой резины в нитрозной 76%-ной Н2504 при 90° С в течение 200 ч обнаружено, что в условиях испытания набухание ее не более 5%, резина сохраняет достаточную прочность и эластичность. Еще меньше изменений претерпевает резина в серной [c.199]

Результаты лабораторных испытаний углеграфитового материала, пропитанного фурановой смолой марки ФФФ-3,5, позволили рекомендовать его для изготовления опытно-промышленного теплообменника конденсации серной кислоты из отходящих газов ТЭЦ и металлургических производств. Этот материал обладает высокой стойкостью в 75%-НОЙ Й2504 при температурах до 150°С. [c.209]

Охлажденная в теплообменнике газовая смесь поступает в абсорбционное отделение, где проходит через олеумный абсорбер 12, орошаемый 20%-ным олеумом, моиогидратный абсорбер 13, орошаемый 98,3%-ной кислотой, и брызгоуловитель 14. Степень абсорбции достигает 99,9%. При поглощении ЗО3 в абсорберах и паров воды в сушильных башнях выделяется тепло и орошающая кислота нагревается. Для поддержания постоянной темп-ры орошения кислоту охлаждают в оросительных холодильниках. Постоянство концентрации орошающей к-ты (в результате поглощения 30 3 концентрация кислоты резко возрастает) достигается разбавлением моногидрата менее конц. сушильной к-той, а олеума — моногидратом. Для этой цели предусмотрены соответствующие кислотопроводы. Олеум по мере накопления непрерывно передается на склад готовой продукции. В результате поглощения тумана С. к. концентрация кислоты, орошающей башню 2, повышается. Рис. 1. Схема производства серной кислоты контактным методом из колчедана Чтобы концентрация этой Кислоты была [c.411]

В современных условиях повышаются требования к общей культуре производства, качеству вьипуокаемой продукции, увеличению срока службы аппаратов, к созданию условий для оздоровления окружающей среды. В связи с этим уделяется большое впи-маиие очистке е только отходящих газов, но и газов, поступающих и з одной стадии производства в другую. Например, при производстве серной кислоты из серы по короткой схеме с одинарным ко1нтакти(рованием по Сле абсор бера устанавливаются специальные фильтры для отходящих газов. При двойном контактировании (см. стр. 94) появляется необходимость очистки газов не только после конечного абсорбера, но и после промежуточной абсор1б,ции. В противном случае вследствие коррозии выходят из строя теплообменники контактного узла. Если в сушильной башне образуются брызги, а брызгоуловитель после нее отсутствует, тО также из-за коррозии может выйти из строя газодувка. [c.87]

Испытания показкли, что несмотря на указанные недостатки можно использовать полиэтилен для изготовления теплообменной поверхности. Полученные данные срответствуют показателям работы современных интенсивных теплообменников. Кроме того достоинствами рассматриваемого теплообменника являются дешевизна полиэтиленовой пленки, а также практическое отсутствие гидравлического сопротивления. Применение теплообменников из синтетической пленки может быть особенно эффективным при работе с агрессивными жидкостями, например со слабыми кислотами промывного отделения производства серной кислоты, где сейчас работают низкоэффективные погружные или оросительные холодильники из специальных материалов. [c.39]

С начала разработки контактного метода производства серной кислоты и в процессе его развития сконструировано большое число разнообразных контактных анпаратов. Они отличаются конструкцией, расположением полок с контактной массой, устройством теплообменников и их размещением, приспособлениями для распределения газа по сечению контактного аппарата, устройствами для смешения холодного газа или воздуха, добавляемых для понижения температуры газовой смеси после выхода из слоев контактной массы и т. д. Обширные исследования в области усовершенствования конструкций контактных аппаратов непрерывно проводятся во многих странах, поскольку процесс окисления SO2 в SO3 является важнейшей стадией контактного процесса. Аппаратурное оформление и технологический режим контактного отделения определяются коэффициентом использования сырья (зависит от степени превращения), расходом электроэнергии (зависит от гидравлического сопротивления контактного аппарата) и другими технико-экономическими показателями сернокислотных систем. [c.173]

На фиг. 4.4 представлена информационная блок-схема производства серной кислоты (фиг. 4.1), организованная с учетом установленных критериев и выбранных переменных системы. На этой блок-схеме представлена простейшая организация вычислительных блоков, которая является развитием блок-схемы фиг. 4.3, учитывающим энергетический баланс производства. Следует отметить, что эта новая функция осуществляется вычислительным блоком, который называется SETST1. Этот блок занимается только установлением температуры в любой линии. Он устраняет необходимость применения сложных моделей теплообменников и обычно исключает из схемы некоторые рециклы, усложняющие расчеты на начальной стадии. Простые вычислительные блоки постепенно заменялись более сложными. Б результате получилась блок-схема (фиг. 4.5), которая может использоваться для окончательного моделирования. Блок-схема содержит следующие вычислительные блоки тринадцать смесителей-разделителей, четырехслойный реактор (10, 13, 16, 19), смеситель (24) и насос (25) бака для разбавления и пять блоков ускорения сходимости (9, 41, 42, 43, 44). [c.107]

Пары воды не оказывают вредного влияния на работу ванадиевой контактной массы, нов процессе производства серной кислоты по схемам, показанным на рис. 1Х-1 и 1Х-3, при охлаждении газа в межтрубном пространстве теплообменника они соединяются с ЗОз, образуя пары Н2ЗО4, которые конденсируются на поверхности труб и разрушают их. Кроме того, при наличии в газе паров воды образуется туман серной кислоты, который плохо улавливается в абсорбционном отделении. [c.582]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология