Конденсация серной кислоты на поверхности

Конденсация серной кислоты в башне-конденсаторе протекает на поверхности насадки и в объеме газа. Конденсация на поверхности насадки происходит лишь в нижней части башни. Около 35 % (масс.) серной кислоты конденсируется в объеме, при этом пары превращаются в капли жидкости, переходят в туман и уносятся потоком газа. Конденсация серной кислоты начинается при 275 °С и заканчивается при 150 °С. Улавливание тумана серной кислоты осуществляется в мокрых вертикальных электрофильтрах. [c.114]

Существенным преимуществом барботажного абсорбера являются отсутствие циркуляционных насосов и отвод основного количества тепла при испарении воды. Поэтому охлаждать нужно только продукционную кислоту, причем требуемая для этого поверхность холодильников в 15 раз меньше поверхности холодильников, устанавливаемых при работе скрубберного абсорбера. Вода, подаваемая в барботажные абсорберы для понижения температуры, может быть заменена слабой серной кислотой, которая концентрируется в камерах абсорбера до 93—95% НгЗО с использованием тепла образования и конденсации серной кислоты. [c.538]

Применение специальных компоновок воздухоподогревателей для предотвращения конденсации серной кислоты предусматривает подогрев холодного воздуха в наиболее горячем участке воздухоподогревателя, включение части или всей поверхности по прямоточной схеме. [c.29]

Так, воздухоподогреватели типа ВТ-2 на установках АВТ могут удовлетворительно работать при сжигании в печах малосернистого топлива (до 0,5% 8), когда температура точки росы дымовых газов не превышает 90° С. Однако она поднимается до 125—130° С тогда, когда применяется высокосернистое топливо, что приводит к интенсивной конденсации серной кислоты и коррозии охлажденных участков теплообменной поверхности. Недостаточный нагрев участков воздухоподогревателя может быть по причинам эксплуатационного характера, например, при проходе через воздухоподогреватель только части дымовых газов (меньше расчетного количества), а большая часть их из-за неплотного закрытия шибера обводного канала уходит в дымовую трубу, лш-нуя аппарат. То же наблюдается в случаях, когда производительность вентиляторов, подающих холодный воздух на обогрев, оказывается завышенной. [c.51]

Применение специальных компоновок воздухоподогревателей для предотвращения конденсации серной кислоты предусматривает подогрев холодного воздуха в наиболее горячем участке воздухоподогревателя, включение части или всей поверхности по прямоточной схеме [118]. Использование этих приемов зависит от местных условий и может привести к значительному увеличению поверхности нагрева и ее удорожанию. [c.451]

Другую опасность представляет низкотемпературная коррозия наружной поверхности печных змеевиков и других металлических поверхностей газового тракта нагревательных установок. Это разрушение связано чаще всего с конденсацией серной кислоты из дымовых газов на стенках, когда их температура нил е точки росы. Образование серной кислоты связывают с окислением сернистого ангидрида при каталитическом действии окиси железа и температурах от 480 до 650°С при обычном содержании серы в топливе такое превращение не превышает 20%. [c.151]

Сущность метода мокрого катализа состоит в том, что сероводород сжигается в смеси с воздухом, затем газовая смесь, содержащая сернистый ангидрид, кислород и пары воды, поступает без предварительной осушки на катализатор для окисления сернистого ангидрида в серный . Окисленная газовая смесь далее направляется в башню-конденсатор с насадкой, орошаемой более холодной серной кислотой (рис. 5.18). При охлаждении газа вначале происходит образование паров серной кислоты по реакции (5.42), а затем конденсация этих паров на поверхности серной кислоты, стекающей по насадке. Теплоты охлаждения газа и конденсации пара поглощаются орошающей серной кислотой, отчего кислота нагревается. Для охлаждения кислота поступает в холодильник 3, из него в сборник 4, а затем насосом вновь на башню. При конденсации серной кислоты возникает высокое пересыщение пара, отчего часть паров серной кислоты конденсируется [c.247]

Коррозия низкотемпературных поверхностей нагрева изучена достаточно подробно. Коррозия воздухоподогревателей зависит от большого числа факторов, из которых наиболее важными являются качество топлива, способ сжигания и температурный режим поверхности нагрева. Коррозия при сжигании твердых топлив обычно происходит с меньшей интенсивностью, чем при сжигании сернистого мазута. Зола твердых топлив способна химически связывать окислы серы и уменьшить скорость коррозии. Однако высокореакционное жидкое топливо представляется возможным сжигать с малыми избытками воздуха, что не достигается при сжигании твердого топлива. Температурный режим поверхности нагрева определяет интенсивность конденсации серной кислоты и агрессивность сернокислотного конденсата, В четвертой главе книги рассмотрены основные особенности коррозии воздухоподогревателей, показаны преимущества РВП перед ТВП. В этой главе использованы материалы исследований процесса сернокислотной коррозии в зависимости от основных режимных факторов работы паровых котлов — нагрузки, избытка воздуха, уровня предварительного подогрева воздуха, способа очистки и др. Приведенная методика определения времени износа металлической набивки РВП в зависимости от температуры стенки при различной интенсивности коррозии может быть использована для уточнения сроков замены вышедших из строя поверхностей нагрева РВП. [c.9]

Рис. 5.16. Изменение показателей процесса конденсации серной кислоты по длине конденсационной трубы при различной температуре поверхности конденсации

Отличительной особенностью коррозии экранных поверхностей нагрева водогрейных котлов является конденсация серной кислоты из высокотемпературной зоны топочной камеры в условиях интенсивного охлаждения топочных газов. [c.161]

Наиболее эффективным способом борьбы с коррозией является поддержание температуры поверхностей нагрева на у ровне, позволяющем исключить конденсацию серной кислоты из дымовых газов, при этом должно соблюдаться условие [c.196]

Снижение концентрации пара в результате образования зародышей ничтожно, так как радиус зародыша очень мал (гг 10" см). Поэтому дисперсность тумана, образующегося при гомогенной конденсации, зависит от количества пара, сконденсировавшегося на поверхности каждого зародыша. Но это количество пара в свою очередь зависит от общего количества сконденсировавшегося пара, весовой концентрации тумана [уравнение (1.87)], числа капель и численной концентрации тумана [уравнение (1.89)]. Из уравнения (1.87) следует, что при прочих равных условиях с увеличением давления пара в газе радиус капель тумана увеличивается, так как при гомогенной конденсации значение р в несколько раз больше роо- Все эти соображения подтверждаются результатами экспериментальных исследований , в которых измерялся радиус капель тумана, образующегося при конденсации серной кислоты в объеме пара. Пар серной кислоты был получен при смешении потоков воздуха, содержащих серный ангидрид и пары воды. [c.59]

Ранее изложенные теоретические представления (стр. 140) позволяют найти такие условия процесса конденсации серной кислоты, при которых пары могут быть с любой заданной полнотой сконденсированы на поверхности без образования тумана для этого должна поддерживаться определенная скорость охлаждения газа. Однако, как показывают расчеты и опыт, очень часто [c.249]

На рис. 4-1 приведены данные об изменении показателей процесса конденсации серной кислоты по мере продвижения газовой смеси, содержащей 50з — 5,22%, НгО — 7,28%, вниз по трубе, охлаждаемой снаружи (температура поверхности конденсации 180 °С). [c.93]

Для повышения степени очистки газа от тумана в фильтрах желательно, чтобы капли тумана были возможно более крупными. Это достигается повышением температуры поверхности конденсации (и уменьшением возникающего пересыщения пара, стр. 91) либо уменьшением количества кислоты, подаваемой на орошение башни, либо повышением температуры орошающей кислоты. В первом случае температура поверхности конденсации возрастает в результате разогрева кислоты в нижней части башни, т. е. в начальной стадии процесса, когда одновременно с конденсацией серной кислоты на поверхности происходит конденсация ее в объеме. [c.226]

Если в обжиговом газе, поступающем в контактный узел, содержится туманообразная серная кислота, то она частично осаждается в межтрубном пространстве теплообменника, в результате чего стенки труб быстро разрушаются. Окалина, образующаяся на внешней поверхности труб, понижает коэффициент теплопередачи и засоряет отверстия в промежуточных решетках теплообменника. При высоком содержании влаги в обжиговом газе коррозии подвергается также внутренняя поверхность труб теплообменника вследствие конденсации серной кислоты, образующейся в результате взаимодействия серного ангидрида с водой. [c.177]

Если обжиговый газ, поступающий. в контактное отделение, содержит туманообразную серную кислоту, то она частично осаждается в межтрубном пространстве теплообменника, вследствие чего стенки труб быстро разрушаются. Продукты коррозии, образующиеся на внешней поверхности труб, понижают коэффициент теплопередачи и засоряют отверстия в промежуточных решетках теплообменника. При высокой влажности газа, подаваемого на контактирование, коррозии подвергается также внутренняя поверхность труб теплообменника вследствие конденсации. серной кислоты, образующейся в результате взаимодействия 50з с водой. Наибольшее количество серной кислоты конденсируется в первом теплообменнике—в трубах, расположенных у входа холодного сернистого газа, так как здесь его температура наиболее низка (около 50 °С) и очень высок коэффициент теплопередачи (из-за большой скорости газа, омывающего трубы у входного отверстия). [c.223]

Башня с насадкой, применяемая для конденсации серной кислоты, устроена так же, как и сушильная башня (см. рис. 5-18). В нижней ее части лары серной кислоты конденсируются только на поверхности насадки, так как вследствие высокой температуры газа возникающее здесь пересыщение пара 42504 не превышает критической величины и туман не образуется. Расчет процесса конденсации в этой части башни ведут по обычным формулам тепло- и массоотдачи. При дальнейшем охлаждении газа, когда пересыщение достигает критического -Значения, этот расчет существенно усложняется. [c.224]

На выходе из котла температуру сернистых газов поддерживают на уровне примерно 400° С. Дальнейшее снижение температуры газов может вызвать конденсацию серной кислоты, образующейся из серного ангидрида и паров воды, содержащихся в газах. Это приведет к коррозии металлических поверхностей внутри котла. [c.95]

В случае содержания в обжигаемом газе, направляемом на контактирование, туманообразной серной кислоты, она, частично осаждаясь в межтрубном пространстве теплообменника, корродирует его, в результате чего стенки труб быстро разрушаются. Образующаяся на внешней поверхности труб окалина ухудшает теплопередачу и забивает в промежуточных решетках теплообменника отверстия. Если же в обжиговом газе содержится значительное количество влаги, то корродирует также и внутренняя поверхность труб теплообменника, благодаря конденсации серной кислоты, образующейся из серного ангидрида и воды. Сернокислотный конденсат, накапливающийся в трубах, периодически [c.78]

В контактных аппаратах с неподвижным катализатором Нельзя применять водяные холодильники, так как вследствие весьма низкой теплопроводности пористых гранул ванадиевого катализатора [порядка 0,57 ккал м-град -ч) у теплообменных поверхностей происходит резкое-падение температуры ниже температуры зажигания катализатора. Кроме того, на холодных поверхностях теплообменных труб может конденсироваться серная кислота, что вызывает быструю их коррозию и порчу контактной массы, находящейся в зоне теплообменников. Эффективная теплопроводность кипящего с лоя достигает 15 ООО ккал/(д1 грй 9.ч) [181, а коэффициенты теплоотдачи столь велики [16, 19], что становится возможным применение водяных холодильников (см. главу IV). При этом не происходит конденсации серной кислоты на холодных поверхностях, омываемых кипящим слоем при снижении температуры до 390° С, т. е. ниже рабочих температур катализа [20]. Теплопередача от кипящего слоя к воде, протекающей в трубах водяного холодильника, происходит много интенсивнее, чем в газовых теплообменниках, которые устанавливают между слоями аппаратов с неподвижным катализатором коэффициент теплопередачи возрастает в среднем в 15 раз. Движущая сила процесса теплопередачи Ai (разность температур) также увеличивается примерно в 2 райа. Таким образом, площадь теплообмена Р, вычисляемая по формуле [c.144]

Физико-химическое взаимодействие различных компонентов дымовых газов, по всей вероятности, в значительной степени влияет на процесс отпотевания низкотемпературных поверхностей нагрева. Этот процесс безусловно зависит от температуры и протекает в определенном интервале изменения ее от максимально возможной в данных условиях и до минимальной. Поэтому понятие температура точки росы , принятое для двухкомпонентной системы, состоящей из чистого газа и водяных паров, не точно отражает существо процесса. В связи с коррозионной активностью дымовых гаэоч правильней было бы говорить о предельной температуре, начиная с которой при ее понижении проявляются явления влажного или жидкостного характера, вызываемые конденсацией, а возможно и адсорбцией, и об интервале температур, в котором жидкость и дымовые газы могут находиться в состоянии равновесия. В зависимости от характера этого явления по-разному могут сказываться и вызываемые ими следствия и не обязательно во всех случаях при предельной температуре будут обнаруживаться коррозионные явления. Коррозионный процесс, вероятно, может начинаться и при другой температуре, приводящей к конденсации серной кислоты, солей или каких-либо других активных соединений в необходимом для начала коррозии количестве и соответствующей концентрации — такой температуре, при которой совокупность химических процессов приводит к усилению взаимодействия с металлом поверхностей нагрева. Это обстоятельство следует иметь в виду при анализе методов измерения температуры точки росы. [c.285]

Влияние температуры газов на интенсивность коррозии низкотемпературной поверхности нагрева вызвано условиями образования и конденсации серной кислоты в пограничном слое. При высоких температурах газов конденсация серной кислоты может происходить с образованием в пограничном слое мелкодисперной аэрозоли паров Н2304, при этом существенно снижается поток переноса кислоты [c.160]

Изложенные ранее теоретические представления (стр. 91) позволяют создавать такие условия конденсации серной кислоты, при которых пары Н2504 могут быть сконденсированы на поверхности без образования тумана с любой заданной степенью полноты. Для этого при конденсации должна поддерживаться определенная скорость охлаждения газа и для достижения высокой степени конденсации требуется большая поверхность охлаждения. Как показывают расчеты и опыт, часто экономически выгоднее вести процесс конденсации при больших скоростях охлаждения, когда одновременно с конденсацией паров серной кислоты на поверхности происходит конденсация паров в объеме с образованием тумана, который затем выделяют в фильтрах. Выделение капель тумана происходит тем полнее, чем больше размер капель [уравнение (4-10)], поэтому при конденсации паров Нг504 стремятся создать условия,, при которых образуются возможно более крупные капли. Одним из таких условий является уменьшение пересыщения пара-в процессе конденсации паров серной кислоты. [c.223]

В котле-утилизаторе обеспечиваются утилизация теплоты сернистого газа и закалка газа путем резкого охлаждения до 400—450 °С с целью устранения побочной реакции окисления SO2 до SO3. Для этого время пребывания газа в котле-утилизаторе не должно превышать 0,3—0,5 с [354]. Кроме того, охлаждение газов необходимо по условиям работы сухих электрофильтров, применяемых для тонкой очистки газов от пыли. Сернистый газ в котле-ути,-лизаторе нельзя охлаждать ниже 250 °С ввиду возможности конденсации серной кислоты, а это приводит к усиленной коррозии котла-утилизатора и электрофильтра, наличию нестряхиваемой пыли на электродах и снижению эффективности очистки газов от пыли. Прн температуре газоа выше 500 °С происходит деформация внутренних металлических элементов электрофильтра, усиливается их газовая коррозия, возможно образование спекшейся пыли на коро-нирующих электродах. Во избежание сернокислотной коррозии поверхностей нагрева давление пара в котлах-утилизаторах должно быть не ниже 4,5 МПа. Наиболее целесообразно охлаждение газов в котлах-утилизаторах до температуры порядка 350 °С. Это позволяет обеспечить достаточно глубоку.ю утилизацию теплоты сернистого газа, надежную работу котла-утилизатора, уменьшить объем очищаемых газов и повысить эффективность их очистки. [c.238]

Наличие в продуктах сгорания ЗОз вызывает значительное повышение температуры точки росы (температуры начала конденсации водяных паров) но сравнению с температурой конденсации водяных паров, не содержащих 50з. Это объясняется тем, что серный ангидрид ЗОз, соединяясь с водяными парами, образует серную кислоту (Н2804), температура конденсации паров которой составляет 120—150 вместо 45—65° С для чистых водяных паров. Так как температура стенок хвостовых поверхностей парогенераторов (экономайзера и воздухоподогревателя), как правило, равна температуре точки росы дымовых газов сернистых мазутов или ниже ее, то на этих поверхностях происходит конденсация серной кислоты, которая вызlJlвaeт интенсивную коррозию металла. [c.97]

Первые исследования процесса конденсации серной кислоты в трубчатых конденсаторах, проведенные в Советском Союзе, состояли в следующвхм - . Полую трубку или трубу с насадкой помещали в электрическую печь, температура в ней понижалась от одного конца трубы к другому. Нагретая примерно до 400° газовая смесь, содержащая серный ангидрид и пары воды, поступала в трубу и по мере продвижения по ней охлаждалась. При этом вначале происходило образование паров серной кислоты, которые затем конденсировались на внутренней поверхности трубы. [c.84]

В промышленных установках повышение температуры поверхности конденсации является наиболее доступным способом уменьшения возникающего пересыщения пара и создания условий, згсключающих образование тумана. Это наглядно подтверждается результатами расчета процесса конденсации серной кислоты в охлаждаемой трубе при условиях, принятых в приведенном выше [c.98]

В процессе эксплуатации для катализатора первого слоя характерен существенный рост гидравлического сопротивления, приводящий нередко к перехрузке катализатора с достаточно высокой активностью. Рост гидравлического сопротивления первого слоя цроисходит в результате воздействия ряда факторов. Для всех систем в процессе реакции окисления диоксида серы характерно снижение механической прочности гранул, приводящее к их разрушению с образованием катализаторной пыли. Разрушение зерен возможно и при частых остановках систем с перепадами температур (охлаждением катализатора ниже 330 °С) и конденсацией серной кислоты на гранулах. Повышенное содержание влаги и тумана серной кислоты также может вызвать повышение гидравлического сопротивле -ния слоя за счет образования на его поверхности корок. [c.19]

Изложенные ранее теоретические представления (стр. 158) позволяют подобрать такие условия конденсации серной кислоты, при которых пары H2SO4 могут быть сконденсированы на поверхности без образования тумана с любой заданной степенью полноты. Для этого при конденсации должна поддерживаться определенная скорость охлаждения газа. [c.284]

Башня с насадкой, применяемая для конденсации серной кислоты, устроена так же, как сушильная башня (см. рис. 6-18). В нижней ее части пары серной кислоты конденсируются только на поверхности насадки, так как вследствие высокой температуры газа возникаюшее здесь пересыщение параН2504не превышает критической величины, и туман не образуется. Расчет процесса конденсации в этой части башни ведут по обычным формулам тепло-и массоотдачи. При дальнейшем охлаждении газа, когда пересыщение достигает критической величины, этот расчет существенно осложняется, поскольку приходится учитывать возможность образования капель тумана, конденсацию паров на каплях, коагуляцию капель и т. д. [c.285]

Принципиально иное решение вопроса подогреве воздуха топочными газами предложено в воздухоподогревателе конструкции Башоргэнергонефти (рис. П-12). Секции аппарата собираются из чугунных труб двух типов ребристых (оребрение только с внешней стороны) и ребристо-зубчатых (с внешней стороны оребрение, с внутренней —зубцы). Компоновка секции из чугунных труб производится так, чтобы теплообменная поверхность со стороны топочных газов была в несколько раз больше, чем со стороны холодного воздуха. Это позволяет иметь повышенную температуру стенки со стороны топочных газов (выше точки росы) и избежать конденсации серной кислоты. [c.59]

Отдельные примеси, содержащиеся в печных газах, по-разному влияют на ванадиевый катализатор. Пары воды при температуре выше конденсации серной кислоты не оказывают на него вредного действия. Поэтому в практике работы контактных систем получило некоторое применение каталитическое окисление 502 в присутствии паров воды, называемое мокр ы м. катал и-3 0 м. Мокрый катализ применяют в том случае, когда исходным сырьем для получения ЗОг является сероводород, который при сжигании дает большое количество паров воды, поэтому сушка такого газа требует больших затрат концентрированной серной кислоты. В большинстве действующих контактных систем газ перед контактным аппаратом сушат, освобождают от брызг и туманоо-бразной серной кислоты. Газ сушат потому, что при понижении температуры в контактном аппарате ниже температуры конденсации серной кислоты, например при пуске и остановке аппарата, может произойти конденсация в контактной массе серной кислоты (30з+Н20- Нг304), что приведет к потере ее активности в результате разрушения структуры катализатора. Газ сушат также для устранения коррозии аппаратуры под влиянием влажного газа. Очищать газ от брызг и туманообразной серной кислоты надо потому, что сконденсировавшаяся в контактном аппарате серная кислота, взаимодействуя с его стенками, может образовать сульфат железа. Попадая на ванадиевую массу, сульфат железа образует на ее поверхности твердые корки, которые ухудшают равномерное распределение газа по сечению аппарата и увеличивают гидравлическое сопротивление контактной массы, нарушая теплообмен в контактном аппарате. [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология