Общая химическая технология. Брянкин К.В - 85 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 7.7. Схема абсорбционного отделения производства серной кислоты:
1 – абсорбер; 2 – сборник; 3 – холодильник; 4 – насос
В тех случаях, когда требуется обеспечить выпуск олеума, перед моногидратным абсорбером устанавли-
вают олеумный абсорбер с соответствующей вспомогательной аппаратурой (сборником, холодильником, насо-
сом). Олеумный абсорбер устроен примерно так же, как и моногидратный абсорбер, но орошается олеумом, со-
держащим 18,5…20 % SO
3
(изб). В олеумном абсорбере поглощается часть SО
3
(40…60 %), остальное количест-
во абсорбируется в моногидратном абсорбере. По мере повышения концентрации олеума его разбавляют моно-
гидратом, а накапливающийся избыток олеума отводят на склад.
Ввиду использования контактных сернокислотных установок большой единичной мощности количество
SO
2
, выбрасываемого с отходящими газами, очень велико даже при пятислойном контактном аппарате, при X =
98 %. Поэтому для снижения концентрации SO
2
в отходящих газах их подвергают специальной химической
очистке либо применяют двойное контактирование.
В основе процесса двойного контактирования лежит прием, когда увеличение выхода целевого продукта (в
данном случае SO
3
) достигается за счет вывода его из зоны реакции. Таким образом, двойное контактирование
включает два этапа окисления SO
3
на катализаторе. На первом этапе процесса степень превращения составляет
около 0,90.
Перед вторым этапом контактирования из газовой смеси выделяют серный ангидрид. В результате этого
равновесие реакции сдвигается в сторону образования SО
3
, т.е. повышается равновесная степень превращения,
что соответственно приводит к увеличению фактической степени превращения. При двойном контактировании
фактическая степень превращения составляет 0,995…0,997.
Общая схема производства серной кислоты контактным методом из флотационного колчедана с окислени-
ем SO
2
на основе двойного контактирования показана на рис. 7.8. Из нагнетателя 10 газ проходит теплообмен-
ники
11 и поступает на первый, а затем на второй и третий слои контактной массы аппарата 7. После третьего
слоя газ подают в промежуточный моногидритный абсорбер
13, а затем в теплообменник и в четвертый слой
контактной массы. Охлажденный в теплообменнике газ проходит абсорбер
14 и далее выводится в атмосферу.
Показатели работы различных промышленных установок по производству серной кислоты существенно различа-
ются, они зависят от качества используемого сырья, мощности установки, совершенства технологического
процесса и его аппаратурного оформления, а также от многих других факторов.
7.4. ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ ИЗ СЕРЫ
Процесс получения серной кислоты контактным методом из элементарной серы отличается от описанного про-
цесса получения серной кислоты из флотационного колчедана тем, что сжигание серы производится в бо-
лее простых печах и протекает легче, чем сжигание флотационного колчедана. Кроме того, поступающая
на сернокислотные заводы элементарная сера представляет собой высококачественное сырье с малым со-
держанием примесей, сгорающее практически полностью. Получаемый при этом сернистый ангидрид со-
держит мало примесей, поэтому отпадает необходимость его очистки от пыли. Такой газ без промывки на-
правляют непосредственно в контактное отделение (рис. 7.9). Окисление серного ангидрида на катализаторе и
абсорбция серного ангидрида при работе на сере осуществляются так же, как и при работе на флотацион-
ном колчедане.
Одно из наиболее интересных направлений состоит в следующем. Поскольку на производство серной ки-
слоты поступает очень чистая сера, а теплотворная способность серы достаточно высокая и составляет около
10000 кДж·кг
–1
, представляется возможным рассматривать ее как топливо и сжигать в тепловой турбине (генератор
электроэнергии), а отходящие газы направлять для получения серной кислоты (рис. 7.10). Такое производство на-
зывается энерготехнологическим, так как одновременно с серной кислотой получают товарную электроэнер-
гию.
На склад
% 3,98
42
SOH
−с
SO
3
H
2
O
2
4
1
2

Страницы