Установка для получения серной кислоты контактным методом из серы

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЬЗМ МЕТОДОМ ИЗ СЕРЫ, включающая печь сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирукяцих кислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха , линии циркуляции кислот, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения металлоемкости, холодильники циркулирующих кислот установлены на линии подачи воздуха и каждый выполнен в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в котором размещен теплообменный злемент, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте об{)азования пенного слоя. Оамг :о сд со о: 00

(19) (11) СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ ПУБЛИН

3(51) В 01 D 53 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3514401/23-26 (22) 26.11.82 (46) 07.06.84. Бюл. )) 21 (72 ) Ю.В. Виноградов, В. Н.Комиссаренко и В.М.Малахов (71) Сибирский Филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" (53): 661.253.7 (088.8) (56.).„1Амелин А.Г. Технология серной кислоты. 1971, с. 319-322.

2.Справочник сернокислотчика под ред. <.M.Ìàëèíà, 1971, с. 484, рис; и -3(прототип). (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ

ИЗ СЕРЫ, включающая печь сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирующих кислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислот, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения металлоемкости, холодильники циркулирующих кислот установлены на линии подачи воздуха и каждый выполнен в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в котором размещен теплообменный элемент, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенного слоя.

1095968

Выходящий из пенного аппарата осушенный воздух освобождается от брызг кислоты и брызгоотделитель 9 и поступает в печь для сжигания серы и контактный аппарат.

Газ после моногидратного абсорбера выбрасывается в атмосферу. За счет совмещения в одном аппарате узла осушки воздуха и холодильника циркулирующей кислоты моногидратного абсорбера ликвидируется сушильная башня. Тепло, выделяющееся в результате осушки воздуха, отводится в пенном аппарате, также как и тепло, выделяющееся в моногидратном абсорбере..

Кроме того, барботаж воздуха через слой кислоты приводит к образованию пенного слоя кислоты, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена между кислотой и размещенными в слое кислоты теплообменИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве серной кислоты контактным методом из серы.Известна установка для получения серной кислоты контактным методом, S включающая узел получения кислорода, печь сжигания, котел-утилизатор, контактный аппарат, узел абсорбции с холодильниками циркулирующих кислот L 13 10

Недостатками данной установки являются низкая экономичность, обусловленная большими капиталовложениями в узел получения кислорода, высоким расходом электроэнергии, а также большой металлоемкостью холодильников циркулирующих кислот.

Наиболее близка к предлагаемой установка для получения серной кис- лоты контактным метбдом из серы, включающая печь для сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирующих кислот, узел сушки воздуха, линию подачи воз духа, линии циркуляции кислот (2 3

Недостатком данной установки является низкая экономичность, обус"гсовленная высокой металлоемкостью узла осушки воздуха и холодильников циркулирующих кислот, а также их громоздкостью.

Цель изобретения — повышение экономичности установки и снижение металлоемкости.

Поставленпая цель достигается тем, что в установке для получения серной кислоты контактным методом из серы, включающей печь для сжига- 40 ния серы, котел-утилизатор тепла обх<игового газа, контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный, узел абсорбции серного ангидрица .холодильники циpкyлирyющиx 45 т<ислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислбт, холодильники циркулирующих ,кислот моногидратных абсорберов совмещены, установлены на линии подачи .воздуха, и выполнены в виде аппаI рата с пенным слоем кислоты, в котором размещены теплоббменные элементы для охлаждающей среды, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенного слоя, На чертеже изображена схема установки для получения серной кислоты.

В состав установки входят расположенные последовательно печь для 60 сжигания серы 1, котел-утилизатор 2, контактный аппарат 3, моногидратный абсорбер 4, пенный аппарат 5 с размещенными в пенном слое кислоты теплообменными элементами 6 для охла- 65 ждающей среды, например оборотной воды.

Установка содержит также вспомогательные элементы: сборник кислоты 7 и циркуляционный насос 8, брызгоотделитель 9 и воздуходувка 10.

Установка работает следующим образом.

Сера и осушенный воздух поступают в печь 1, где сера сгорает с образованием сернистого ангидрида.

Печной газ охлаждается в котле-утилизаторе 2с 1100-1200 до 440-450 С и поступает в контактный аппарат 3, где происходит окисление сернистого ангидрида в серный. В контактный же аппарат поступает и осушенный воздух.

Далее газ после контактного аппарата поступает в узел абсорбции,состоящий из олеумного и моногидратного 4 абсорберов (олеумный абсорбер на чертехсе не изображен ), где происходит поглощение серного ангидрида циркулирующими кислотами.

Выходящая из моногидратного абсорбера кислота с температурой 75

85 C поступает в пенный слой аппарата 5, где за счет контакта с теплообменными элементами 6 охлаждается до 60-70 С и поступает в сборник кислоты 7, откуда циркуляционным насосом 8 вновь возвращается в моногидратный абсорбер на орошение.

Пенный слой в пенном аппарате создается за счет барботажа через слой кислоты воздуха, подаваемого в аппарат воздуходувкой 10. Барботируя через слой кислоты воздух осушается и одновременно интенсифицирует процесс теплообмена между пенным слоем кислоты и размещенными в нем теплообменными элементами для охлаждающей среды (оборотной или технической вод) 1095968

Показатели

Базовая

Предлагаемая

Тепловая нагрузка холодильников циркулирующих кислот, МВт, 230

2300

Температурный напор, С

Поверхность теплообмена, м

4500

600

Расход стали на изготовление холодильников, т

176

110

30 в том числе нержавеющей

840

180

Приведенные затраты на стадии сушки и охлаждения кислот, тыс.руб./r

420

Составитель Г.урусова

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред И.Метелева Корректор A. Ференц

Заказ 3673/3

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ными элементами. Если у эксплуатиpyewx в настоящее время оросительных и кожухотрубных холодильниках кислоты коэффициент теплопередачи составляет 200-250 Вт/м К, то в данной установке он вбзрастает в 5

8-10 раэ и достиг т 2000-2500 Вт/м .К, что приведет к существенному .(в 56 раз ) сокращению расхода дорогоКоэффициент теплопередачи, Вт/м .К

Капитальные затраты (для базового варианта с учетом стоимости сушильной башни), тыс, руб. стоящих нержавеющих сталей, предназначенных р ля изготовления теплообменных поверхностей.

Ниже, в таблице приведены для сопоставления экономические характеристики базовой и предлагаемой установок. Расчет приведен для производства серной кислоты мощностью

450 кг/г. !