Способ получения концентрированного диоксида серы

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ путем взаимодействия расплавленной элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения загрязнения продукта парами серы, расплавленную серу распыпивают непосредственно в слое олеума со с ко-, ростью, обеспечивающей дисперсность частиц серы 0,1-1,5 мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

6СШ ЮЯ

РЕСПУБЛИК,SU„„1104106 А 1 Ц С 01 В 17/50 ,т".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫЛИ

H Ав ГОРСКОМУ СВЩДТЕЛЬСТВУ (21) 3533032/23-26 (22) 07.01 83 (46) 23.07.84. Бюл. В 21 (72) Л.П. Авластимов, Л.П. Александрова,-Н.Я. Бедошвили, В.В. Букин, Б.Т. Васильев, А.А. Жукова, Г.Г. Каграманов, А.И. Мусаев, Ф.М. Садыков, Н.В. -Семенова, В.С. Сущев и Н,Е.Халдей (53) 661.248(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 1006370, кл. С 01 В 17/50, 1982.

2. Патент Великобритании 91002584, кл. С 1 А, 1965. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ путем взаимодействия расплавленной элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения загрязнения продукта парами серы, расплавленную серу распыливают непосредственно в слое олеума со сКо-. ростью, обеспечивающей дисперсность частиц серы О, 1 — 1,5 мм.

1 t 1041

Изобретение относится к способам получения концентрированного диоксида серы и может быть использовано в производстве серной кислоты, а также в производстве моющих средств.

Известен способ получения концентрированного диоксида серы путем взаимодействия элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы и интенсивном перемешива- 10 нии реакционной среды. Подогретый олеум концентрацией 23-30Х своб.- SO направляют в реактор, а твердую или жидкую серу подают в пространство над олеумом. Образующуюся в результате реакции газовую смесь, содержащую 92X SO» 8 SÎз и 0,02 S направляют на очистку от паров серы.

Дисперсность частиц серы в олеуме достигает 3-4 мм и время полного ис- 2б чезновения частицы серы равно 3,57,5 мин, что определяет длительность процесса 1 3.

Недостатками этого способа являются низкая интенсивность процесса и д5 загрязнение продукта парами серы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения концентрированного диоксида се- Зр ры путем взаимодействия серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы и интенсивном перемешивании реагентов. Расплавленную серу вводят непрерывно в газовую фа35 эу над слоем олеума, температура которого 90 С. Дисперсность частиц о серы в олекме 2-3 мм, время полного их исчезновения 3,5-7,5 мин. Образующаяся газовая смесь, содержащая

92 Ф,, BX SO, 0,02 S, требует дальнейшей очистки от паров серы (2 ).

Недостатками известного способа являются недостаточная интенсивность процесса из-за невысокой дисперснос45 ти частиц серы в олеуме (2-3 мм), что ухудшает взаимодействие реагентов и увеличивает время исчезнования частиц,:а также загрязнение диоксида парами серы (0,02 ) вследст50 вие подачи серы в газовую фазу над слоем олеума.

Цель и з обр ет ения - инт енсификация процесса и уменьшение загрязнения продукта парами серы. 55

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения концентрированного диоксида серы

Об 2 путем взаимодействия элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, в котором расплавленную серу распыливают непосредственно в слое олеума со скоростью, обеспечивающей дисперсность частиц ceps 0,1-1,5 мм.

Способ осуществляется следующим образом.

При распыле жидкой серы с температурой 125-155ОС непосредственно в слое олеума, температура которого ниже температуры плавления серы (л 90 С) образуются устойчивые, сферической формы частицы (шарики) серы, что объясняется физико-химическими явлениями, которые влияют на их образование. При распыле жидкой серы в олеуме происходит распад струи жидкой серы на капли, при этом сера переходит из жидкого состояния в твердое, меняется ее структура, вязкость, поверхностное натяжение, а следовательно, и силы взаимодействия с окружающей средой. При распыле жидкой серы непосредственно в слое олеума в газовом потоке над слоем олеума она полностью отсутствует, что резко повьппает качество получаемого диоксида серы., Размер частиц серы определяется скоростью истечения серы, а также структурой и вязкостью среды (оле" ума) .

Целесообразно распыливать расплав" ленную серу в слое олеума со скоростью, обеспечивающей размер частиц серы 0,1-1,5 мм. Это достигается, например, при распыле серы механической форсункой со скоростью истечения серы 0,5-3,5 м/с, При размере частиц серы более 1,5 мм снижается интенсивность процесса взаимодействия серы с олеумом. Размер частиц менее 0,1 мм достигается значительным увеличением скорости истечения жидкой серы (из форсунки), что нерационально из-эа технической слож- ности

Газообразный диоксид серы, выделившийся в результате реакции взаимодействия серы с олеумом, подхватывает частицы твердой серы и вместе с ней движется вверх со скоростью

0,02-0,03 м/с. Скорость олеума, подаваемого сверху, превышает скорость движения частиц серы в зоне реакции в 1,5-2,5 раза и взаимодей- ствие серы с олеумом проходит в реСоставитель Л. Темирова

Техред Л.Коцюбняк Корректор И. Муска

Редактор Г. Волкова

Заказ 5152/15

Тираж 464 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

3 110 жиме противотока при естественном перемешивании. Время исчезновения частиц серы составляет 0,2-2 мин.

Отработанный олеум выводится из реактора с концентрацией не менее 12Х своб. SO . Образующаяся при взаимодействии серы с олеумом газовая смесь с еодержанием 92 SO и 8 . SO выводится в верхней части реактора.

Пример 1. В реактор непрерывного действия .сверху подают через перфорированную решетку подогретый до 90 С олеум в количестве 61 т/ч и концентрацией 25Х своб. SO, 1 т/ч расплавленной серы при !25-155 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии форсунки 0,5 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 1,5 мм.

Время исчезновения частицы серы—

2 мин. Концентрация отработанного олеума !2 своб. SO,. Получают

2283 нм /ч продукционного газа, который содержит 92. об. . SO 8 об.

$0, пары серы отсутствуют.

Пример 2. В реактор непрерывного действия сверху подают через перфорированную решетку подогретый до 90 С олеум в количестве

О

61 т/ч концентрацией 25Х своб. SO

1 т/ч расплавленной серы при 125155 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверс4106 тии форсунки 3,5 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 0,1 мм.

Время исчезновения частиц серы—

0,2 мин. Концентрация отработанного олеума 12Х своб. SO Получают

2283 нм /ч продукционного газа, который содержит 92 об.Х $0 и 8 об.Х

SO . Пары серы отсутствуют.

Пример 3. В реактор непрерывного действия сверху подают через перфорированную решетку подогретый до 90 С олеум в количестве 61 т/ч концентрацией 25Х своб. SO . 1 т/ч расплавленной серы при !55 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии форсунки 0,75 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 1 мм. Время исчезновения частиц серы — 1,5 мин. Концентрация отработанного олеума—

12 своб. $0 . Получают 2283 HMÝ/ч продукционного газа, который содержит

92 об. Х SO и 8 об.Х SO . Пары серы в газе отсутствуют.

Таким образом, использование предложенного способа позволяет интенсифицировать процесс взаимодействия серы с олеумом почти в два раза

30 за счет уменьшения времени исчезновения частиц серы и повысить качество получаемого диоксида серы за счет исключения попадения паров серы в газ.