Способ ступенчатой абсорбции серного ангидрида

 

1..СПОСОБ СТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИИ СЕРНОГО АНГИДРИДА серной кислотой в прямоточном скоростном режиме, отличаю.щийся тем, что, с цепью обеспечения возможности переработки газа с повьппенным влагосодержанием и снижения образования тумана, процесс ведут в три ступени с нагревом кислоты на первой ступени до 100-150°С, на второй при температуре кислоты - 70-85 С и на третьей - 45-50°С. 2.Способ по п.1, отличающий с я тем, что, нагрев кислоты на первой ступени осуществляют за счет контакта ее с перерабатываемым горячим газом и разбавления водой. 3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что соотношение объе- И ма кислоты, подаваемой на первую сту (Л пень, к общему количеству кислоты составляет 1:10-15. с

„SU.„104107

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЗЫ9 С 01 В 17/76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВМ (21) 3530948/23-26 (22) 28. 12. 82 (46) 23.07.84. Бюл. ¹ 27 (72) С.Г. Тибилов, А.Н. Усенко, Б.Т. Васильев, А.Г. Воротников, 3.И. Пятраускас, Б.M. Яснаускас, Л.И. Брагина, А.С. Киргизов и М.А. Лопухова (53) 661.257(088.8) (56) 1. Амелин А.Г. Технология серной кислоты. M., "Химия", 1971, с. 298.

2. furgi Chemic und Hutten technik GmbH, Frankfurt Main, 1977, N-KT

40769. (54)(57) 1. СПОСОБ СТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИИ СЕРНОГО АНГИДРИДА серной кислотой в прямоточном скоростном режиме, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности переработки газа с повышенным влагосодержанием и снижения образования тумана, процесс- ведут в три ступени с нагревом кислоты на первой ступени до 100-150 С, на второй при температуре кислоты — 70-85 G и на третьей — 45-50 C.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, нагрев кислоты на первой ступени осуществляют за счет контакта ее с перерабатываемым горячим газом и разбавления водой.

3. Способ по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что соотношение объе- Я ма кислоты, подаваемой на первую ступень,к общему количеству кислоты составляет 1: 1 0-1 5 .

1104

Цель изобретения — обеспечение

50 возможности переработки газа с повышенным влагосодержанием и снижение образования тумана.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ступенчатой абсорбции серного ангидрида серной кислотой в прямоточном скоростном режиме, в котором процесс ведут в

Изобретение относится к производ» ству серной кислоты контактным способом, а именно к способам абсорбции серного ангидрида при нормальном и повышенном давлении. 5

Известен способ абсорбции серного ангидрида серной кислотой в режиме противотока при повышенном влагосодержании в газе () 0,01X), который осуществляют в насадочных башнях. 10

На орошение подается серная кислота с начальной температурой 80-90 С.

Конечная температура кислоты --120130 С; Начальная. температура газа— о

200 С. Разница температур газовой и жидкостной фаз небольшая. Туман серной кислоты образуется крупнодисперсный и в небольшом количестве, поскольку с повышением температуры кислоты снижается возникающее пере- 20 сыщение паров серной кислоты 313, Однако сам процесс абсорбции идет при низких скоростях и коэффициент массопередачи в насацочных аппаратах невысок. 25

Недостатком этого способа является низкая интенсивность процесса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ ступенчатой абсорбции в прямоточном скоростном режиме, осуществляемый в аппарате типа Вентури. Процесс протекает интенсивно, но вследствие большой разности начальных температур кислоты и газа (температура кислоты —

70-75 С, газа — 200 С) возможно пе- . рерабатывать серный ангидрид, содержащий небольшие количества влаги (не более 0,01X). Большая разность

40 температур газовой и жидкостной фаз вызывает значительное туманообразование при переработке газа с влагосодержанием более 0,01Х Г2).

Недостатком известного способа яв45 ляется невозможность переработки газа с повышенным влагосодержанием из-за значительного туманообразования (до 0,5 г/нм ) .

107 три ступени с нагревом кислоты на первой ступени до 100-150 С на второй при температуре кислоты — 70-85 С и на третьей — 45-50 С.

Причем нагрев кислоты на первой ступени осуществляют за счет ее контакта с перерабатываемым горячим газом и разбавления водой.

Кроме того, соотношение объема кислоты, подаваемой на первую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:10-15.

Выбранные интервалы температур орошающей кислоты определяются техно" логическими условиями.

Снижение температуры кислоты на

1-й ступени ниже 100 С вызывает образование мелкодисперсного тумана сер.ной кислоты, а повышение температуры кислоты выше 150 С ведет к значительному возрастанию упругости пара над серной кислотой.

Повышение температуры орошающей о кислоты на 2-й ступени выше 85 С приведет к увеличению количества орошения и снижению степени абсорбции серного ангидрида, а снижение температуры кислоты ниже 70 С вЂ” к образованию тумана эа счет резкого охлаждения газа.

Условия проведения процесса на

3-й ступени при 40-45ОС являются оптимальными с точки зрения степени абсорбции и образования вторичного тумана.

При соотношении объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень,к общему количеству кислоты менее 1:15 будет

1происходить перегрев кислоты, при уве- . личении соотношения более чем 1: 10 температура кислоты будет ниже оптимальной и возможность образования тумана серной кислоты сохраняется.

На чертеже дана схема установки, поясняющей предложенный способ.

Установка содержит конусообразный зонт 1, трубу Вентури 2, кольцевой карниз, коллектор 4, конфузор 5, горловину б, диффузор 7 и эрлифт 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Перерабатываемый горячий газ, обтекая конусообразный зонт 1, подвешенный над трубой Вентури 2, приходит в соприкосновение с подаваемой в кольцевой карман 3 посредством перфорированного коллектора 4 горячей кислотой с температурой 100150 С. Кислота нагревается за счет о тепла газа, частичной абсорбции

3 11041 серного ангидрида и разбавления водой.

Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического значения. В результате исключается образование мелкодисперс5 ного тумана. Соотношение кислоты, подаваемой на 1-ую.ступень, к общему количеству кислоты составляет 1: 10-15.

Газ и кислота направляются в конфузор 5, а затем в горловину 6, куда и подается большая часть кислоты при

70-85 С. Далее газовый поток с распыленной в нем кислотой проходит в диффузор 7. На промежуточной стадии происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.

Остатки серного ангидрида практически полностью поглощаются на 3-ей ступени эрлифтом 8 или в барботажном режиме кислотой с температурой 45-50 С. Одновременно улавливаются имеющиеся в газовом потоке крупные частицы тумана серной кислоты. Процесс осуществляют в одном аппарате. 25

П р и и е р 1; Перерабатываемый горячий газ состава, Е: SO 10; Н,О

0,03; воздух 89,97 при обычном давлении на 1-й ступени абсорбции приходит в соприкосновение с горячей серной кислотой с температурой 100 С.

Кислота нагревается за счет контакта с горячим газом и .разбавления водой.

Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:10. Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на

2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температу40 ра кислоты на 2-й ступени — 70 С.

Здесь происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.

Остатки серного ангидрида и частицы тумана практически полностью поглошаются на 3-й ступени абсорбции кислотой с температурой 45 С (в эрлифтном или барботажном режиме).

Степень абсорбции серного ангидрида — 99,95Х. Туманообразование снижается с 0,5 г/нм (по известному способу) до 50 мг/нмз .

Пример 2. Перерабатываемый горячий газ состава, Е: SO 10; Н О

0„05; воздух 89,85 при давлении

10 атм на 1-й ступени абсорбции при07 4 ходит в соприкосновение с горячей о серной кислотой с температурой 150 С.

Кислота нагревается за счет контакта с горячим газом и разбавления водой.

Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:15. Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на 2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температура кислоты на 2-й ступени — 85 С.

Здесь происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.

Остатки серного ангидрида и частицы тумана практически полностью поглощаются на 3-й ступени Абсорбции кислотой с температурой 45 С в барботажном режиме °

Степень абсорбции серного ангидрида — 99,987..

Туманообразование снижается с

0,5 г/нм (по известному способу) до 30 мг/нм .

Пример 3. Перерабатываемый горячий газ состава, Х: S03 10; Н,О

0,04; воздух 89,96 на 1-й ступени абсорбции приходит в соприкосновение с горячей серной кислотой с температурой 125 С нри давлении 6 атм.

Кислота нагревается за счет контакта с горячим газом и разбавления водой.

Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:13. Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на 2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температура кислоты на 2-й ступени — 80 С.

Здесь происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.

Остатки серного ангидрида и ч астицы тумана практически полностью поглощаются на 3-й ступени абсорбции кислотой с температурой 50 C в эрлифтном режиме. Степень абсорбции серного ангидрида — 99,957..

Туманообразование снижается с

0,5 г/нм (по известному способу) до

40 мг/нм .

Таким образом, использование предложенного способа позволяет перера1104107

Составитель Л. Темирова

Техред Л. Коцюбияк Корректор И. Муска

Редактор Г. Волкова

Заказ 5152/15 Тираж 464

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4

3 батывать S0 — содержащий газ с высоким влагосодержанием (до

О, 05) в интен сивн ом режиме и снизить туманообразование в

10 раз в сравнении с известным способом,