Способ получения серной кислоты из сероводорода

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА, включающий сжигание его, каталитическое окисление полученного диоксида серы во влажной газовой смеси и конденсацию серной кислоты в башне-конденсаторе, орошаемой концентрированной серной кислотой с повьш1енной температурой, отличающийся тем, что, с целью более полного использования вторичных энергетических ресурсов и снижения вредных выбросов в атмосферу , температуру серной кислоты на выходе из башни-конденсатора поддерживают равной 150-250 С, а парогазовую смесь после башни-конденсатора подвергают осушке серной кислотой СП и направляют на доокисление.

СОКИ СОВЕтсКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11)

Д1) у С 01 B 17!76

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3683325/23-26 (22) 30. 12.83 (46) 15. 12.85. Бюл. У 46 (7 1) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д.И.Менделеева, Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф.

Я.В.Самойлова и Воскресенский филиал научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В.Самойлова (72) А.Г.Амелин, Г.M.Семенов, И.В.Садохина, С.Е.Золотухин, N.Â.Филатов, В.П.Козлов, E.Â.ßøêå, В.С.Епифанов, А.В.Сафонов и А.Е.Попов (53) 661 ° 25 (088. 8) (56) Амелин А. Г. Производство серной кислоты из сероводорода по методу мокрого катализатора. М.: Госхимиздат, 1960, с. 119-121.. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ

КИСЛОТЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА, включающий сжигание его, каталитическое. окисление полученного. диоксида серы во влажной газовой смеси и конденсацию серной кислоты в башне-конденсаторе, орошаемой концентрированной серной кислотой с повышенной температурой, отличающийся тем, что, с целью более полного использования вторичных энергетических ресурсов и снижения вредных выбросов в атмосферу, температуру серной кислоты на выходе из башни-конденсатора под о держивают равной 150-250 С, а парогазовую смесь после башни-конденсато- Е ра подвергают осушке серной кислотой .

4 и направляют на доокисление.

1198000

Пример 2. Реализация про- . цесса аналогична. Газ после первого контактного аппарата направляется в башню-конденсатор, орошаемую серной кислотой концентрации 987. с температурой .на входе в башню-конденсао о тор 100 С и на выходе — 250 С (движение потоков параллельное). После башни-конденсатора гаэ направляют в сушильную башню с противоточным движением потоков. Концентрация

55

Изобретение относится к способам получения серной кислоты.

Целью изобретения является более полное использование вторичных энергетических ресурсов и снижение вред- 5 ных выбросов в атмосферу..

Пример 1. Сероводородный газ, содержащий 8&Х Н $, в количестве 16406 м /ч,сжигают в смеси с воздухом в печи, после которой получают 10 состав газа на производительность

62,5 т в час моногидрата (1500 т в сутки), представленный в таблице.

После печи газ охлаждают до 450 С и направляют в реактор, в котором степень окисления SO на катализаторе составляет 967.. После реактора газовую смесь (состав приведен выше), содержащую Рн > (Р о + Р )

Г27400 22176 + 9243 и Рэо ТРэ,, 24 20

122 176/924/ = 24 направляют в башню-конденсатор, орошаемую серной с кислотой с концентрацией 93Х и темР пературой на выходе из нее 150 С.

После башни-конденсатора газ направляют в сушильную башню, в которой создают противоточный ход газа и орошающей кислоты, концентрация которой на входе в башню составляет о

927. Hz$04, а ее температура 50 С; 30 температура кислоты на выходе из башни 70 С. После сушильной башни о газ нагревают до 420 С и направляют на доокисление во второй реактор, в котором достигается степень превра- З5 щения 99,5Х, а после него — в абсорбер, работающие в обычном режиме: концентрация кислоты 98,37., температура на входе 50 С.

Указанный режим по концентрации 40 серной кислоты достигается тем, что часть кислоты из сушильной башни

t передается в сборник второго абсорбера, а избыток кислоты абсорбера передается в сборник сушильной башни, продукционная кислота выводится иэ цикла сушильной башни. орошающей кислоты 987, а температура на входе 70 С, на выходе 100 С.

Дальнейшее осуществление процесса по примеру 1.

Пример 3. Процесс. проводят по примеру 1. Газ подается в башню" конденсатор, в которой создается параллельный ход газа и орошающей кислоты. Концентрация кислоты на входе в башню-конденсатор составляет 95%, а ее температура на входе в башню-конденсатор 70 С и на выходе иэ нее 200 С. Режим работы сушильб ной башни: концентрация кислоты

957 Н SO<, температура кислоты на входе 60 С, на выходе 90оС.

Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 1. После первой ступени реактора газовую смесь, содержащую Н О, $0, SOz, О, направляют в теплообменную секцию котла-утили= затора для охлаждения газа до .температуры 350 С и после него в башнюо конденсатор, орошаемую серной кислотой, с противоточным движением орошающей кислоты и газового .потока.

Концентрация кислоты на входе в башню-конденсатор 957 Н $04, температура кислоты на входе 100 С на выхо" о

У де 250 С. Гаэ из башни-конденсатора с подают в аппарат с волокнистыми фильтрами, в котором происходит снятие пересыщения паров серной. кислоты, а после него — в сушильную башню с параметрами процесса концентрация кислоты на входе в баш ню 95% Н $0, температура кислоты о на входе в башню 50 С, на выходе о

70 С. Далее процесс осуществляется по примеру .1.

Пример 5. Процесс проводят по примеру 1. После -первой ступени реактора газовую смесь, содержащую

Н О, $0, $0, О, направляют в теплообменную секцию котла-утилизатора для охлаждения газа до темпе ратуры 350 С и после него в башнюконденсатор, орошаемую серной кислотой, с противоточным движением орошающей кислоты и газового потока. Концентрация кислоты на входе в башню-конденсатор 937

Й SÎ температура на входе 50 С, на выходе 150 С. Газ из башни-коно денсатора направляют в сушильную башню, в которой создают противоточный ход газа и орошающей кислоты, концентрация которой на входе в башню составляет 92% H. SO, а ее

1198000

Н S (r) + 1,5 0 (г)

Н,о (г) + SO, (г) +

+ 519,309 кДж/моль

После реактора

Состав газа

До реактора м /ч об. Х мз /ч об. Х

14438 6, 15

578 0,25

13860,6,09

18174 7,98

SO 25166 10, 72

17125 . 7е 29

178028 75., 84

0, н о

17125

7,52

178 28 78, 16

N и др.

227765 10000

234757 10000

Составитель Л.Темирова

Редактор М.Недолуженко Техред Л.Микеш Корректор. Л.Патай

Заказ 7675/22 Тираж 461 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 температура 40 С, температура о кислоты на выходе из башни 70 С.

Далее осуществляют процесс по примеру 1. При низкой температуре (40 С) осушающей кислоты процесс.

/протекает интенсивно, одйако для получения такой температуры кислоты требуется большая поверхность теплообмена с охлаждающей водой, что технически и экономически нецелесообразно.

Повышение.коэффициента использования тепла достигается за счет охлаждения водой горячей кислоты на выходе башни-конденсатора встроенным в сборник кислоты холодильнио ком с температуры 150-250 С до температуры орошающей кислоты 50-100 С.

Коэффициент использования тепла можно рассчитать из тепловых эффектов процесса: .

SOz (г) + 0,5 О, (r) — - SO (г) + 96,114 кДж/моль

so+ (r) + H О (г) — -а

Н SO< (г) + 124,988 кДж/моль

Н $0 (г) — Н ВО (r) +

+ 50, 196 кДж/моль.

С учетом теплоты разбавления серной кислоты до концентрации 93Х (34, 1 кДж/моль) общий тепловой эффект образования серной кислоты составит 824,7 кДж/моль.

При принятых значениях параметров входных и выходных потоков количество тепла, утилиэируемое в башне-конденсаторе, составит с учетом

10Х теплопотерь 190 кДж/моль, и поэтому общий коэффициент использова ния тепла в процессе составит 56Х от теоретического в сравнении с

32Х по известной технологии.

Кроме того, за счет повышения степени конверсии SOz до 99,5Х против 98% по известному снижаются выбРосы БОе в атмосфеРУ.