Способ получения серной кислоты

 

Изобретение относится к способам получения серной кислоты из серы и позволяет повысить производительность процесса. Воздух, подаваемый в cиcтe Jy, делится на два потока. Основной поток подогревается в теплообменниках 5 и 6 до температуры 220-310°С горячим газом, иаправляВрзду )( S яечь 180-210 С емьш на промежуточную абсорбцию с третьего слоя контактной массы. Второй , неосновной поток, байпасируется fflмo этих теплообменников 6 и 5. Часть подогретого воздуха после теплообменников подается на поддув между слоями контактной массы второй ступени контактирования в соотношении с объемом подаваемого в систему воздуха от 1:9 до 1:5. Остальная часть подогретого воздуха смешивается с байпасируемым потоком и пода-; ется в печь на сжигание серы. Температура воздуха, подаваемого в печь, 180-210°С. Такое снижение температуры воздуха на входе в печь позволяет повысить производительность системы с 5 до 16% без повьшения пре- ; дельно допустимой температуры вой смеси в печи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ,1 ил. (Л с т ttMd Bc3dyxffO C 00 «ч со i4ikk Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (S1)4 С 01 В 17/76 ъ м» м.ХЪ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С1 с"с С:.с., с, с с1 ° 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

j(21) 4156509/23-26 . (22) 03.11.86 (46) 15.11.88. Бюл. N- 42 (72) Н.И.Андреев, В.П.Козлов, Ю.В.Филатов, A.A.Íîâèêîâ, В.в.игину В.Ф.Цыпкину В.и.орлон, А.С.Елефтеров, Т.И.Краюшкина и Ю.П.Недоборов (53) 546.226-325(088.8) (56) Васильев Б.Т. и др. Технология ..серной кйслоты. И,: Химия, 1985, с. 130. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к спосо. бам получения серной кислоты из серы и позволяет повысить производительность процесса. Воздух, подаваемый в систему, делится на два потока.

Основной поток подогревается в теплообменниках 5 и 6 до температуры

220-310 С горячим газом, направля„„Я0„„1437349 А1 емым на промежуточную абсорбцию с третьего слоя контактной массы. Второй, неосновной поток, байпасируется мимо этих теплообменникон 6 и 5.

Часть подогретого воздуха после теплообменников подается на поддув между слоями контактнои массы второй отупени контактирования в соотношении с объемом подаваемого в систему воздуха от 1:9 до 1:5. Остальная часть подогретого воздуха смешивается с байпасируемым потоком и пода-; ется и печь на сжигание серы. Темпе-. ратура воздуха, подаваемого в печь

180-2 10 С. Такое снижение температуры воздуха на входе в печь позноля- а ет повысить производительность системы с 5 до 167 без повышения пре-; дельно допустимой температуры газо» вой смеси в печи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.,1 ил.

1«37349

Изобретение с тносится к способам получения контактной серной кислоты методом двойного контактирования и может быть использовано в химической промышленности и производстве минеральных удобрений. . Цель изобретения — повышение производительности процесса. . На чертеже представлена схема получения серной кислоты.

; Схема содержит контактный аппарат

1, теплообменники 2-6, экономайзер 7, печь для сжигания серы 8, котел-ути— л| затор 9, сушильная башня 10, пер- 15 вый многогидратный абсорбер 11, второй многогидратный абсорбер !2.

, Способ осуществляют следующим об разом. Воздух, подаваемый на сжигание 20 серы, пройдя сушильную башню 10, де,лйтся на два потока. Основной поток подогревается в теплообменниках 6 и 5

0 до; 220-310 С горячим газом, направляe&),. c 3-ro сло 1-ой ступе окис- 25 ления контактного аппарата 1 на промежуточную абсорбцию в многогидратный абсорбер 11. Другая часть воздуха байпасируется мимо этих теплооменников без подогрева. Часть подогретого 30 воздуха после теплообменников 5 и 6 подается на 2-ю ступень окисления между слоями катализатора с температурой 220-310ОC. Остальная часть подогретого воздуха смешивается с бай пасируемым потоком и с температурой

180-210 С подается в печь 8 на сжио ганне серы. Соотношение объемов воздуха, подаваемого между слоями катализатора, и воздуха, поступающего на 40 сжигание серы, составляет 1:5-9 соответственно. Вследствие того, что на поддув между слоями идет горячий воздух, снижается температура воздуха, подаваемого на сжигание серы, 45 что позволяет повысить концентрацию диоксида серы, Обжиговыи газ из печи

1 с концентрацией 11 об.Х и температурой 1160 С после охлаждения в котле-утилизаторе 9 до 400-430 С посту50 пает в контактный аппарат 1 на 1-ю ступень окисления. Затем газовая смесь, содержащая триоксид серы, после охлаждения до 200-220 С в теплообменниках 4-6 поступает в 1-й

55 моногидратный абсорбер 11 на промежуточную абсорбцию. После абсорбции газовая..смесь нагревается в теплообменниках 4, 3, 2 до, 420 С и напранляется в контактный аппарат 1 на ,"-ю ст1ч!Р II ь окисления . 1!ежду слоями контактной массы 2-AII ступени окисления в газовую смесь для снижения еp температуры до оптимальной лобавляется воздух, предварительно подогретый в теплообменниках 6 и 5 до

220-3109С. После 2-ой ступени окисления газовая смесь, охлаждаясь в экономайзере 7 до, 200 С, направляется во 2-ой моногидратный абсорбер

12 на конечную абсорбцию.

Целесообразность выбранных интервалов температур, подаваемых на 2-ю ступень окисления воздуха, а также соотношение его объема к объему воздуха, подаваемого на сжигание серы, объясняется данными, представ-, ленными в таблице, При температуре воздуха, подаваемого на 2-ю ступень окисления ниже 220 С, и соотношении о объемов воздуха менее 1:9, возрастает температура воздуха, направляемого в печь, что приводит к снижению количества подаваемой на сжигание серы, снижению степени превращения диоксида серы и, следовательно, к

1 снижению производительности системи, При температуре воздуха выше 310 С о и соотношении объемов воздуха более t:5 не обеспечивается оптимальная температура окисления диоксида серы на 2-ой ступени окисления, что приводит к уменьшению степени его превращения, и, как следствие, гроявля,ется тенденция к снижению производительности всей системы.

Пример 1. Воздух в количестве 185590 м /ч с температурой

40 С поступает на подогрев в два теп- лообменника 6 и 5, в которых подогревается до 300 С горячим газом, поступающим на 1-ю стадию абсорбции после 1-ой ступени окисления, состоящей из 3-х слоев катализатора. Часть воздуха байпасируется мимо этих теплообменников без подогрева. Воздух после подогрева в этих теплообменниках делится. на два потока. Первый поток в количестве 33590 м /ч í co— отношении 1:5 к общему количеству подаваемого на сжигание серы воздуха с температурой 310 С подают на поддув между слоями 2-й ступени окисления, состоящей из двух слоев катализатора. Второй поток подогретого воздуха смешивается с байпасируемым холодным воздухом и н количеств

1437349

Способ по примерам

j 2 3

Параметры

) 4

320

310

210

220

1:4,8

1:9,8

1:5

1:9

Температура воздуха, подао ваемого в печь, С

214

210

174

177

10,0

9,8

96,2

96,3

96,8

96,3

1765

1560

1595

1770

BI1IIHIlH Заказ 5852/23 Тираж 446

Подписное

Произв полигр. пр-тне, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

152000 м /ч с температурой 178 С направляется в печь, в которую через форсунки подают 22,5 т/ч серы.

Обжиговый газ из печи с концентра5 цией 11 об.» диоксида серы и температурой 1160 С охлаждают в котле-утилизаторе до 420 С и подают на 1-ю о ступень окисления, откуда газовая смесь после охлаждения до 200 С в !0 теплообменниках 4, 5, 6 поступает на 1-ю стадию абсорбции. После 1-ой стадии абсорбции газ, освобожденный от серного ангидрида, подогревается в теплообменниках 3, 4, 2 до 420 С 15 и поступает на 4-ый слой катализатора 2-оА ступени окисления. После

4-ого слоя катализатора в газовую смесь поддувают 33590 м /ч воздуха с температурой 300 С, который от- 20 . бирается после теплообменников 6 и 5.

В результате смешения этих потоков температура газовой смеси перед 5-ым слоем катализатора снижается до оптимальной (425 С). На 5-ом слое происходит дальнейшее окисление диоксида серы в триоксид до 96,8 и далее газовая смесь, охлаждаясь в экономайзере до 200 С, поступает на 2-ю стадию абсорбции, после чего направ 30 ляется на выхлоп.

Температура воздуха, подаваемого между слоями. 2-ой стуо пени окисления, С

Соотношение объемов воздуха Концентрация диоксида серы в печи, об.

Степень превращения диоксида серы на 2-ой ступени окисления, Производительность системы, т/сут

Использование предложенного способа получения серной кислоты позволяет повысить производительность системы от 5 до 16 без повышения пре- дельно допустимой температуры газовой смеси в печи.

Формула и э обретения

1. Способ получения серной кислоты, включающий сжигание серы до диоксида серы, двухступенчатое каталитическое окисление последнего с промежуточной абсорбцией образующегося ° триоксида серы, введение части воздуха поступающего на сжигание серы, между двумя слоями катализатора второй ступени окисления и конечную абсорбцию, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, воздух на вторую ступень окисления между слоями катализатора вводят с температурой

220-310 С.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что соотношение объемов воздуха, подаваемого между слоями катализатора и воздуха, поступающего на сжигание серы, составляет

1:5-9 соответственно.