Способ концентрирования серной кислоты
Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот , в частности, серной кислоты, и позволяет снизить содержание паров и тумана кислоты в отходящих газах. Концентрирование проводят в несколько стадий при непосредственном контакте кислоты с газом-теплоносителем, подаваемым противотоком раздельно на каждую стадию. При этом на первую по ходу газа стадию подают 8-15% от общего расхода газа, а на последующие, кроме последней стадии газ-теплоноситель подают в количествах, обеспечивающих поддержание на каждой из стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии. Способ позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе до 1,5-3,5 г/м<SP POS="POST">3</SP> при концентрировании кислоты до 92%-ной, а при концентрировании до 96%-ной кислоты содержание паров и тумана снижается до 2,5-7,76 г/нм<SP POS="POST">3</SP>. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЩМЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И1
5896 А1 (51) 4 С 01 В 17/88
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222479/23-26 (22) 06,04.87 (46) 07.09.89. Бюл. Ф 33 (72) К.В.Нейперт, В.С.Сущев, А.Г.Шутц, В,С.Куцак, Б.С,Колесов, Г.А.Хинич и С.С.Ханов (53) 661.255(088 ° 8) (56) Ашенин А.Г. Производство серной кислоты, — М.: Химия, 1956, с. 296299. (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЕРНОЙ
КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот, в частности серной кислоты, и позволяет снизить содержание паров и тумана кислоты в отходящих газах, Концентрирование проводят в несколько стадий при непосредственном конИзобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот, в частности серной, и может быть использовано в химической промышленности и в цветной металлургии.
Цель изобретения — снижение паров и тумана кислоты в отходящем после концентрирования газе.
Сущность способа состоит в распределении общего потока нагретого газа по стадиям концентрирования в определенном соотношении, обеспечивающем постадийно примерное равенство давления паров кислоты в газе давлению их над жидкостью.
Пример. В концентратор, работающий в режиме противотока, раэде2 такте кислоты с газом-теплоносителем, подаваемым противотоком раздельно на каждую стадию. IlpH 3òît lid первую походу газа стадию подают 8 — 15X от общего расхода газа, а на последующие, кроме последней стадии, газте лоноситель подают в количествах, обеспечивающих поддержание на каждой иэ стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии. Способ позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе до 1,5
3,5 г/нм при концентрировании кислоты до 927.-ной, а при концентрировании до 967.-ной кислоты содержание паров и тумана снижается до 2,5
7>76 г/нмз . i табл. С ленный на несколько камер, поступает серная кислота в количество I3,7 т/ч при 120 С, содержащая 67% ц, ЯО, ко,торую необходимо концентрировать до 922-ной кислоты при наличии гаэа теплоносителя, имеющего температуру
850 С.
Необходимый расход такого газа составляет 12600 г/нм . Иэ этого количества газа на первую по ходу газа (последнюю по ходу кислоты) стадию подают 1дХ, т.е. 1260 г/нм .
В отсутствии конденсации паров кислоты содержание ее в газе после начальной стадии составляет
1505896
12600х0 1х4 .790
12600 или 2,77 г/мэ Ф где 4,79 — упругость паров над
92Х-ной кислотой при 220 С.
Определяют количество стадий и распределение нагретого газа по ним.
При расходе 1260 м нагретого газа на последней стадии происходит рост концентрации кислоты на дС=2,7Х
Н Следовательно, из предпоследней стадии выходит, а на последнюю входит кислота с С92-2,7=89,3Х и t=220-13= 15 207 C. Давление паров кислоты в смео си газов на предпоследней стадии, численно равное давлению паров над 92Х-ной кислотой при 220 С, должно быть равно давлению паров над кисло- 20 той на выходе иэ предпоследней стадии. Уравнение равенства парциальных давлений 1260х4,79 (1260+X) х2,62, где Х вЂ” максимально возможное количество свежего нагретого газа, которое можно подать на предпоследнюю стадию; 30 2,62 — упругость паров над 89,3 -ной кислотой при 207 С. После подстановки находят Х=1040 м или 8Х от общего расхода нагретого газа. Этой величине расхода соответствует кислота на следующей, третьей с по ходу газа стадии С87, 1Х, t= 196 С и Р 1,27 мм рт ° ст. Уравнение имеет вид 1260х4, 79= ((1260+1040) +Х )x1, 27, отсюда Х=2440 м или 19Х от общего 40 расхода нагретого rasa на третью : стадию. На четвертой стадии кислота имеет С79,1Х, t=175 Ñ и P=O 11 мм рт.ст. или 0,64 г/м . По расчету на четвер- 45 тую стадию максимально возможное количество газа оказывается большим, чем его имеется. Это означает, что, начиная с этой стадии и далее, создаются условия для поглощения и конденсации паров кислоты. Таким образом, для рассмотрения случая концентратор имеет четыре камеры, куда подается 10,8,19 и 63Х от общего расхода на1гретого газа. При этом максимальные потери кислоты с газом после началь-: ной стадии составят 2,78 и минимальные 0,64 г/м . В таблице приведены данные осуществления способа. Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе при концентрировании до 92Х-ной кислоты с 4-9 до 1,53,5 г/нм, а при концентрировании до 96Х-ной KHcJIQTbI с 12-21 до 2,57,76 г/нм . Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я Способ концентрирования серной кислоты в несколько стадий, включающий непосредственный контакт кислоты с газом-теплоносителем в режиме противотока с раздельной подачей газатеплоносителя на каждую стадию, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения содержания серной кислоты в отходящих газах, на первую по ходу газа стадию подают 8-15Х от общего расхода rasa а на последующие кроме последней стадии, газ-теплоноситель подают в количествах, обеспечиваюших поддержание на каждой из стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии. 1505896 Содержание Распределение нагретого газа и H Способ Содержание паров и тумана в отКоличество камер 1 2 3 ходящем rase, г/нм 16-57 27-51 16-33 4-9 12-27 96 87 Составитель М.Терентьев Редактор А.Мотыль Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций Заказ 5385/23 Тираж 435 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Известный 92 96 Предлагаемыйй 92 18 3 1,6 1,4 8 19 63 17 68 32 50 8 49 35 16,5 73,5 т 27 58 0,64-2,78 1,5-3,5 1,6-4,95 2,5-7,76 0 54-0,73 0,91-1, 15 Более 4 3 4 
