Установка для окисления диоксида серы


 


Владельцы патента RU 2521626:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. проф. Я.В. Самойлова" (ОАО "НИУИФ") (RU)

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения серной кислоты. Установка содержит воздуходувку (1), печь (7) для сжигания серосодержащего сырья, котел-утилизатор (6) с испарительными элементами, контактный аппарат (3) с пятью слоями катализатора, два пароперегревателя (4), (5), газовоздушный теплообменник (2), экономайзер (8). Второй пароперегреватель (5) соединен с выходом газового потока после второго слоя катализатора контактного аппарата (3) и со входом на третий слой катализатора. Вход газовоздушного теплообменника (2) по газовому тракту соединен с выходом из третьего слоя катализатора. Выход с четвертого слоя катализатора контактного аппарата (3) соединен с компрессором. Выход с пятого слоя катализатора соединен с экономайзером (8). Вода в экономайзер поступает из узла питания (9). Изобретение позволяет повысить надежность работы установки и снизить содержание вредных соединений связанного азота в выхлопных газах. 1 ил.

 

Установка относится к аппаратурному оформлению производства серной кислоты контактным методом из серосодержащего сырья, а именно к контактно-компрессорному отделению, в котором происходит окисление диоксида серы методом одинарного контактирования.

Известны многочисленные установки производства серной кислоты из серы по так называемой «короткой схеме», где окисление диоксида серы происходит в контактном аппарате с 4 или 5 слоями катализатора (см., например, А.Г.Амелин. «Производство серной кислоты», М., «Химия», 1967 г., с.272-273, 274-277).

Известна также установка для производства серной кислоты по методу одинарного контактирования, защищенная Авторским свидетельством СССР №1763360, кл. С01В 17/76, опубл. 23.09.1992. Установка предназначена для получения серной кислоты под давлением, установка не экономична, т.к. требует дополнительных капитальных затрат за счет необходимости применения мощных компрессоров, турбогазодувок.

Проведенный анализ известных установок для окисления диоксида серы методом одинарного контактирования показал, что наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой нами является известная установка, описанная в Справочнике сернокислотчика под ред. К.М.Малина, М., «Химия», 1971, с.569.

Установка включает: воздуходувку два газо-воздушных теплообменника, контактный аппарат, пароперегреватель, котел-утилизатор, печь для сжигания серосодержащего сырья (Справочник сернокислотчика под ред. проф. К.М.Малина, М., Химия, 1971 г. стр.569).

Установка работает следующим образом: серосодержащее сырье сжигается в печи в токе воздуха, подаваемого воздуходувкой. После печи обжиговый газ охлаждается в котле-утилизаторе и далее последовательно проходит 4 или 5 слоев катализатора в контактном аппарате, на которых осуществляется каталитическая конверсия SO2 в SO3 с выделением тепла. Температура газа после 1 слоя катализатора снижается в пароперегревателе. После 2 слоя газ охлаждается в газовоздушном теплообменнике. После 3-го и 4-го слоев катализатора снижение температуры газа осуществляется поддувом осушенного воздуха в газовую смесь. После 5-го слоя катализатора газ охлаждается в газо-воздушном теплообменнике и поступает на абсорбцию с получением серной кислоты. Осушенный воздух после подогрева в газовоздушных теплообменниках до 200-250°С направляется в печь на сжигание серы. Часть осушенного воздуха, с целью регулирования температуры по слоям контактного аппарата, направляется на поддув на 1-й, 4-й и 5-й слои катализатора.

Недостатком данной установки является низкая надежность работы печи и повышенное содержание вредных соединений связанного азота в выхлопном газе (NOx) из-за высокой температуры воздуха (200-250°С), подаваемого в печь на сжигание серы. При концентрации диоксида серы в газе после печи - 11,0-11,5% об. расчетная температура газа на выходе из печи составляет 1250-1300°С.

Нами поставлена задача повысить надежность работы установки при одновременном снижении содержания вредных соединений связанного азота в выхлопных газах (NOx).

Поставленная задача решена, и достигнут необходимый технический результат в установке, которая снабжена экономайзером и вторым пароперегревателем, вход которого по газовому потоку соединен с выходом газового потока 2-го слоя катализатора контактного аппарата, выход - с входом на 3-й слой катализатора. По паровому потоку вход соединен с котлом-утилизатором, выход - с входом в пароперегреватель, установленный после первого слоя контактного аппарата, а вход газовоздушного теплообменника по газовому тракту соединен с выходом из 3-го слоя катализатора, выход - со входом на 4-й слой катализатора, по воздушному потоку вход соединен с воздуходувкой, выход - с печью для сжигания серосодержащего сырья. Экономайзер установлен после 5-го слоя катализатора, вход его по газовому потоку соединен с выходом из 5-го слоя катализатора, а выход - со входом в абсорбционное отделение сернокислотной системы, вход по водному потоку - с узлом питания, выход - с котлом утилизатором.

На фиг.1 представлена установка для окисления диоксида серы. Она включает воздуходувку 1, газовоздушный теплообменник 2, контактный аппарат 3, пароперегреватели 4, 5, котел-утилизатор 6, печь для сжигания серосодержащего сырья 7, экономайзер 8, узел питания воды 9.

Работа схемы по предлагаемому изобретению заключается в следующем: серосодержащее сырье сжигается в печи 7 в токе воздуха с Т=65-75°С, подаваемого воздуходувкой 1. После печи 7 технологический газ (сернистый газ с содержанием диоксида серы 10,75-11,25% об.) имеет температуру 1000-1100°С (таким образом, увеличивается надежность работы печи и значительно снижается количество образующихся соединений связанного азота в выхлопном газе NOx), он охлаждается в котле-утилизаторе 6 до 390-410°С с получением перегретого пара (Р=4,0 МПа, Т=440°С). Далее газ поступает в контактный аппарат 3. После 1-го и 2-го слоев катализатора газ охлаждается в пароперегревателях 4, 5, после 3-го слоя - в газовоздушном теплообменнике 2.

После 4-го слоя - поддувом осушенного воздуха, после 5-го слоя в специальном экономайзере 8, исключающем возможность конденсации паров серной кислоты на трубках. Вода в экономайзер поступает из узла питания 9.

Далее газовая смесь поступает в отделение абсорбции. Использование предложенной установки позволит практически в 2 раза снизить содержание соединений связанного азота в выхлопном газе, а также в 1,3-1,5 раза увеличить выход перегретого пара, который известным методом перерабатывается в электрическую энергию.

Установка для окисления диоксида серы, включающая воздуходувку, печь для сжигания серосодержащего сырья, котел-утилизатор с испарительными элементами, контактный аппарат с пятью слоями катализатора, пароперегреватель, газовоздушный теплообменник, отличающаяся тем, что она снабжена экономайзером и вторым пароперегревателем, вход которого по газовому потоку соединен с выходом газового потока после 2-го слоя катализатора контактного аппарата, выход - с входом на 3-й слой катализатора, по паровому потоку вход соединен с котлом-утилизатором, выход - с входом в пароперегреватель, установленный после первого слоя контактного аппарата, вход газовоздушного теплообменника по газовому тракту соединен с выходом из 3-го слоя катализатора, а выход - со входом на 4-й слой катализатора, по воздушному потоку вход соединен с компрессором, выход - с печью для сжигания серосодержащего сырья, экономайзер установлен после 5-го слоя катализатора, вход его по газовому потоку соединен с выходом из 5-го слоя катализатора, а выход - со входом в абсорбционное отделение сернокислотной системы, вход по водному потоку - с узлом питания, выход - с котлом- утилизатором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству серной кислоты из серы, в частности к стадии абсорбции триоксида серы серной кислотой. .

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для окисления диоксида серы до триоксида в сернокислотном производстве. .

Изобретение относится к аппаратурному оформлению окисления диоксида серы. .

Изобретение относится к устройствам сжигания различных видов топлив, особенно для термического расщепления различного вида отходов и использования в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкционному оформлению абсорбционных башен, применяемых в производстве серной кислоты на стадиях осушки воздуха или газа от влаги и абсорбции триоксида серы из газовой смеси.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению установок окисления диоксида серы в части производства серной кислоты из серы. .

Изобретение относится к аппаратурному оформлению производства серной кислоты из серы. .

Изобретение относится к аппаратурному оформлению абсорбционной установки в технологической схеме производства серной кислоты. .

Изобретение относится к области химии. Способ производства серной кислоты или олеума содержит стадии: (a) производства сырьевого газа, (b) прохождения сырьевого газа через первую стадию превращения SO2 до SO3; (c) охлаждения содержащего SO3 газа; (d) прохождения газа на стадию промежуточной конденсации серной кислоты, где содержащий SO3 газ охлаждается и серная кислота конденсируется в охлаждаемых воздухом трубках, в которых газ SO3 движется вниз, тогда как охлаждающий воздух противотоком движется кверху промежуточного конденсатора, и в которых указанный воздух подается из контура рециркуляции воздуха, соединенного с указанным промежуточным конденсатором, и отвода от дна промежуточного конденсатора потока конденсированной серной кислоты или олеума, а также газового потока, содержащего непревращенный SO2 и неконденсированные SO3 и H2SO4; (e) подачи воды и кислорода в газовый поток из промежуточного конденсатора, содержащего непревращенный SO2 и неконденсированные SO3 и H2SO4 путем добавления к этому газовому потоку воздуха, отведенного от указанного контура рециркуляции воздуха, (f) повторный нагрев полученного газового потока из этапа (е) и подачу этого газа на вторую стадию превращения SO2 и последующую подачу газа на конечную стадию конденсации; g) подачу в газ перед или после его охлаждения в соответствии со стадией (f) твердых частиц.

Изобретение относится к устройству для непрерывного каталитического полного или частичного окисления исходного газа, содержащего диоксид серы и кислород. .

Изобретение относится к металлургии цветных металлов, в частности предназначено для утилизации газов цинкового производства в серную кислоту. .

Изобретение относится к способу переработки концентрированного сернистого газа, включающего окисление диоксида серы, и может быть использовано в химической промышленности для получения контактным способом жидкого триоксида серы, серной кислоты, олеума.
Изобретение относится к способам получения серной кислоты по методу двойного или тройного контактирования и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к способам получения серной кислоты с помощью трехступенчатого окисления двуокиси серы при промежуточном устранении возникшей трехокиси серы.

Изобретение относится к производству серной кислоты. .

Изобретение относится к регенерации энергии при производстве серной кислоты. Способ включает сжигание источника серы в газе, содержащем избыток кислорода; контакт потока газа, содержащего газообразный продукт сгорания, с катализатором для превращения диоксида серы в триоксид серы; контакт полученного конверсионного газа с первичной абсорбционной жидкостью, содержащей серную кислоту; циркуляцию указанной абсорбционной жидкости между первичной абсорбционной зоной и косвенным теплообменником, в котором тепло отбирается жидким теплоносителем; контакт потока газа, выходящего из первичной абсорбционной зоны, с вторичной абсорбционной жидкостью, содержащей серную кислоту. Изобретение позволяет повысить регенерацию энергии, высвобождаемой при поглощении влажного SO3 серной кислотой. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 24 ил., 7 табл., 7 пр.
Наверх