Способ получения концентрированной серной кислоты

 

О П И С А Н И Е 305638

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистически»

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

3 аявлено 16 т/.1964 (Л 900903/23-26)

Приоритет

МПК С Olb 17/88

Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров

СССР

Опубликовано 04 т/1.1971. Бюллетень ¹ 18

УДК 661.255(088.8) Дата опубликова|шя описания 22Л !1.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Хальдор Топе (Дания) и Жерар Таро (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете Насиональ де Петроль д Акитэн» (Франция) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Известны способы получения концентрированной серной кислоты путем контактнрования в противотоке горячего газового потока, содержащего серный ангидрид, с водным раствором серной кислоты. Эти способы позволяют лишь утилизировать газы, содержащие сне менее 2 — 3 /о ЯОз, а также приводят к получению значительного количества серного ангидрида в отходящих в атмосферу газах (не менее 180 — 200 яг кислотного тумана на

1 лез).

Предлагаемый способ отличается тем, что из большого постоянного объема водного раствора серной кислоты, находящейся при постоянной температуре и концентрации

75 — 90%, циркулирующей в замик нутом цикле, непрерывно отбирают менее десятой части этого объема и вводят его в контакт с газовым потоком, содержащим 0,5 — 2 /о серного ангидрида, при температуре, несколько превышающей его «точку росы», с образованием концентрированной серной кислоты и дальнейшим направлением этого газового потока на абсорбцию серного ангидрида большим объемом водсного раствора серной кислоты.

Предлагаемый прием позволяет значительно снизить количество серного ангидрида в отходящих в атмосферу газах.

На чертеже изображена схема установки для осуществления способа.

По трубопроводу 1 пропускают горячий газовый поток в теплообменник 2, представляющий собой паровой котел. Сопряжение теплообменника 2 с концентратором 3 позволяег охлаждать газы в два приема: сначала для получения пара в теплообменнике 2, затем для концентрации раствора кислоты в концентраторе 3. Это позволяет иметь газы в теплообменнике при температуре выше их

«точки росы», что устраняет конденсацию на .трубах парового котла и предотвращает коррозию.

Колба 4 парового котла снабжена деминерализованной водой пз канализации 5 питания. Колба является центральным органом всей системы регулирования температуры и рекуперации тепла.

Концентратор 3 снабжен кольцами б Рашига или другими элементами заполнения.

20 По трубопроводу 1, примыкающему к концентратору в нижней его части, газы поступают, а отводятся по трубопроводу 7. По трубопроводу 8 подводят концентрируемый водный раствор серной кислоты, после контактирования его в противотоке с горячими газами получают концентрированный раствор серной кислоты, который выпускают через трубопровод 9 и собирают в емкость 10, где кислота охлаждается, смешиваясь с холодной

30 кислотой.

305638

Абсорбер // coctolll из оышни с кольцами

Ряшиг(!. Газы, со (ержа(цие ябсорбируемый

СЕ Р Н Ы И Ы Н Г И Д Р Н,1, I t j) OX O, L fl T I I O 1 P ) () O I l j) O 13 0 Ji, 7, встречают водный раствор серной кислоты, f3130>(flit!>tff Cl3(j).",, I1 ВЬ(ХОД>(1 1(. PO:3 TPi ()OIIP()ьч)д /2 Itocpio ногсрн ftiill SOI.

A (! c 0 1т б ц н 0 н и ь) Й c o I) I I E>I I t p il c т 13 0 p I I o (о 1! н н 0 циркулирует «о кругу через абсорбер 11 канализацию ) ; насос, обесиечи!зающий эту циркуляцию, должен обг!яда!.! большой ирод) I(TIII3110Cть)О, !тОбь! 1(IС013011 131>IXOД a(5COp()ЦИОИНО(() Рг)С (1301) il Ililil 1101 O IIP(>131>illlil, 1 Il PÎдукцшо, т, с. ко I l1 ÷ññòaî, зяб ры нное для отнряш(и Ilo ка !ализации 8 в концентратор ).

Охлы)кдение серного раствора до подхода к верху ябсорбсря 1l обеснсчено одним 1(ли нес ко I l>1(fi il t i теl 1 )100() ì Oiilø êa ì è /4, которые

c, 1уж 11 г дг! я нодо г р е>13 at! tiff дем ll не j) ял 1 1 зова El нОЙ Води!, I!+i щсЙ и II a P0131>l>it ко глгlм по кыIIcIË ИЗЯЦИН !J 20

Пример 1. Для получения серного ангидрида ирименяют газы, содержащие, об. %:

IIgS 0,73; 80 0,37; водянОЙ ifap 30 и СО2 18, остальное — азот. Скорость прохождения !азов равна 1425,!1)/час (из)!ерена при 0 С/760 лл рт. ст.). Газы содерн(ят так>не около 5 г иузыристой серы на 1 )t .для сжигания применяют природный сырой газ, содержащий об.%: СН(39; I-I>S 35 и СО> 26. Газ подают в горелку со скоростью 30

63 л",час.

Получгиот 2490 .и отходящих газов, содержащих 1,7",() 50., 20,4 /0 водяного паря и 4,5% кислорода, остальное — азот и СО..

Тсмисратура отходящих газов 540 С, затем 35 ее снижают до 490 С и до 410 С при прохождении через теилообмснники. После прохождения через 4 слоя катализатора (Ъ 05) для окисления SO в SOI температура газов становится рывиной 450 С. Содержание SOq 1,6%. 40

Прохо)кдение газов через теилообменник 2 цонигкает температуру их до 275 С, это приблизительно на 30 С выше «точки росы». Внутри концентратора 3 газы текут в нротивотоке с 80% -ной серной кислотой, которую вводят 45 через труооировод 8 со скоростью 188 кг час.

Температуры эгого растьоры равны 160=С ири входе ня верю концентратора, ы ир:t выходе из 11(lo через трубонрово t () 250 С. Концентрация этого раствора стала равно!! 94О/о.

Температура газов, выходящих из концентратора но трубоироводу 7, равна -245"С вЂ” нх

«точке росы». В абсороере )1 газы встрсii— ют 80%-ный раствор П ЯО), который проходит со скоростью 5000 кг раствора з 1 час.

В приемнике II0.1) чают 186 кг серной кислоты 13 1 ((!с 94 >) -11011 кон ц(н j) fill if 1f. В> 0 I 0;151-! цих газах содержится лишь 0,0(9 00.% SO> или 16 ч. ня 1000000 г> IjgSOI. Одноврсмсlili() получают 480 кг водяного нара ири 25 атл.

П р 11 м е р 2. В той же установке оораб пыI3;!tot 1425 )Р час остаточного газы с 1,1 Об.",) серы, сжигание проводят с 22 )г /час о иццсиного ириродного газа, содержащего нрякт;1чески только метан. В газе, выходящеM !з камеры сжигания, содер)кится 0,9% %50; часовая продукция IIySO4 94%-ной концентрации ря!знястся 89 кг, а водяного;!яря 400 кг.

Предмет изобретения

Способ получения концентрированной серной кислоты путем контактирования 13 иротивотоке горячего газового потока, содержащего серный ангидрид, с водным раствором серной кислоты, от.гича)ои(ийся тем, что, с целшо значительного снижения количества серного

ынп!дрида в отходящих в атмосферу гязя. ., из большого !юстоянного об.ьемя водного pilcTB0Pa сеPIIOII I(IIcлоты, и!(ходЯ!цейс)! Il Pl! но

cтоянной тем !ературс и конце:працни

75 90%, циркулирующей в замкн1том цикл(-, непрерывно отбирают менее десятой lac t этого объема и вводят его в контакт с вышеназванным газовым потоком, содержащим

0,5 — 2% серного ангидрида, нри температур", несколько превышающей его «точку росы», с образованием концентрированной серной кислоты и дальнейшим направлениеit этого газового иотокя на абсорбци!о серного ангидрида большим 0() смом ьч)диого рястворя серной кислоты.

12 !

Состава ге tl> Л. Саоода

Редактор О. Н. Кузнецова Т<.крсд Л. A. Кав1ышиикова Корпг агоры: Л. Абрамова и М. Коробова

Наказ 1953!ll Изд. ¹ 83о 1ираж 473 Подписное

ЦНИИ ПИ Коз итста по делаги изобрсгспий и открытий при Соистс Министров CCCP

Москва, il(-35, Раугпска» иаб., д. -l 5

Типо рафии, ир. Саиуиова, 2