Способ получения серной кислоты

 

О П И С А Н И Е 346852

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №,Ъ!. Кл, С 01Ь 17!76

Заявлено 28.Х1.1967 (№ 1200153/23-26) Приоритет ОЗ.XII.1966, № М 71879 IVa!12, ФРГ

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 661.257.2(088.8) Опубликовано 28.VII.1972. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 28Л III.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Герберт Дрексель, Густав Роведдер, Карл-Гейнц Дерр и Гуго Гримм (Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма

«Металлгезельшафт А. Г.» (Федеративная Республика Германии) Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к области производства серной кислоты контактным методом.

Известен способ получения серной кислоты путем многостадийного окисления сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной кислоты. При этом газы, выходящие со стадии окисления, охлаждают, а по окончании абсорбции в промежуточном теплообменнике их снова нагревают до рабочей температуры следующей стадии окисления.

Предложенный способ отличается от известного тем, что газ после первой или последующих стадий окисления делят на два потока, один из которых подвергают промежуточной абсорбции и перед подачей его на следующую стадию окисления смешивают со вторым потоком. Газ делят в таком соотношении, что теплосодержание потока после абсорбции и теплосодержание неабсорбированного потока обеспечивают рабочую температуру последующей стадии окисления. Это дает возможность упростить процесс благодаря тому, что отпадает необходимость в промежуточных теплообменниках или что применяют теплообменники гораздо меньших размеров.

Объем потока, вводимого в промежуточную абсорбцию, зависит от содержания SO>, соотношения S0з/02 исходного газа, желаемой степени конверсии и рабочей температуры контактной массы. Предпочтительный объем частичного потока 40 — 60% от общего потока газа.

5 Промежуточную абсорбцию проводят при температуре 110 — 220 С в трубах Вентури, орошаемых серной кислотой. После абсорбера газ поступает в сернокислотную ванну и проходит через пропускающую газ плиту, 10 расположенную выше поверхности ванны вокруг нижнего конца трубы Вентури.

Установка может работать с тремя контактными полками на каждой по 80 — 110 л контактной массы на 1 т получаемого моно15 гидрата. Если требуется высокая степень конверсии (выше 99,3%), то включают промежуточный теплообменнпк с незначительной теплообменной поверхностью.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы осуществле20 ния предлагаемого способа.

Пример 1. Схема осуществления способа получения серной кислоты без применения промежуточных теплообменников (см. фнг. 1).

Через трубопровод 1 и фильтр 2 всасывают

25 в сушилку 8 10350 нтт /час атмосферного воздуха с температурой 20 С и посредством

96 -ной серной кислоты просушивают прп температуре 65 С. Через каплеуловитель 4, воздуходувку 5 и трубопровод 6 просушен30 ный воздух с температурой 80 С и давлением

346852

2600 мм вод. ст. поступает в печь 7 для сжигания серы. Через трубопровод 8 вдувают

1375 кг/час жидкой серы и сжигают с нагретым до 80 С воздухом. По трубопроводу 9 в работающий на отходящих газах котел 10 вводят 10350 м /час печных газов с содержанием 9/ц SO с температурой 930 С, охлаждают до 450 С и через трубопровод 11 подводят к первой контактной полке 12. По трубопроводу 13 все количество газа †100 нм /час со степенью разложения 72 / и температурой

635 С выводят с контактной полки 12.

Часть предварительно проконвертированных газов, а именно 4014 нлмк/час (40 /ц общего количества газа), через трубопровод 14 посредством регулирующей заслонки непосредственно (т. е. без абсорбции образовавшегося

В контактной полке SOp) поступает в смеси тель 15, Остаток предварительно конвертированных в контактной полке газов, т. е.

6000 нмз/час (60 / общего количества), через трубопроводы 16 и 17 после охлаждения до

140 С в снабженном экономайзером парообразователе 18 направляется в промежуточный абсорбер 19. Освобожденные от SO> газы с температурой 200 С через каплеуловитель 20 и трубопровод 21 выводят из промежуточного абсорбера и без предварительного нагревания смешивают в смесителе 15 с неабсорбированными горячими газами. Через трубопровод 22 газовая смесь идет во вторую контактную полку 23. По трубопроводу 24 еще раз катализированные газы в количестве

9492 нм /час с температурой 478 С и степенью общего разложения 97 "/ отводят с контактной полки 28, охлаждают в парообразователе 25 приблизительно до 400 С и через трубопровод 26 вводят в третью контактную полку 27. Окончательно конвертированные газы с температурой 403 С и степенью разложения

98,3 / выводят из контактной полки 27, охлаждают в экономайзере 28 до 140 С и через тру бопровод 29 направляют в конечный абсорбер 80.

Освобожденные от SO> конечные газы через каплеуловитель 81 и трубопровод 82 выходят из установки с температурой 100 С.

Служащую осушителем серную кислоту с концентрацией 96 / и температурой 65 С выводят через трубопровод 88 из сушилки 3 и в смесительном сосуде 84 смешивают с горячей, вытекающей из промежуточного абсорбера 19 и предварительно охлажденной высококонцентрированной кислотой. Посредством насоса 35 кислоту проводят через охладнтель

86, охлаждают в нем с 78 до 63 С и по трубопроводам 87 — 39 подводят к промежуточному абсорберу 19 и к сушилке 3. Полученную в промежуточном абсорбере 19 кислоту отводят через трубопровод 40. Сконцентрированная абсорбционная кислота по трубопроводу

41 выходит из промежуточного абсорбера 19, охлаждается в предназначенном для питательной воды подогревателе 42 до 100 С и через трубопровод 48 подводится в смсситель5

4 ный сосуд 84 в который, кроме того, через трубопровод 44, добавляют 255 кг/час воды для устрановления концентрации 96 вес. / >.

Кислоту, вытекающую из конечного абсорбера 30, через трубопровод 45 отводят в смесительный сосуд 46, где к ней добавляют

520 нг/час воды, прогоняют насосом 47 через охладитель 48, где кислота охлаждается до

51 С, и через трубопровод 49 ее нагнетают в конечный абсорбер 80. Остальную продукцию отводят через трубопровод 50.

П р» м е р 2. Схема осуществления способа получения серной кислоты с применением промежуточных теплообменников (см. фиг. 2).

Ilo трубопроводу 1 всасывают 10350 нмР/час сернистого газа с температурой 40 С в сушилку 8 и высушивают 96,7 / -ной серной кислотой с температурой 65 С. Через каплеуловитель 4, воздуходувку 5 и трубопровод 6 высушенный SO> с температурой 80 С и под давлением 2500 мм вод. ст. пропускают через теплообменник 51. Частичный поток, а именно

5990 нм /час, ответвляют при температуре

120"С посредством заслонки по трубопроводу

52 и предварительно нагревают в теплообменнике 58. Предварительно нагретый в обоих теплообменниках газ проходит по трубопроводам 54 и 55 и соединяется в трубопроводе 11, а далее с 9 /ц ЯО с температурой 450 С попадает в первую контактную полку 12. По трубопроводу 18 вся газовая смесь, а именно

10050 нм /час, со степенью обмена 64 / и температурой 620 С отводится из контактной полки 12.

Часть предварительно конвертированных газов, а именно 4550 нм /час (45 / общего количества газа), по трубопроводу 14 посредством регулирующей заслонки поступает непосредственно, т. е. без абсорбции образовавшегося в контактной полке SO, в смеситель

15. Остаток предварительно конвертированного в контактной полке 12 газа, что составляет 5500 ни /час (55 / общего количества газа), по трубопроводам 16 и 17 после охлаждения до 200 С в теплообменнике 58 идет в первый промежуточный абсорбер 19. Освобожденные от SO> газы с температурой 200 С по каплеуловителю 20 и трубопроводу 21 отводят из промежуточного абсорбера и смешивают без предварительного нагревания в смесителе 15 с неабсорбированными горячими газами. По трубопроводу 22 газовую смесь вводят во вторую контактную полку 23. По трубопроводу 56 вторично конвертированные газы, что составляет 9584 нмЦчас, с температурой 500 С и степенью общего обмена 93,0 / отводят из контактной полки 28.

Частичный поток, а именно 1984 нмз/час (20 / общего количества газа), по трубопроводу 57 посредством регулирующей заслонки подается непосредственно в смеситель 58.

Остальное количество газа, что составляет

7600 нмз/час (80 / общего количества газа), по трубопроводам 59 и 60 после охлаждения до 200 С в теплообменниках 61 и 51 направ346852 ляют во второй промежуточный абсорбер б2.

Освобожденные от SOq газы с температурой

200 С по каплеуловителю б8 и трубопроводу б4 выводят из второго промежуточного абсорбера и после предварительного нагревания до

330 С в промежуточном теплообменнике б1 по трубопроводу б5 смешивают в смесителе

58 с неабсорбированными горячими газами, вследствие чего создается температура 370 С.

По трубопроводу бб газовую смесь вводят в третью контактную полку 27. Окончательно конвертированные газы с температурой 388 С и степенью конверсии 99,6, 0 выводят из последней контактной полки, охлаждают в экономайзере 28 до температуры 140 С и по трубопроводу 29 вводят в конечный абсорбер 80.

Освобожденные от SO-„êîíå÷íûå газы по каплеуловителю 81 и трубопроводу 82 выходят из установки с температурой 100 С.

Предмет изобретения

1. Способ получения серной кислоты путем многостадийного окисления сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной кислоты, от шчающийся тем, что, с целью упрощения процесса, газ после первой илп последующих стадий окисления делят на два .потока, один из которых подвергают промежуточной абсорбции с последующим смешением его со вторым потоком перед подачей на следующую стадию окисления.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что газ делят в таком соотношении, при котором теплосодержание потока после промежуточной абсорбции и теплосодержание неабсорбированного потока обеспечивают рабочую температуру последующей стадии окисления.

346852

Составитель Л, Темирова

Редактор Н. Корченко Техред А. Камышникова Корректор Л. Бадылама

Заказ 2583/16 Изд. № 1100 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2