Способ получения серной кислоты
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Советсиик
Социалистическик
Республик
<>784750 (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 15.1172 (21) 1847797/23-26 (23) Приоритет — (32) 16.11. 71 (31) 53087 (33)Великобритания
Опубликовано 30.1180.Бюллетень Мо 44 (51)М. Кл
С 01 В 17/76
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 661. 252 (088 ° 8) Дата опубликования описания 301180
Иностранцы
Гордон Муррей Камерон, Фредерик Вильям Стенли Джонс и Петер Даниэль Нолан (Канада) (72) AStOpbl изобретения
Иностранная фирма
"Канадиан Индастриз Лимитед" (Канада) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Изобретение относится к способампроизводства серной кислоты и может найти применение в химической, нефтехимической промышленности и цветной металлургии. 5
Известен способ производства серной кислоты из элементарной серы.
При сжигания серы в атмосфере осушенного воздуха получают 5-12%-ный сернистый ангидрид, который пропус- 10 кают через ряд слоев катализатора с охлаждением газов между слоями, Сернистый ангидрид на катализаторе окисляется в серный, который абсорбируется концентрированной серной кисло- 15 той j1) .
Степень конверсии 50 по этому способу не превышает 98%, что не отвечает современным требованиям к количеству вредных выбросов, для 20 утилизации вредных выбросов применяются различные очистные установки, существенно усложняющие способ.
Известен также способ производства серной кислоты методом двойного 25 контактирования с промежуточной абсорбцией. Производство серной кислоты по этому способу осуществляется практически при избыточном давлениид ,Технология производства серной кис- 30
2 лоты по методу двойного контактирования включает следупщие операции: осушку воздуха и подачу его в печь для сжигания серы, получение SO и каталитическое окисление его в серный ангидрид на первой стадии, абсорбцию
50о, и вторую стадию каталитического окисления 50о с последующей абсорбцией SO . Суммарная степень контактирования по этому способу может достигать величины 99,8% ) 23.
Способ двойного контактирования является более совершенным по степени превращения SO>, но и более сложен в аппаратурном оформлении и требует большого количества катализатора. При получении серной кислоты под давлением давление способствует повышению эффективности технологических т роцессов на двух основных стадиях сернокислотного производства - каталитическом окислении
SO s 50 и абсорбции 50>. Процесс проводят под давлением 5 атм и выше.
Повышение давления позволяет в несколько раэ уменьшить размеры аппаратуры, но при этом возникает проблема удаления из продукционной кисло.ты сернистого ангидрида, раствори784750 мость которого в кислоте увеличивается пропорционально давлению.
При откачке продукционной серной кислоты из системы, работающей под давлением, иэ кислоты при снижении давления до атмосферного начинает интейсивно выделяться растворенный в ней сернистый ангидрид, загрязняющий атмосферу и ухудшающий условия тру да. Выделение растворенного SO также заметно снижает высокую степень конверсии в процессе под давлением,. tO которая составляет 99Ъ.
Целью изобретения является снижение вредных выбросов в процессе производства серной кислоты под давлением. 15
Указанная цель достигается тЬМ, что операцию осушки воздуха проводят под давлением на 4-29 атм ниже, чем абсорбцию серного ангидрида.
При этом непрореагировавший SOg растворяется в 98,33 H SOq на стадии
Процесс
Одинарное контактирование
97,75
2634
Двойное контактирование
586
99,50
Процесс под давлением, атм
Осушка Абсорбция
1 1
2594
97,75
98,64
98,84
99,04
99,12
1370
941
149
1 50
99,12 58
7,8 атм. Поток воздуха, содержащий
SO, направляют иэ отделения осушки во вторичный компрессор, где давление воздуха увеличивается до
28,1 атм, и далее в печь для сжигания серы. Обжиговый газ после печи содержит 9% SO и. при 450 С направляется в контактный аппарат, где происходит каталитическое окисление
S+в S0q. Степень конверсии составляет 99,7%. После охлаждения до
200 С в экономайзере содержащий в
40 основном 50 с примесью SO> техно- логический газ подают в отделение абсорбции, где протекает поглощение
SO@ крепкой серной кислотой.
Давление в отделении абсорбции, 65 также как и в контактном аппарате,.
10 50
Пример. Получение серной кислоты по пре)слагаемому способу проводят на установке производительностью
250, т/день с использованием в качестве сырья серы. Атмосферный воздух по ле очистки в воздушном фильтре. подаФт.. в первичный компрессор, где давление воздуха поднимается до 7,8 атм.
Сжатый воздух подается в конденсатор, где он охлалдается и одновременно освобождается от части влаги.
Далее воздух при 32 С направля:— ется в отделение осушки куда подается насыщенная серная кислота иэ отделЕния абсорбции. В отделении осушки большая часть растворенного
SO9 удаляется иэ кислоты. Отделение осушки работает также под давлением абсорбции SO>,ìåæäó абсорбционным и сушильным отделениями осуществляется непрерывная циркуляция кислот и растворенный в крепкой кислоте S0> поступает в отделение осушки, где поддерживается более низкое давление, чем на стадии абсорбции 50 . При снижении давления происходит десорбция 50<, который вместе с осушенным воздухом поступает в печь для сжигания серы и далее в контактное отделение.
Указанная особенность изобретения позволяет практически полностью исключить вредные выбросы SOg с продукционной кислотой. Вредные выбросы в предлагаемом способе определяются степенью конверсии SO@, величиной давления в отделении абсорбции и снижением давления в отделении осушки.
Данные по степени конверсии SO и количеству вредных выбросов приведены в нижеследующей таблице.
784750
Формула изобретения
Составитель В. Колганов
Редактор 3. Ходакова Техред М,Табакович, Корректор Е. Папп
Заказ 8587/65 Тираж 565
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 равняется 28 атм. Серный и сернистый ангидрид при таком давлении практически полностью поглощаются серной кислотой и отходящие газы содержат лишь незначительную примесь
SO, приблизительно 150 частей/ww.
Йасыщенную растворимым SO< крепкую серйую кислоту подают, как уже отмечалось, в отделение осушки, где. давление воздуха не превышает 7,8 атм . и где происходит десорбция растворенного 50 .
Иэ отделения осушки выводится продукционная кислота, практически не содержащая SOg .
Способ получения серной кислоты контактным методом под давлением, включающий осушку воздуха, каталитическое окисление двуокиси серы в серный ангидрид и абсорбцию серного ангидрица с циркуляцией кислот между стадиями осушки и абсорбции с выводом продукционной кислоты со стадии осушки после десорбции поглощенной на стадии абсорбции непрореагировавшей двуокиси серы, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью снижения вредных выбросов, осушку воздуха проводят при давлении на 4-29 атм ниже, чем абсорбцию серного ангидрида.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1 1. Патент СИА 9 3443896, кл. 23 168, опублик. 1969.
2. Патент CLJA В 3455652, кл. 23-168, опублик.. 1969.
