Способ абсорбции серного ангидрида

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

" 874608 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено24,0979 (21) 2819447/23-26 с присоединением заявки ¹â€”

М КлЗ

С 01 В 17/76

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 231081. Бюллетень № 39 (53) УДК 661. 25 7 (088.8) Дата опубликовани я описания 23.1081 а ! (72) Авторы изобретения

В.Н.Новожилов и В.Н.!1анкратова! !

f (7f) Заявитель (54) CHOCOB ЛВСОРВЦИИ СВРНОГО ЛНГИдРидя, Изобретение относится к химичес- кой технологии и представляет собой усовершенствование стадии абсорьции серного ангидрида нз газовой смеси.

Способ может ьыть использован при получении сернои кислоты из серы, сероводорода и других видов серосодержащего сырья.

В промышленной практике серный ангидрид поглощают. растворами серной кислоты. Тепловой эффект абсорбции в зависимости от технологических условий процесса составляет 350-660 Икал, на каждую тонну продукционной серной кислоты. Реакционное тепло отводят 1э путем охлаждения циркулирующей серной кислоты водой в выносных холодильниках. Использование тепла химическои реакции абсорбции серного ангидрида невозможно из-за низкого тем- 20 пературного уровня циркулирующей кислоты (60-809С).

Известен способ абсорбции серного ангидрида иэ газовой смеси крепкой серной кислотой при температуре оО-80 С и давлении 2-20 ата. Носи- телем реакционного тепла в данном способе является жидкая фаза (сер" ная кислота), так как теплосодержание выходящих со стадии абсорбции 30 газов нз-за отсутствия в них паров воды низкое. Теплоту реакции абсорбции отводят через охлаждающие элементы в пенном слое абсорбера(1 ).

Недостатком способа является невозможность утилизации тепла реакции иэ-за низкого уровня температур процесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ абсорбции серного ангидрида из газовой смеси водой в противоточном режиме при атмосферном давлении и температуре выходящей парогазовой смеси бО-

112 С . Носителем реакционного тепла в данном спосоье является парогаэовая смесь, содержащая значительное количество водяных паров. Выходящую . парогазовую смесь направляют в фидьтрующий туманоуловнтель для очистки от тумана серной кислоты, а затем выбрасывают в атмосферу(21.

Недостатком способа является то, что тепло химических реакций, про- . текающих при абсорбции, не используется.

Цель изобретения - повышение экономичности процесса за счет использования тепла абсорбции.

874608

Поставленная цель достигается тем, что абсорбцию серного ангидрида из газовои смеси водой или разбавленной серной кислотой ведут в пративоточном режиме при давлении 4-50 ата и температуре выходящей парогазовой смеси 100-225 С с последующей очисткой последней от тумана серной кислоты.

В данном способе носителем реакционнбго тепла является парогазовая смесь, насыщенная парами воды. Очи- 10 щенную в фильтруьлцем туманоуловителе парогазовую смесь с высоким теплосодержанием паров воды охлаждают в поверхностном конденсаторе энергоносителем, циркулирующим череэ 15 теплоиспользующую установку. Конденсат(воду), образующийся в поверхностном конденсаторе при охлаждении газовой смеси, возвращают на стадию абсорбции, чем обеспечивается снижение 20 расхода воды на получение серной кислоты.

Целесообразность выбранных интервалов давлений и температур парогазовой смеси объясняется следующими при- 25 чинами. Ведение процесса при низких температурах (менее 100 С) требует о большои поверхности конденсатора, а тепловая энергия в этом режиме имеет малую ценность. При высоких

30 температурах (выше 22 > С ) пары кислоты диссоциируют, и возрастают трудности в реализации процесса, обусловленные опасностью проскока серной кислоты в конденсатор и отсутствием стойких материалов. Для обеспечения условий конденсации паров воды, выходящая со стадии абсорбции парогазовая смесь должна находиться в состоянии, близком к насыщению. Этим условием опреде- 40 ляется предпочтительная область давлений для осуществления процесса поглощения серного ангидрида, которая находится в пределах 4-50 ата.

П р и м.е р 1. ГазовУю смесь, со- 45 ,держащую 50Ъ SO) 1,2Ъ паров воды в количестве 47000 кг/ч при температуре 400 С и давлении 30 ата подают в поглотительную колонну. На орошение поглотительной колонны попают

5800 кг/ч свежеи воды при 20 С, 28700 кг/ч конденсата из повеохностного конпенсатора при 180 С и

1030 кг/ч 55Ъ-ной серной кислоты при

180 С из туманоуловителя 55

Раствор, образующийся после смешения укаэанных тоех потоков, стекая сверху вниз, упаривается за счет тепла газового потока, а в нижней части насыщается сеоным ангидоидом. Из нижней части поглотительной колонны 40 вывопят 20Ъ-ный олеум в количестве

39800 кг/ч пои 175 С. Паоогазовая смесь в количестве 41700 кг/ч, выводимая из поглотительной колонны пои температуре 220 С, содержит 79Ъ па- 65 ров воды. В туманоуловителе выделяется 99.9Ъ тумана сернои кислоты, а парогазовая смесь далее поступает в поверхностный конденсатоо, гпе конденсируется 99,4Ъ водяных паров. Иэ конденсатора выходит 13000 кг/ч парогазовой смеси при reMneoarvpe

90 С и содержании водяных паров 2,4Ъ. о

Охлаждение парогазовой смеси в поверхностном конпенсаторе осуществляют вопой,, которая нагревается при этом

or 30 до 105 С. Нагретую воду в количестве 192000 кг/ч направляют в теплоиспользующую установку. В конденсаторе парогазовая смесь отдает охлажпаыщей воде 14390 Мкал/м. Реализация этого тепла в котле-утилиэаторе позволит увеличить выход пара на 0,5. т на 1 т кислоты, что эквивалентно снижению себестоимости кислоты на

1,2 руб. на 1 т серной кислоты.

П о и м .е р 2. Газовую смесь в количестве 190900 кг/ч, содержащую

7Ъ 509, 2,2Ъ наров воды. при 220 С и давлении 4 ата подают в поглотительную колонну. Сверху на орошение тремя потоками поступает 10800 xr/÷ воды при 20 С, 1770 кг/ч 15Ъ-ной о серной кислоты при 103 С и 36800 кг/ч конденсата пои 90 С. Из нижнеи части колонны выводят 44800 кг/ч 93Ъ-ной серной кислоты. Выходящая из колонны при 103 С парогазовая смесь в колио честве 193700 кг/ч, содержащая 28Ъ паров воды, очищается от тумана серной кислоты в туманоуловителе и охлаждается в поверхностном конденсао торе до 45 С. Охлаждающая вопа в конпенсаторе нагревается с 30 до 80 С. и в количестве 450000 кг/ч направляется на теплоиспольэующую установку. Реализуемое тепло (22552Мкал/ч) позволит увеличить выход пара на

0,78т / на 1 т сернои кислоты, что эквивалентно снижению себестоимости сернои кислоты на 1,87 руб. на

1 т Н2504.

Пример 3. Газовую смесь в количестве 418520 кг/ч, содержащую

ЗЪ 50, 0,4Ъ паров воды, при 170 С и давлении 50 ата подают в пйглотительную колонну. Сверху на орошение тремя потоками подают 21550 xr/÷ воды при 25 С, 1741 кг/ч фильтрата

10Ъ-ной сернои кислоты при 159 С ! и 32730 кг/ч конденсата при 105 С.

Из нижней части колонны выводят

55550 кг/ч 75Ъ-ной серной кислоты.

Выходящая иэ колонны при 159 С в количестве 417250 кг/ч парогазовая .смесь, содержащая 12Ъ паров воды, очищается от тумана серной кислоты

B туманоуловителе H охлаждается в поверхностном конденсаторе до 60 С.

Охлаждающая вода в конденсаторе на- гревается с 30 до 100 С и в количестве 396000 кг/ч направляется на теплоиспольэующую установку. Реализуемое тепло (27685 Мкал/ч) позволяет увели874608!

О формула изобретения

Составитель Л.Темирова

Редактор А.шишкина Техред А.Бабинец Корректор М.Демчик

Заказ 9237/36 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб.д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чить выход пара на 0,96 т на 1 т серной кислоты, что эквивалентно снижению себестоимости серной кислоты на 2,3 руб, на 1 т серной кислоты.

Изобретение позволяет за счет утилизации тепла процесса снизить

ceOecToNNocTb получаемои серной кислоты от 1,2 до 2,3 руб. на 1 т серной кислоты, Способ абсорбции серного ангидрида из газовои смеси водой нли разбавленной серной кислотой в противоточ- !% ном режиме с последующей очисткой от тумана серной кислоты образующейся парогазовой смеси, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьваения экономичности процесса за счет использования тепла абсорбции, процесс ведут при температуре выходящеи парогазовой смеси.100-225 С и давлении 4-50 ата.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 644726, кл. С 01 В 17/76, 1978.

2. Промышленность удобрений. Информационный бюллетень. М., НИУИФ, 1964, Р 2, с. 50.