Способ получения серной кислоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЫ Ет Е Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>956425

Союз Советских

Сеииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М.Кл.з С 01 В 17/76 (22) Заявлено 20.10.80 (21) 2994900/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.82

Государствеииый комитет по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 661.257 (088.8) ! -т- ОФЗФ.; 9

А. К. Садиленко, М. К. Малин и В. С. Куцак(„д.>., (72) Авторы изобретения

Государственный союзный институт по проектиро заводов основной химической промышленност (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам получения серной кислоты и (или) олеума из серусодержащего сырья с промывкой и осушкой обжигового газа перед конверсией сернистого ангидрида.

Известен способ получения серной кислоты, при котором серусодержащее сырье сжигают в печах, полученный газ охлаждают в котлах-утилизаторах, промывают растворами серной кислоты в промывных башнях, очищают от тумана;в электрофильтрах, окисляют сернистный ангидрйд в контактном аппарате и абсорбируют серный ангидрид кислотой или олеумом.

По такому способу температура газа, поступающего на первую ступень промывки, составляет 300 — 450 С, концентрация вводимой на эту ступень кислоты — от 30 до

70%. Отвод тепла от промывной кислоты осуществляют с помощью постороннего теплоносителя (11.

Недостатком этого способа является то, что тепло обжиговых газов практически полностью тратится на нагревание кислоты и лишь незначительная его часть — на испарение воды из кислоты. Разность концентраций кислоты ме кду входом ее в башню и выходом из нее не превышает 5%.

В связи с этим часть серной кислоты выводится из процесса в виде слабой (30—

75%) кислоты, подлежащей последующему закреплению путем смешения с продукционным олеу мом.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения серной кислоты из серы, заключающийся в том, что газ после обжига сырья охлаждают в котлах-утилизаторах, промывают на первой ступени растворами серной кислоты без отвода тепла, на второй ступени промывки — с отводом тепла от промывной кислоты, далее онищают газ от тумана, сушат его, проводят конверсиюсернистого ангидрида и абсорбцию серного ангидрида. На первой ступени промывки тепло газа тратится на испарение воды из кислоты. Этот способ широко применяется в промышленности и носит название

«испарительный» способ промывки (2J.

Недостатком этого способа промывки является то, что вследствие низкого теплосодержания обжигового газа при 300—

450 С разность концентраций кислоты между входом кислоты в башню и выходом из нее не превышает 10%. Абсолютная концентрация кислоты при этом не выше

50%. Для получения продукционной кислоты ее требуется закреплять олеумом или з0 концентрированной кислотой.

956425

35

Формула изобретения

50

Составитель Л, Темирова

Техред В. Рыбакова Корректор И. Осиновская

Редактор 3. Бородкина

Заказ 872/679 Изд. № 216 Тираж 514 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб, д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Целью изобретения является увеличение выхода продукционной кислоты с концентрацией Н2504 не ниже 92% за счет вывода этой кислоты непосредственно из промывного отделения.

Поставленная цель достигается тем что сернистый газ, полученный при сжигании серы, подают на первую ступень промывки с температурой 700 — 1000 С, затем конденсируют пары воды на второй ступени за счет охлаждения орошающей воды, очищают газ от тумана, сушат и проводят конверсию сернистого ангидрида с последующей, абсорбцией серного ангидрида.

Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что сернистый газ на первую ступень промывки подают с температурой 700 — 1000 С.

Нижний предел температуры газа (700 С) обусловлен тем, что при этой температуре без дополнительного охлаждения газа концентрация сернистого ангидрида составляет около 70 об. %. Дальнейшее понижение концентрации ведет к существенному увеличению затрат при получении серной кислоты. Частичное охлаждение газа для снижения его температуры без изменения концентрации сернистого ангидрида нецелесообразно из-за усложнения аппаратурного оформления процесса.

Верхний предел (1000 С) температуры газа обусловлен тем, что при более высоких температурах а ппаратупа первой ступени промывки должна изготавливаться из дорогостоящих материалов, так как срок службы устройств, испытывающих одновременное воздействие горячего газа и кислоты, недостаточен для работы промышленных .аппаратов.

Подача газа на,первую ступень промывки с такой температурой позволяет повысить концентрацию вводимой в нее кислоты с 60 — 70%, до 92 — 93%.

Пример 1. В печи сжигают 115 кг серы. Температуру газа на выходе поддерживают 700 С, концентрация сернистого ангидрида при этом составляет

8 об. %. Газ промывают серной кислотой, имеющей концентрацию на входе 65%.

Количество кислоты составляет 0,8 т. На выходе из газопромывателя концентрация кислоты составляет 92 — 93%, а температура газа — 160 С. Далее газ промывают водой на второй ступени, сушат, проводят конверсию и абсорбцию. Из этого количества серы получают 035 т. серной кислоты в абсорбционном отделении и 0,7т— в промывном за счет доведения до продукционной кислоты разбавленных раство-. ров серной кислоты.

П р им е р 2. В печи сжигают 115 г серы. На:выходе из печи температуру газа поддерживают 1000 С, концентрация сернистого ангидрида при этом составляет

11 об. %. Газ промывают серной кислотой, имеющей концентрацию на входе 80%.

Количество кислоты составляет 1,8 т, На выходе из концентратора концентрация кислоты составляла 92 — 93%, а температура газа — 160 С. Далее газ промывают водой на второй ступени промывки, сушат, проводят конверсию и абсорбцию. Из этого количества серы получают 0,35 т серной кислоты в абсорбционном отделении и 1,55 т —;в промывном за счет доведения до продукционной кислоты разбавленных растворов серной кислоты.

На "àêðåïëåíèå 1 т кислоты в специальных концентрационных установках расходуется 7 — 8 руб. Расходы на ее закрепление в промывном отделении составляют не более 4 руб. На 1 т кислоты, получаемой из серы, в промывном отделении .можно получить дополнительно около

2 т серной кислоты с концентрацией 92—

93%.

Способ, получения серной кислоты из серы, включающий сжигание последней, двухступенчатую промывку полученного сернистого газа растворами серной кислоты и сушку его с последующей конверсией в серный ангидрид и абсорбцией, отлич ю щи и ся тем, что, с целью увеличения выхода продукционной кислоты, сернистый газ на первую ступень промывки подают с температурой 700 — 1000 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, А. Г. Амелин. Технология серной кислоты. М., «Химия», 1971, с. 141 — 146.

2. Справочник сернокислотчика. М., «Химия», 1971, с. 482.