Способ каталитического окисления двуокиси серы в трехокись

 

Oll MCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Сециелистичесиин

Рвслублии ц9583!9 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 05.02;81 (21) З2427Зуг -26 с присоединением заявки М (23) П риоритет (5l)M. Кл.

С 01 В 17/76

Эвудэретнанвй каннтет

CCCP

Io ause юейрвтннн0 н ютнрытв (53) УД К 661. .257(088.8) Опубликовано 15. 09. 82 Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 17. 09. 82 (54) СПОСОБ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛЕНИЯ

ДВУОКИСИ СЕРЫ В ТРЕХОКИСЬ

Изобретение относится к способам каталитического окисления двуокиси серы в трехокись и может быть использовано в металлургической, химичес- . кой и других отраслях промышленности

5 при производстве серной кислоты.

Известны способы окисления двуокиси серы в трехокись с отводом тепла от катализатора путем теплопередачи при пропускании теплоноси- о телей через тенлообменные устройства, расположенные. в слое катализатора.

Известен способ, заключающийся в том, что отвод тепла реакции окис. пения осуществляется теплопередачей через стенки труб, заполненных катализатором, к непрореагировавшему газу, омывающему труДы D,1.

Недостатками данного способа явля-го ются низкая степень конверсии двуоки. си серы вследствие неравномерности теплоотвода и трудности регулирова ния температуры теплоотвода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ окисления двуокиси серы в трехокись с отводом тепла от катализатора системой труб с проточной водой 2 ).

Большой перепад температур (8 12 С) между стенкой трубы и серединой .слоя катализатора (д"=12 ми) отрицательно влияет на скорость про-. цесса конверсии двуокиси серы.

Кроме того, этот способ не позволяет достигать полного окисления двуокиси серы при возрастании скорости газа из-эа возможной дезактивации катализатора за счет большой

Разницы между температурой кипения воды (100oC) и температурой зажигания ванадиевого катализатора (400450 С).

Целью изобретения является повышение степени конверсии двуокиси серы.

95831

Температура в середине слоя С

Градиент темпера.тур в слое катализа". тора,оС

Степень превра-. щения, Объемная скорость, ч-1

Способ

S02

84,2 Известный

86,0 Предложенный

8" 12

4000 485

4000 485

7i5 19

7,5 19

Поставленная цель. достигается тем, что в процессе окисления дву" окиси серы в трехокись в качестве охлаждающего агента для отвода избыточного количества тепла используют элементарную серу.

Способ осуществляют следующим образом.

Сернистый газ направляют в контал- . ..тный узел, где в слое катализатора 16 установлены .запаянные трубки с эле.ментарной серой.

Верхняя часть трубок, в которой происходит конденсация паров серы, отделена от реакционного простран.ства.

Отбирая тепло конденсации паров серы, гаэ нагревается до необходимойтемпературы. Затем его пропускают через выносной теплообменник, где температура его увеличивается за счет тепла прореагировавших газов, и направляют в реакционное прост" ранство. Проходя через слой ката" лизатора сернистый газ окисляется.

Избыточная часть тепла реакции окис-: ления отбирается серой (t„.„„444,ÔÑ) путем теплопередачи через стенки

Использование предложенного . способа по сравнению с известным позволяет увеличить степень конверсии двуокиси серы на 1,83 из-за снижения градиента температур между стенкой трубки и серединой слоя ка- тализатора с 8-12 до 2-4 С за счет использования высокотемпературного ,теплоносителя - серы; исключить воэможность дезактивации катализа, тора при возрастании скорости газов за счет совпадения рабочей температуры охлаждающего агента - серы с температурой зажигания ванадиевого катализатора. формула изобретения

Способ каталитического окисления двуокиси серы в трехокись с отводом

9 4 трубок. Пары серы поднимаются, и жидкая сера стекает в нижнюю часть трубочек.

Пример . Сернистый гаэ в ко-,:.: .личестве 48000 мз/ч, содержащий

253 ЬО при температуре 50 С, направляют в контактный узел.

При омывании верхней части запаянных трубок, заполненных элементарной серой,. газ нагревается до 350 С эа счет тепла, выделяющегося .при конденсации паров серы. Затем сернистый газ направляется Й выносной теплообменник, в котором его .температура повышается до 440 С эа счет тепла прореагировавших газов. Далее гаэ поступает в реакционное прост-," ранство. Проходя через слой катализатора, гав окисляется в трехокись серы, нагреваясь при этом до 600оС эа счет тепла, выделяющегося в ðåàêции окисления. Избыточное тепло от" бирается серой, кипящей при 444,6 С путем теплопередачи через стенки

:трубок.

Результаты определения степени конверсии двуокиси серы в трехокись приведены в таблице.

2 4 тепла от катализатора через стенку жидким охлаждающим агентом, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени конверсии двуокиси серы,.в качестве охлаждающего агента используют элементарную серу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Малин К.M. и др. Технология серной кислоты. ГХП. 1950, с. 471486.

2. Дидушинский .Я. Основы проектйрования каталитических реакторов

Пер. с польского, М., "Химия", 1972, с. 346 (прототип).