Способ получения серной кислоты

 

Изобретение относится к производству серной кислоты контактным методом с применением в качестве сырья технической серы, и может быть использовано в химической промышленности и позволяет увеличить выход продукта за счет снижения потерь серы со шламом. Серную кислоту получают путем многостадийного окисления сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной кислоты и разделением газа после первой стадии окисления на два потока. При этом один из газовых потоков совместно с потоком горячего воздуха направляют над слоем серного шлама при 430-520°С со скоростью 1300-1600 нм 3/ч на 1м 2, который представляет собой отход производства серной кислоты. Объемное соотношение серного ангидрида и кислорода в газовой смеси составляет (6,9-5,2):(10,9-13,4) соответственно, а температура и скорость достаточны для воспламенения серного шлама и поддержания устойчивости реакций образования сернистого ангидрида. В это время другой разделенный газовый поток подвергают охлаждению до температуры, достаточной для проведения промежуточной абсорбции, которую проводят после смешения потоков перед подачей на следующую стадию окисления. 1 табл., 1 ил.

(О(03 СОВЕТСНИХ

СОЦИМИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 щ) С 01 В 17/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сд

:00

СО .

СяР кислоты и разделение газа после первой стадии окисления на два потока с последующим их смешением перед подачей на следующую стадию окисления, . один из газовых потоков совместно с потоком горячего воздуха направляют над слоем серного шлама — отхода производства серной кислоты, при объемном соотношении серный ангидрид: кислород в газовой смеси 6,9—

5,2 : 10,9 — 13,4 соответственно при

430 — 520 С со скоростью 1300—

ГОсудАРстВенный нОмитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4472329/23-26 (22) 27.05. 88 (46) 07. 08 ° 90. Stosi. Н- 29 (71) Сумгаитский суперфосфатный завод им. 60-летия СССР (72) А.Д.Ремизов, Л.И,Штеренберг,.

Р.А.Сардарли, Н,Б.Агаев и Ю.Г.Гусейнов (53) 661. 254 (088. 8) (56) Патент СССР 1"- 346852, кл. С 01 В 17/16, 1967, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ (57) Изобретение относится к производству серной кислоты контактным, методом с применением в качестве сырья технической серы, может быть использовано в химической промышленности и позволяет увеличить выход продукта за счет снижения потерь серы со шламом. Серную кислоту получают путем многостадийного окисле- . ния сернистого ангидрида в серный

° с промежуточной абсорбцией последнеИзобретение относится к производству серной кислоты контактным методом с применением в качестве сырья технической серы и может быть использовано в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение выхода продукта за счет. снижения потерь серы со шламом.

В способе, включающем многостадийиое окисление сернистого ангидрида в серный с промежуточной абсорбцией последнего с образованием серной

2 го с образованием серной кислоты и разделением газа после первой стадии окисления на два потока. При этом один из газовых потоков совместно с потоком горячего воздуха направляют о над слоем серного шлама при 430-520 С со скоростью 1300-1600 нм /ч на

1 м, который представляет собой отход производства серной кислоты. Объемное соотношение серного ангидрида и кислорода в газовой сме си составляет (6„9 — 5,2): (10,9 1 3, 4) соответственно, а температура и скорость достаточны для воспламенения серного шлама и поддержания устойчивости реакций образования сернистого ангидрида. В это время другой разделенный газовый поток подвергают охлаждению до температуры, достаточной для проведения промежуточной абсорбции, которую проводят после смешения потоков перед подачей на следующую стадию окисления. 1 табл., 1 ил.

158335

s+o,=so, S + 2S0 = 380, лице.

1600 нмЗ/ч на 1 м2, а другой газовый поток подвергают охлаждению до тем. пературы, достаточной для проведения промежуточной абсорбции, которую проводят после смешения потоков перед подачей на следующую стадию окисления. Скорость 1300-1600 нмЗ/ч на

1 м поверхности серного шлама и темо, пература газового потока 430-520 С позволяют обеспечить самовоспламенение серного шлама и устойчивые реакции образования сернистого ангридрида беэ дополнительного поддержания температуры. 15

На чертеже представлена схема, реализующая способ.

Пример. Через трубопровод 1 нагнетают в сушилку 287550 нмз/ч предварительно очищенного от пыли атсоферного воздуха с температурой

20 С, высушивают 94-95%-ной серной кислотой с температурой 65 С. Через брызгоуловитель 3 по гаэоходу 4 высушенный воздух с температурой 70 С и под давлением 2300 нм вод. ст., нагретый в теплообменниках 5-9 до температуры 416 С, направляют по газоходу 1.0 в циклонную топку 11, куда поступает в количестве 10110 кг/ч 30 жидкая сера, где сгорает с образованием 10,4 об.% SO при 1200 С. Гаэ из циклонной топки в количестве

97600 нм э/ч охлаждают в испарительо ном блоке 12 до 420 С и по гаэоходу

13 подают на первую контактную полку 14 контакгного аппарата 15, а затем соответственно через теплообменник 16 на вторую и через теплообмен- ник 9 на третью контактные полки„

Газы после первой стадии контактирования при 465 С в количестве

97600 нм /ч и степени контактирования 94% по газоходу 17 покидают контактный аппарат1 15 и делятся на два потока. Один газовый поток в количестве 71600 нм- /ч направляют по газоходу 18 на охлаждение в теплообменники 19, 20, 5 до температуры

200 С, затем в промежуточный абсор- 0 бер 2 1, который орошается 24%-ным олеумом при 55 С, и по газоходу 22— в смеситель ?3. Второй газовый поток в количестве 26000 нм /ч по гаэоходу 24 направляют в смеситель 23,Часть з/ 55 этого газового потока 1070 нм /ч направляют по байпасу 25, в который подают воздух по гаэоходу 26 в количео стве 530 нм /ч с температурой 416 С, 4 обеспежвжщ соотношение Бо,: 02 равное 6, 9: 10, 9, со скоростью

1600 нмЗ/ч на 1 м поверхности серного шлама и совместно пропускают над слоем серного шлама. При этом происходит самовоспламенение верхних слоев серного шлама, в результате чего сера сгорает в соответствии с химическими реакциями;

Так как в результате сгорания серы выделяется большое количество тепла, то прогреваются нижние слои серного шлама, где при достижении температуры 444 С происходит сублимация серы, что ускоряет процессы ее сгорания в серном пламени. Процесс длится до полного выгорания серы, т, е. периодический ° Полученная газовая смесь поступает в гаэоход

24 и далее с основным потоком в смеситель 23, где после смешения двух потоков газы с температурой 200 С поступают в промежуточный абсорбер ".7, который орошается 98,3%-ной серной кислотой при 70 С. Степень абсорбции 80> 99,9%, Газы после абсорбера 27 в количестве 71550 нмэ/ч с температурой 75 С по гаэоходу 28 направляются в теплообменники 19, 20, 16, где подогреваются до температуры 430 С, после чего поступают íà II стадию контактирования, на контактную полку 29, После контактного аппарата 15 газы с общей степенью контактирования 99,5% по газоходу 30 поступают на охлаждение в теплообменники 8, 7, 6 и с температурой 200 С поступают, в конечный абсорбер. 31, который орошается 98,3%ной серной кислотой при 70 С, после абсорбера 31 газы с концентрацией серосодержащих, не превышающей предельно допустимые концентрации, в коли -естве 58000 нм /ч при температуре

75 С выбрасываются в атмосферу.

Результаты опытов приведены в табКак видно иэ приведенных в таблице данных, при скорости потока газа над слоем серного шлама менее

1300 нмэ/ч на 1 м поверхности серно1583351

25

Общая степень

Опыт

Скорость газа, нм /м ч

Объемное соотношение $0 :0 в газов-ой смеси

Время выгорания серы

Пылеунос, кг/ч контакшламе,ч тирования аппарата,X

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,5

99,45

99,42

99,33

99,30

1 1200

2 1300

3 1600

4 1700

5 1200

6 1300.

7 1600

8 1700

9 1200

10 1300

11 1600

12 1700

13 1200

14 1300

15 1600

16 1 700

10, 4: 5,.8

10,4:5,8

10,4:5,8

10,4:5,8

6,9:10,9

6,9:10,9

6,9:i0,9

6,9:.10,9

5,2:13,4

5,2:13,4

5,2:!3,4

5,2:13,4

4,2: 15 4,2:15

4,2: 15

4,2:15

0,8

0,8

1,2

9,3

0,8

0,8

1,2

9,3

0,8

0,8

1,2

9,3

0,8

0,8

1,2

9,3

12,1

11,3

9,6

8,5

5,0

4,1

2,2

1,8

1,8

1 7

1,5

1,6

1,5

1,3

1,2

5 .го шлама и объемном соотношении SO

О в газовой смеси более 6,9:10,9 увеличивается время выгорания серы, т,е. время, в течение которого не

- обеспечивается периодическое снижение вновь образующегося серного шлама в

1 непрерывном процессе получения серной кислоты, что приводит к нарушению материального баланса использо- . вания шлама.

При скорости потока газа более

1600 нм /ч на 1 м поверхности серного шлама повышается пылеунос, который представляет собой дисперсные твердые остатки шлама после выжигания из него серы, что приводит к снижению качества серной кислоты в связи с их попаданием в нее, При объемном соотношении S03 . О> в газовой фазе менее 5,2:13,4 уменьшается общая степень контактирования в контактном аппарате в связи с увеличенным отбором воздуха, что увеличивает потери серосодержащих веществ, так как происходит их выброс в атмосферу.

Применение предлагаемого способа по сравнению с известным позволяет увеличить выход конечного продукта на 0,32% в связи с использованием отхода производства серной кислоты— серного шлама, что способствует улучшению охраны окружающей среды.

Формула изобретения

Способ получения серной кислоты, включающий многостадийное окисление диоксида серы, полученного при сжигании серы, разделение газа после первой стадии окисления на два потока один иэ которых направляют на промежуточную абсорбцию, с последующим смешением их перед второй стадией окисления, охлаждение газа и абсорбцию триоксида серы после каждой стадии окисления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения выхода продукта эа счет снижения потерь серы со шламом, полученным при сжигании ее, после разделения второй поток газа пропускают в смеси с воздухом при объемном соотношении триоксида серы к кислороду 6,9—

5,2 : 10,9 — 13,4 соответственно над слоем серного шлама при температуре

430 — 520 С со скоростью 1300—

1600 нмэ/ч на 1 м поверхности шлама, после чего смешивают с первым потоком, прошедшим промежуточную абсорбцию, и смесь перед подачей на вторую стадию окисления направляют на дополнительную абсорбцию.

1583351

Составитель М. Терентьев

РедактоР Н . ГУнько ТехРед А, Кравчук КоРРектоР С . ШекмаР

Закж 222б Тираж 411 Подписи ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101