Колонный аппарат для производства серной кислоты

 

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО: НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСЯНИЕ колонного аппарата для производства серной кислоты.

К авторскому свидетельству Э. K. Зейберлиха, п. В. Самарского и Б, А. Нвплун, заявленному 8 июля 1932 года (спр. о перв. № 112795).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 30 июня 1934 года. (80) Обычно в башенном камерном процессе применяют лишь незначительные количества окислов азота по сравнению с наличным количеством $0„в силу чего процесс значительно затягивается. Повышение количества окислов азота не рекомендуется во избежание слишком сильного износа свинца аппаратуры.

В настоящее время, когда имеются в распоряжении химической промышленности такие материалы, как кислотоупорный чугун, андезито-бетон, литой базальт и тому подобные материалы, это опасение становится излишним.

Предлагаемый аппарат исходит из построения его из упомянутых материалов и его конструкция обеспечивает все преимущества получения в аппарате эквивалентной смеси SO2 и N>Oq при разложении нитрозы, в условиях наилучшей денитрации, т. е. соответственного разбавления и высокой температуры.

При высокой температуре (100 — 300 ) реакция между SO> и Г1аОа происходит почти моментально, и обратное окисление образовавшейся при этом окиси азота кислородом воздуха задерживается высокой температурой. Этим создается возможность быстрой и полной денитрации нитрозы.

Особенность предлагаемого аппарата заключается в том, что он позволяет при наибольшей интенсивности завершить все необходимые для сернокислотного процесса реакции в одном башенном. аппарате.

Йппарат состоит из вертикального. цилиндра, который рядом промежуточных днищ а с отверстием посредине,, для прохода газа, перекрытых крышками (пассетами) б, заставляющими поднимающийся газ проходить через жидкость, наполняющую углубление 8 между газовым проходом и стенками цилиндра, разделен на отдельные зоны, исполняющие только одну изгфункций. Так, зона У служит для нагревания серной кислоты и ее концентрации за счет теплоты входящих печных газов. Зона П служит для продукции серной кислоты, т. е. в ней частично охлажденный в зоне У газ нагревает кислоту и добавляемые вода v, азотная кислота, разбавляя серную кислоту, еще более повышают температуру,. что вызывает бурное выделение окислов азота. Появление большого количества окислов азота в газовой фазеобусловливает усиленную реакцию. между $02 и 1Ч О„связанную с выделением большого количества тепла, которое вместе с теплотой растворения об-разующейся SO, в серной кислоте еще более повышает температуру этой эоны..

Таким образом, в зоне 11 происходит. выделение всей теплоты реакции и утилизация теплоты печных газов. Следова ельно, здесь получается концентрация кислоты под влиянием двух причин: растворения образующегося ЯОз и испарения воды. Одновременно создаются условия, при которых образующаяся окись азота медленно окисляется и, окислившись лишь в незначительной мере, переходит в следующую окислительную зону Пl. Не давая окиси азота окисляться е зоне П, используют слабую его растворимость в серной кислоте и тем самым предупреждают образование здесь нитрозы, что дает возможность получения в аппарате товарной кислоты.

Зона П1 служит для сухого окислечия окиси азота. 8 виду того, что окись азота, зыходящая из зоны П, должна проходить вентилятор и для правильного режима в зоне П требуется газ с минимальным

-количеством свободного кислорода, то, прибавляя в этой зоне или на пути к ней, например, у вентилятора, добавочное количество воздуха кислородной смеси иги кислорода, необходимое для окисления

3ЧО в НгО„охлаждают газ до необходимой для окисления NO температуры.

Эта зона отделена от зоны П глухим дном, в ней нет промежуточных днищ и она не орошается кислотой.

3она EY имеет ту жв конструкцию, мак и зона П, и служит для поглощения образовавшихся в зоне Пl окислов азота.

Для улавливания окислов азота аппа*.рат орошается сверху серной кислотой, -почти не содержа щей окислов азота.

:Насытившись окислами азота, кислота, обойдя зону 1П по обводной трубе г не:посредственно попадает в зону П, где она ..денитрируется и, выйдя из аппарата, :проходит холодильник и частично может

-быть использована как готовая продукция,.а остальная часть снова перекачи,-вается наверх аппарата для орошения.

Таким образом в предлагаемом ап.парате:

1. Реакционная зона ll служит для окисления SO, нв за счет кислорода воз.духа, а за счет окислов азота, содержащихся в нитрозе, вводимой в таком коли- честве, чтобы выделившиеся окислы

-азота полностью покрывали потребность кислорода для окисления SO2.

2. Окисление $0г в SO3 происходит при возможно высокой температуре в пре,щиах от 100 — 300 .

3. Окислительная зона Пl отделена глухим дном от продукционной зоны.

Первая в отличие от других систем не орошается и орошающая кислота отводится обводной трубой г из зоны IV в зону П.

4. Окисление окиси азота ведется не одновременно с поглощением ее.

5. Язотная кислота и вода подаются непосредственно в продукционную часть башни в самую горячую нижнюю часть аппарата. б. Поступает и вытекает кислота одного качества.

7. Интенсификатором в аппарате является повышенная температура в продукционной зоне.

8. Можно переработать сернистый газ любой концентрации, доходя до 100,, 0

SO .

9. Можно работать с давлением в абсорбционной и окислительной зоне и с разрежением в продукционной зон-.-.

Предмет изобретения.

Колонный аппарат для производства серной кислоты, отличающийся тем, что, в целях проведения всего процесса производства серной кислоты в одном аппарате, он разделен на четыре отделения: первое по ходу газа снизу, предназначенное для концентрации и денитрации серной кислоты за счет теплоты печнь х газов, имеет ввод д для газа и отвод е для готовой серной кислоты, вто;)о=, предназначенное для переработки сернистого газа в серную кислоту окислением за счет окислов азота при темп"= ратуре 100 — 300, снабжено тарелка: и с отверстиями, перекрытыми колпачками, вводом ж для воды и азотной кислоты и соединено посредством переливной трубки г с четвертым отделением и посредством газопровода 2 через вентилятор б с третьим отделением, отделенным от второго глухой тарелкой, предназначенным для окисления низших окислов азота в высшие за счет дополнительно подводимого в этом отделении воздуха, и четвертое отделение, предназначенное для поглощения окислов азота орошающей серной кислотой, снабжено тарелками с отверстиями перекрытыми колпачкамии.

И авторсюму свидетельству Э. К. Зейберлиха

П. В. Самарского и Б. А. Каплун № 37078

Эксперт Ф. Ф. Рь бкин

Редактор И, Я, Греецоа

Яенпромпечатьсоюз тип. „Печ. Труд" Зах. 5706 — МЭ