АБСОРБЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2001 года по МПК C01B17/80 C01B17/74 C01B17/76 

Изобретение относится к аппаратурному оформлению абсорбционной установки в технологической схеме производства серной кислоты.

Известна установка для получения серной кислоты, включающая промежуточный абсорбер с циркуляционным сборником, кислотным насосом и кислотным холодильником, газовый теплообменник и экономайзер. SO₃-содержащий газ после контактного узла охлаждается в газовом теплообменнике с температурой 460-470^oC до 390-430^oC "холодным" газом, поступающим после промежуточного абсорбера в контактный узел, и направляется в экономайзер, где охлаждается до 180-220^oC. После экономайзера SO₃-содержащий газ поступает в промежуточный абсорбер, где происходит поглощение SO₃ с образованием серной кислоты (Sulphur, N 232, Sulphuric acid technology, p. 50-57, 1994).

Недостатком аналога является возможность конденсации паров серной кислоты в экономайзере, что приводит к быстрому выходу его из строя.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является другая известная абсорбционная установка, описанная в способе производства серной кислоты. Известная установка содержит абсорбер, газовый теплообменник, теплообменный аппарат для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник, кислотный холодильник, а также теплообменники потребителя и теплообменный аппарат для охлаждения воды. Данная установка представлена на фиг. 1. В этой установке на вход в газовый теплообменник (3) по трубному пространству подается газ с температурой 425^oC. Выход газового теплообменника (3) по трубному пространству соединен с теплообменным аппаратом (2). Теплообменный аппарат (2) замкнут в линию, включающую теплообменный аппарат для охлаждения воды (7) и теплообменник потребителя (8). Выход из абсорбера (1) по кислоте соединен с циркуляционным сборником (4) и через него с кислотным холодильником (5). Выход из этого холодильника связан с одной стороны с абсорбером (1), а с другой стороны - с теплообменником потребителя (6) (EP N 0101110, кл. C 01 B 17/76, 22.02.84 г.).

Недостатком установки является сложность аппаратурного оформления установки и ее ненадежность, связанная с утечкой кислоты в кислотном холодильнике и как следствие - коррозией и выходу из строя теплообменных аппаратов, а также попадание закисленной воды потребителю.

Предлагается абсорбционная установка в технологической схеме производства серной кислоты, включающая абсорбер, газовый теплообменник, теплообменный аппарат для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник и кислотный теплообменник (холодильник), которая снабжена барабаном-сепаратором, выход которого соединен с входом теплообменного аппарата, а вход - с выходом из теплообменного аппарата и который оснащен линией подпитки водой и линией отвода пара потребителя, а вход и выход хладоагента в кислотном холодильнике соединены непосредственно с потребителем.

Предложенная установка представлена на фиг. 2 и состоит из:
1. Абсорбера
2. Теплообменного аппарата
3. Газового теплообменника
4. Циркуляционного сборника
5. Кислотного теплообменника (холодильника)
6. Барабана-сепаратора
Установка работает следующим образом. Газовая смесь, содержащая SO₃, из контактного узла с температурой 450-470^oC, поступает в трубное пространство газового теплообменника (3), где охлаждается газом, поступающим в контактный узел после абсорбера (1) до температуры 380-410^oC, и направляется в теплообменный аппарат (2), в котором охлаждается до 160-200^oC, и далее поступает в абсорбер (1) на абсорбцию SO₃. Охлаждение газовой смеси в теплообменном аппарате (2) проводится водой с температурой 120-180^oC, поступающей в трубное пространство теплообменного аппарата (2) из барабана-сепаратора (6) с давлением, соответствующим температуре насыщенного пара. Образующаяся в теплообменном аппарате (2) пароводяная эмульсия поступает в барабан-сепаратор (6). После сепарации насыщенный пар с параметрами: t = 120-180^oC и P = 3-10 атм, направляется непосредственно потребителю.

В абсорбере (1) происходит поглощение SO₃ орошающей кислотой с входной температурой 70-110^oC, которая в процессе поглощения SO₃ разогревается до 90-160^oC в зависимости от плотности орошения и исходной температуры. Из абсорбера (1) газовая смесь направляется в газовый теплообменник (3) контактного узла. Орошающая кислота из абсорбера (1) с температурой 90-160^oC стекает в циркуляционный сборник (4), откуда кислотным насосом подается на охлаждение в кислотный теплообменник (холодильник) (5), в котором охлаждается до 70-110^oC. Охлаждение орошающей кислоты в кислотном холодильнике (5) может производиться как оборотной водой с входной температурой 26-28^oC, так и теплотехнической водой, используемой в дальнейшем для обогрева жилых помещений и других бытовых нужд.

После кислотного холодильника (5) орошающая кислота с температурой 70-110^oC поступает в абсорбер (1) на орошение.

Использование предложенной установки с раздельными контурами кислотного теплообменника (холодильника) и теплообменного аппарата с барабаном-сепаратором позволяет избежать попадания закисленной воды в последний указанный контур и предотвратить выход из строя его теплообменных аппаратов.

Кроме того, установка гарантирует передачу незакисленной воды потребителю.

Изобретение относится к аппаратурному оформлению абсорбционной установки в технологической схеме производства серной кислоты. Сущность изобретения: абсорбционная установка включает абсорбер (1), газовый теплообменник (3), теплообменный аппарат (2) для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник (4) и кислотный холодильник (5). Абсорбционная установка снабжена также барабаном-сепаратором (6), выход которого соединен с входом теплообменного аппарата (2), а вход - с выходом из теплообменного аппарата (2) и оснащен линией подпитки водой и линией отвода пара потребителю, а вход и выход хладагента кислотного холодильника (5) соединены непосредственно с потребителем. Использование предложенной установки с раздельными контурами кислотного холодильника и теплообменного аппарата с барабаном-сепаратором позволяет избежать попадания закисленной воды в последний указанный контур и тем самым предотвратить процесс коррозии, что позволяет повысить надежность установки. 2 ил.

Абсорбционная установка в технологической схеме производства серной кислоты, включающая абсорбер, газовый теплообменник, теплообменный аппарат для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник и кислотный холодильник, отличающаяся тем, что она снабжена барабаном-сепаратором, выход которого соединен с входом теплообменного аппарата, а вход - с выходом из теплообменного аппарата и оснащен линией подпитки водой и линией отвода пара потребителю, а вход и выход хладагента кислотного холодильника соединены непосредственно с потребителем.