Способ получения концентрированного диоксида серы Советский патент 1984 года по МПК C01B17/50 

4

О Од Изобретение относится к способам получения концентрированного диокси да серы и может быть использовано в производстве серной кислоты, а также в производстве моющих средств Известен способ получения концен рированного диоксида серы путем вза имодействия элементарной серы с оле умом при температуре ниже точки пла ления серы и интенсивном перемешива НИИ реакционной среды. Подогретый олеум концентрацией 23-30% своб. SO направляют в реактор, а твердую или жидкую серу подают в пространство над олеумом. Образующуюся в результате реакции газовую смесь, содержащую 92% S0,j , 8% SOj и 0,02% S направляют на очистку от паров серы. Дисперсность частиц серы в олеуме достигает 3-4 мм и время полного исчезновения частицы серы равно 3,57,5 мин, что определяет длительность процесса 1 . . Недостатками этого способа являют ся низкая интенсивность процесса и загрязнение продукта парами серы. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ полу чения концентрированного диоксида се ры путем взаимодействия серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы и интенсивном перемешивании реагентов. Расплавленную серу вводят непрерывно в газовую фазу над слоем олеума, температура которого . Дисперсность частиц серы в олеуме 2-3 мм, время полного их исчезновения 3,5-7,5 мин. Образующаяся газовая смесь, содержащая 92% г, 8% SOj, 0,02% S, требует дальнейшей очистки от паров серы С2 Недостатками известного способа являются недостаточная интенсивность процесса из-за невысокой дисперсности частиц серы в олеуме (2-3 мм), что ухудшает взаимодействие реагентов и увеличивает время исчезнования частиц, .а также загрязнение диок сида парами серы (0,02%) вследствие подачи серы в газовую фазу над слоем олеума. Цель изобретения - интенсификация процесса и уменьшение загрязнения продукта парами серы. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения концентрированного диоксида серы путем взаимодействия элементарной i серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, в котором расплавленную серу распьтивают непосредственно в слое олеума со скоростью, обеспечивающей дисперсность частиц cepbi 0,1-1,5 мм. Способ осуществляется следующим образом. При распыпе жидкой серы с температурой 125-155С непосредственно в-слое олеума, температура которого ниже температуры плавления серы ( л/90С) образуются устойчивые, сферической формы частицы (шарики) серы, что объясняется физико-химическими явлениями, которые влияют на их образование. При распыле жидкой серы в олеуме происходит распад струи жидкой серы на капли, при этом сера переходит из жидкого состояния в твердое, меняется ее структура, вязкость, поверхностное натяжение, а следовательно, и силы взаимодействия с окружающей средой. При распыле жидкой серы непосредственно в слое олеума в газовом потоке над слоем олеума она полностью отсутст- . вует, что резко повьшгает качество получаемого диоксида серы. , Размер частиц серы определяется скоростью истечения серы, а также структурой и вязкостью среды (олеума) . Целесообразно распыливать расплавленную серу в слое олеума со скоростью, обеспечивающей размер частиц серы 0,1-1,5 мм. Это достигается, например, при распьше серы механической форсункой со скоростью истечения серы 0,5-3,5 м/с. При размере частиц серы более 1,5 мм снижается интенсивность процесса взаимодействия серы с олеумом. Размер частиц менее 0,1 мм достигается значительным увеличением скорости истечения жидкой серы (из форсунки), что нерационально из-за технической сложности . Газообразный диоксид серы, вьщелившийся в результате реакции взаимодействия серы с олеумом, подхватьшает частицы твердой серы и вместе с ней движется вверх со скоростью 0,02-0,03 м/с. Скорость олеума, подаваемого сверху, превьшает скорость движения частиц серы в зоне реакции в 1,5-2,5 раза и взаимодействие серы с олеумом проходит в режиме противотока при естественном перемешивании. Время исчезновения частиц серы составляет 0,2-2 мин. Отработанный олеум выводится из реа тора с концентрацией не менее 12% своб. SOj . Образующаяся, при взаимодействии серы с олеумом газовая смесь с содержанием 92% SOj и 8% SO вьгоодится в верхней части реактора. Пример 1.В реактор непрерывного действия,сверху подают чере перфорированную решетку подогретый до олеум в количестве 61 т/ч и концентрацией 25% своб. SOj- 1 т/ч расплавленной серы при 125-155°С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии фор сунки 0,5 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 1,5 мм. Время исчезновения частищ 1 серы 2 мин. Концентрация отработанного олеума 12% своб. SOj. Получают 2283 нм/ч продукционного газа, который содержит 92. об. % SOj, 8 об.% SOj, пары серы отсутствуют. Пример 2,В реактор непрерывного действия сверху подают через перфорированную решетку подогре тый до олеум в количестве 61 т/ч концентрацией 25% своб. SOj1 т/ч расплавленной серы при 125155 С распыпивают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверс1 4 тии форсунки 3,5 м/с, что обеспечи- . вает дисперсность частиц серы 0,1 мм. Время исчезновения частиц серы 0,2 мин. Концентрация отработанного олеума 12% своб. SO. Получают 2283 продукционного газа, который содержит 92 об.% 80 и 8 об.% SOj. Пары серы отсутствуют. Пример З.В реактор непрерывного действия сверху подают через перфорированную решетку подогретый до олеум в количестве 61 т/ч концентрацией 25% своб. SO.. 1 т/ч расплавленной серы при 155 С распыливают механической форсункой непосредственно в слое олеума со скоростью истечения в отверстии форсунки 0,75 м/с, что обеспечивает дисперсность частиц серы 1 мм. Время исчезновения частиц серы - 1,5 мин. Концентрация отработанного олеума 12% своб. SOj. Получают 2283 продукционного газа, который содержит 92 об. % SOj и 8 об.% SOj. Пары серы в газе отсутствуют. Таким образом, использование предложенного способа позволяет интенсифицировать процесс взаимодействия серы с олеумом почти в два раза за счет уменьшения времени исчезновения частиц серы и повысить качество получаемого диоксида серы за счет исключения попадения паров серы в газ.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ путем взаимодействия расплавленной элементарной серы с олеумом при температуре ниже точки плавления серы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения загрязнения продукта парами серы, расплавленную серу распыпивают непосредственно в слое олеума со с ко-, ростью, обеспечивающей дисперсность частиц серы 0,1-1,5 мм.