Способ окисления двуокиси серы в серный ангидрид Советский патент 1988 года по МПК C01B17/76 

СПОСОБ ОКИСЖНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ В СЕРНЫЙ АНГИДРВД по авт.св. № 1061386, отличающийся тем, что, с целью стабилизации температуры газа на выходе из контактного узла, после слоя катализатора с загруженным по его торцам инертным материалом газ пропускают через дополнительный слой-демпфер инертного материала, время контакта в котором поддерживают в пределах 0,05-5,0 с.

СП

00 ф Изобретение относится к области химической технологии, может быть использовано в производстве серной кислоты контактным методом и является дополнительным изобретением к авт.св. СССР № 1061386. Цель изобретения - стабилизация температуры газа на выходе из контактного узла. Поставленная цель достигается тем, что в способе окисления двуокиси серы в серный ангидрид на слое ка тализатора, загруженного по торцам инертным материалом, газ пропускают через дополнительный слой-демпфер инертного материала, время контакта в котором поддерживают в пределах 0,05-5,0 с. Отличия способа состоят в пропускании газа после слоя катализатора дополнительный слой инертного материала с указанным временем контакта газа в последнем. В слое-демпфере в результате продольной теплопроводности итеплообме на между поверхностью зерен инертного материала и газовым потоком проис ходит постепенное, по мере прохожде ния газа, сглаживание колебаний температуры газового потока, поступающего с основного слоя катализатора. Практически полное сглаживание колебаний прореагировавшей смеси происходит лишь после прохождения газовым потоком необходимого объема инертног материала в слое-демпфере, величина которого соответствует значению условного времени контакта, выбранного в пределах от 0,05 до 5,0 с. , Целесообразность выбранных интервалов объясняется следующими причинами. Если время соприкосновения газа с материалом слоя-демпфера сос.тав ляет менее 0,05 с, то в этом случае не будет происходит сглаживание колебаний температуры газа, так как объем инертного материала, а следова тельно, и количество накопившегося в нем тепла будет недостаточным для выравнивания температуры газовой сме си. В случае увеличения времени контакта более 5 с будет получен тот же эффект, что и при времени соприкосно вения газа с материалом слоя-демпфе ра, равным 5 с. То есть увеличивать объем инертного материала в слое-дем пфере экономически нецелесообразно. Пример 1. Реакционную смесь, состоящую из 7,5% двуокиси серы, 10,5% кислорода и 82% азота, подают в реактор на окисление. Температура исходной смеси . Процесс ведут вусловиях периодических изменений направлений газового потока. Переключение направления потока газа производят каждые 30 мин при длительности цикла 60 мин. В установившемся нестационарном режиме температура газовой смеси на выходе из слоя катализатора периодически -изменяется от 60°С до 590с. Средняя степень превращения составляет 98%. Прореагировавшую газовую смесь направляют в слой-демпфер, загруженный кусковым кварцем средним диаметром зерна 30 мм. Время контакта газа в слое-демпфере 2 с. На выходе из слоя-демпфера температура газовой смеси поддерживается неизменной во времени и равной . Пример 2. Реакционную смесь, состоящую из 12% двуокиси серы, 9% кислорода и 79% азота, при температуре подают в реактор на окисление. Длительность цикла равна ВО мин. В этих условиях температура газа на выходе из слоя катализатора периодически изменяется от до 620°С. Средняя степень превращения двуокиси серы в трехокись составляет 98. Прореагировавшую газовую смесь направляют в слой-демпфер, время контакта в котором составляет 5,0 с. Температура газа после слоя-демпфера не изменяется во времени и составляет 341°С. Пример 3. Процесс осуществляют при температуре газовой смеси на входе в слой катализатора 200 С с переменной, изменяющейся во времени концентрацией двуокиси серы .от 0,5 до 2,5%. Длительность цикла составляет 30 мин. Температура газа на выходе из слоя катализатора колеблется от ЯООдо 350°С. Средняя степень превращения составляет 99%. Прореагировавшую газовую смесь направляют в слой-демпфер, время контакта в котором равно 0,05 с. Колебания температуры на выходе из слоя-демпфера имеют максимальную амплитуду из-за переменной концентрации исходного газа. Средняя температура газовой смеси после слоя-демпферасоставляет 245с. Использование предложенного способа позволяет сгладить нежелательные 3 периодические колебания газовой смеси на выходе температуры ного узла, что гарантирует устойчивую из контакт- работу последнего. 1150879