Способ получения серной кислоты из сероводорода Советский патент 1985 года по МПК C01B17/76 

;о эо

о Изобретение относится к способам получения серной кислоты. Целью изобретения является более полное использование вторичных энер гетических ресурсов и снижение вред ных выбросов в атмосферу. . Пример 1. Сероводородный газ, содержащий 88% HjS, в количест ве 16406 ,сжигают в смеСи с воз духом в печи, после которой получаю состав газа на производительность 62,5 т в час моногидрата (1500 т в сутки), представленньм в таблице. После печи газ охлаждают до АЗО и направляют в реактор, в котором степень окисления SO на катализаторе составляет 96%. После реактора Газовую смесь, (состав приведен выше содержащую (Рдо, + PSO,) 27400 22176,+ 9242 и.о/.so, 2 22176/924Д 24 направляют в б ашню-конденсатор, орошаемую серной кислотой с концентрацией 93% и температурой на выходе из нее 150 С. После башни-конденсатора газ направ ляют в сушильную башню, в которой создают противоточный ход газа и орошающей кислоты, концентрация которой на входе в башню составляет 92% KjSG, а ее температура -50°С; температура кислоты на выходе из башни 70 С. После сушильной башни газ нагревают до 420°С и направляют на доокисление во второй реактор, в котором достигается степень превр щения 99,5%, а после него - в абсорбер, работающие в обычном режиме концентрация кислоты 98,3%, темпера тура на входе 50 С. Указанный режим по концентрации серной кислоты достигается тем, что часть кислоты из сушильной башн передается в сборник второго абсор бера, а избыток кислоты абсорбера передается в сборник сушильной башни, продукционная кислота выводится из цикла сушильной башни. Пример 2. Реализация процесса аналогична. Газ после первого контактного аппарата направляется в башню-конденсатор, орошаемую серной кислотой концентрации 98% с температурой, на входе в башню-конденсатор 100 С и на выходе - 250°С (движение потоков параллельное). После башни-конденсатора газ направляют в сушильную башню с противоточным движением потоков. Концентрация орошающей кислоты 98%, а температура на входе 70°С, на выходе 100 С. Дальнейшее осуществление процесса по примеру 1. Пример- 3. Процесс проводят по примеру 1. Газ подается в башнюконденсатор, в которой создается параллельный ход газа и орошающей кислоты. Концентрация кислоты на входе в башню-конденсатор составляет 95%, а ее температура на входе в башню-конденсатор 70°С и на выходе из нее 200®С. Режим работы сушильной башни: концентрация кислоты 95% , температура кислоты на входе 60°С, на выходе . Пример 4. Процесс осуществляют по примеру 1. После первой ступени реактора газовую смесь, содержащую , SO, SO , Oj, направляют в теплообменную секцию котла-утилизатора для охлаждения газа до .температуры 350 С и после него в башнюконденсатор, орошаемую серной кислотой, с противоточным движением орошакщей кислоты и газового .потока. Концентрация кислоты на входе в башню-конденсатор 95% H5,S04, температура -кислоты на входе , на выходе 250 С. Газ из башни-конденсатора подают в аппарат с волокнистьЫи фильтрами, в котором происходит снятие пересьш;ения паров серной, кислоты, а после него - в сушильную башню с параметрами процесса концентрация кислоты на входе в баш ню 95% , температура кислоты на входе в башню 50°С, на выходе 70 С. Далее процесс осуществляется по примеру .1. Пример 5. Процесс проводят по примеру 1. После первой ступени реактор а газовую смесь, содержащую , 30, 50, Og, направляют в теплообменную секции котла-утилизатора для охлаждения газа до температуры 350 С и после него в башнюконденсатор, орошаемую серной кислотой, с противоточным движением орошакщей кислоты и газового потока. Концентрация кислоты на iixojDte в башню-конденсатор 93% , температура на входе 50°С, на выходе 150 С. Газ из башни-конденсатора направляют в сушильную башню, в которой создают противоточный ход газа и орошающей кислоты, концентрация которой на входе в башню составляет 92% , а ее

температура 40°С, температура кислоты на выходе из башни 70 С. Далее осуществляют процесс по примеру 1. При низкой температуре 1() осушающей кислоты процесс Гпротекает интенсивно, одйакр для получения такой температуры кислоты требуется большая поверхность теплообмена с охлаждающей водой, что технически и экономически нецелесообразно.

Повьппение коэффициента использования тепла достигается за счет охлаждения водой горячей кислоты на выходе башни-конденсатора встроенным в сборник кислоты холодильником с температуры 150-250 С до температзфы орошающей кислоты 50-100 С

Коэффициент использования тепла можно рассчитать из тепловых эффектов процесса:

H,,S (г) + 1,5 0, (г)

(г) + ЗОг (г) + + 519,309 кДж/моль

SO 2 (г) + 0,5 О, (г), (г) + 96,114 кДж/моль

SO (г) + HjO (г)

, (г) + 124,988 кДж/моль HgSO (г) - (г) + 50,196 кДж/моль. С учетом теплоты-разбавления серной кислоты до концентрации 93% (34,1 кДж/моль) общий тепловой эффект образования серной кислоты составит 824,7 кДж/моль.

При принятых значениях параметров входных и выходных потоков количество тепла, утилизируемое в башне-конденсаторе, составит с учетом 10% теплопотерь 190 кДж/моль, и поэтому общий коэффициент использова ния тепла в процессе составит 56% от теоретического в сравнении с 32% по известной технологии.

Кроме того, за счет повышения степени конверсии SO до 99,5% против 98% по известному снижаются выбросы SOg в атмосферу.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ СЕРОВОДОРОДА, включающий сжигание его, каталитическое окисление полученного диоксида серы во влажной газовой смеси и конденсацию серной кислоты в башне-конденсаторе, орошаемой концентрированной серной кислотой с повьш1енной температурой, отличающийся тем, что, с целью более полного использования вторичных энергетических ресурсов и снижения вредных выбросов в атмосферу, температуру серной кислоты на выходе из башни-конденсатора поддерживают равной 150-250 С, а парогазовую смесь после башни-конденсатора подвергают осушке серной кислотой СП и направляют на доокисление.