Способ получения серной кислоты Советский патент 1988 года по МПК C01B17/76 

Изобретение относится к способам получсм ня контактной серной кислоты методом двойного контактирования и может быть использовано в химической промышленности и производстве минеральных удобрений.

, Цель Изобретения - повышение про- иЗ;Водительности процесса,

I На чертеже предстаплена схема по- лу|чеаия серной кислоты.

I Схема содержит контактный аппарат 1,1 теплообменники 2-6, экономайзер 7, пе{чь для сжигания- серы 8, котел-ути- ли1затор 9, сушильная башня 10, пер- вь многогидратный абсорбер 11, второй многогидратный абсорбер 12.

Способ осуществляют следуюрдим об|разом.

i Воздух, подаваемый на сжигание , пройдя сушильную башню 10, де- ,лйтся на два потока. Основной поток пс|догревается в теплообменниках 6 и 5 до 220-3 горячим газом, направля- с 3-го слоя 1-ой ступени окисления контактного аппарата 1 на про- межуточную абсорбцию в многогидратный абсорбер 11. Другая часть воздуха байпасируется мимо этих теплооменни- ков без подогрева. Часть подогретого воздуха после теплообменников 5 и 6 подается на 2-ю ступень окисления между слоями -катализатора с температу- рбй 220-310 С. Остальная часть по- дЬгретого воздуха смешивается с бай- пасируемым, потоком и с температурой 180-210 С пгдается в печь 8 на сжигание серы. Соотношение объемов воздуха, подаваемого между слоями катализатора, и воздуха, поступающего на сжигание серы, составляет 1:5-9 соответственно. Вследствие тот о, что на поддув между слоями идет горячий воздух, снилсается температура воздуха, подаваемого на сжигание серы, что позволяет повысить концентрацию диоксида серы. Обжиговый газ из печи 1 с концентрацией 11 об.% и температурой после охлаждения в котле-утилизаторе 9 до 400-430 С поступает в контактный аппарат 1 на 1-ю ступень окисления. З.атем газовая смесь, содержащая триоксид серы, , после охлаждения до .00-220°С в теплообменниках 4-6 поступает в 1-й моногидратный абсорбер 11 на промежуточную абсорбцию. После абсорбции газовая-, смесь нагревается в теплообменниках 4, 3, 2 до 420 С и направляется в контактный аппарат 1 ил 2-10 ступень окисления. 11ежду слоями контактной массы 2-oii ступени окисления в газовую смесь для снижения ее температуры до оптимальной добавляется воздух, предварительно подогретый в теплообменниках 6 и 5 до 220-310°С. После 2-с)Г1 ступени окисле Q ния газовая смесь, охлпждаясь в

экономайзере 7 до ,v , направляется во 2-ой моногидратный абсорбер 12 па конечную абсорбцию.

Целесообраз)шсть выбранных интер15 валов температур, подаваемых на 2-ю ступень окисления воздуха, а также соотношение его объема к объему воздуха, подаваемого на слдагание серы, объясняется данными, представ- ,

20 ленными в таблице. При температуре воздуха, подаваемого на 2-ю ступень окисления ниже 220 С, н соотношении объемов воздуха менее 1:9, возрастает температура воздуха, направляемого

25 в печь, что приводит к снижению количества подаваемой на сжигание серы, снижению степени превращения

диоксида серы и, следовательно, к .

I

снижению производительности системы.

30 При температуре воздуха выше и соотношении объемов воздуха более 1:5 не обеспечивается оптимальная температура окисления диоксида серы на 2-ой ступени окисления, что при25 водит к уменьшению степени его превращения, и, как следствие, проявля- ,ется тенденция к снижению производительности всей системы.

П р и м е р 1. Воздух в коли40 честве 185590 м /ч с температурой

40 С поступает на подогрев в два теплообменника 6 и 5, в которых подогревается до горячим газом, поступающим на 1-ю стадию абсорбции

хс после 1-ой ступени окисления, состоящей из 3-х слоев катализатора. Часть воздуха байпасируется мимо этих теплообменников без подогрева. Воздух после подогрева в этих теплообменниках делится, на два потока. Первый поток в количестве 33590 в соотношении 1:5 к общему количеству подаваемого на сжигание серы воздуха с температурой 310°С подают на поддув между слоями 2-й ступени окисле- г)ия, состоящей из двух слоев катализатора. Второй поток подогретого воздуха смешивается с байпасируемым холодным воздухом и в количеств

50

55

152ПОО nVn с температурой направляется в печь, в которую через форсунки подают 22,5 т/ч серы. Обжиговый газ нз печи с концентрацией 11 об.л диоксида серы и температурой 1160 С охлаждают в котле-утилизаторе до 420°С и подают на 1-ю ступень окисления, откуда газовая смесь после охлаждения до в теплообменниках 4, 5, 6 поступает на 1-ю стадию абсорбции. После 1-ой стадии абсорбции газ, освобожденный от серного ангидрида, подогревается в теплообменниках 3, 4, 2 до 420 С и поступает на 4-ый слой катализатора 2-ой ступени окисления. После 4-ого слоя катализатора в 1 азовую смесь поддувают 33590 м /ч воздуха с температурой 300°С, который отбирается после теплообменников 5 В результате смешения этих потоков температура газовой смеси перед 5-ым слоем катализатора снижается до оптимальной (425 С). На 5-ом слое происходит дальнейшее окисление диоксид серы в триоксид до 96,8% и далее газовая смесь, охлаждаясь в экономайзере до 200 С, поступает на 2-ю стадию абсорбции, после чего направ- ляется на выхлоп.

437349

Использование предложенного способа получения серной кислоты позволя- ет повысить производительность системы от 5 до 16% без повьшения предельно допустимой температуры газовой смеси в печи.

5

Формула изобретения

1.Способ получения серной кислоты, включающий сжигание серы до диоксида серы, двухступенчатое каталитическое окисление последнего с промежуточной абсорбцией образующегося

триоксида серы, введение части воздуха, поступаюи5его на сжигание серы, между двумя слоями катализатора второй ступени окисления и конечную абсорбцию, отличающийся

тем, что, с целью повышения производительности процесса, воздух на вторую ступень окисления между слоями катализатора вводят с температурой

220-310 0.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение объемов воздуха, подаваемого между слоями катализатора и воздуха, поступающего на сжигание серы, составляет 1:5-9 соответственно.

Изобретение относится к способам получения серной кислоты из серы и позволяет повысить производительность процесса. Воздух, подаваемый в cиcтe Jy, делится на два потока. Основной поток подогревается в теплообменниках 5 и 6 до температуры 220-310°С горячим газом, иаправляВрзду)( S яечь 180-210 С емьш на промежуточную абсорбцию с третьего слоя контактной массы. Второй, неосновной поток, байпасируется fflмo этих теплообменников 6 и 5. Часть подогретого воздуха после теплообменников подается на поддув между слоями контактной массы второй ступени контактирования в соотношении с объемом подаваемого в систему воздуха от 1:9 до 1:5. Остальная часть подогретого воздуха смешивается с байпасируемым потоком и пода-; ется в печь на сжигание серы. Температура воздуха, подаваемого в печь, 180-210°С. Такое снижение температуры воздуха на входе в печь позволяет повысить производительность системы с 5 до 16% без повьшения пре- ; дельно допустимой температуры вой смеси в печи. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. ,1 ил. (Л с т ttMd Bc3dyxffO C 00 «ч со i4ikk Ф

Температура воздуха, подаваемого между слоями. 2-ой ступени окисления, °С

Соотношение объемов воздуха

Температура воздуха, подаваемого в печь, °С

Концентрация диоксида серы в печи, об.%

Степень превращения диоксид серы на 2-ой ступени окисления, %

320 1:4,8

174 11,1

96,3