Способ концентрирования серной кислоты Советский патент 1989 года по МПК C01B17/88 

t

(21)4222479/23-26

(22)06.04.87

(46) 07.09.89. Бюл. № 33 (72) К.В.Нейперт, В.С.Сущев, А.Г.Шутц, В.С.Куцак, Б.С.Колесов, Г.А.Хинич и С.С.Ханов

(53)661.255(088.8)

(56)Ашенин А.Г. Производство серной кислоты. - М.: Химия, 1956, с. 296- 299.

(54)СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

(57)Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот, в частности серной кислоты, и позволяет снизить содержание паров и тумана кислоты в отходящих газах. Концентрирование проводят в несколько стадий при непосредственном контакте кислоты с газом-теплоносителем, подаваемым противотоко. раздельно на каждую стадию. При эюь: на первую по ходу газа стадию подают 8-15% от общего расхода газа, а на последующие, кроме последней стадии, газ- теплоноситель подают в количествах, обеспечивающих поддержание на каждой из стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии. Способ позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе до 1,5 - 3,5 г/нм при концентриропяпяи кислоты до 92%-ной, а при концентрировании до 96%-ной кислоты содержание паров и тумана снижается до 2,5 с $

(Л

7,76 г/

нм-

1 табл.

Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот , в частности, серной кислоты, и позволяет снизить содержание паров и тумана кислоты в отходящих газах. Концентрирование проводят в несколько стадий при непосредственном контакте кислоты с газом-теплоносителем, подаваемым противотоком раздельно на каждую стадию. При этом на первую по ходу газа стадию подают 8-15% от общего расхода газа, а на последующие, кроме последней стадии газ-теплоноситель подают в количествах, обеспечивающих поддержание на каждой из стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии. Способ позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе до 1,5-3,5 г/м³ при концентрировании кислоты до 92%-ной, а при концентрировании до 96%-ной кислоты содержание паров и тумана снижается до 2,5-7,76 г/нм³. 1 табл.

Изобретение относится к способам концентрирования минеральных кислот, в частности серной, и может быть использовано в химической промышленности и в цветной металлургии.

Цель изобретения - снижение паров и тумана кислоты в отходящем после концентрирования газе.

Сущность способа состоит в распределении общего потока нагретого газа по стадиям концентрирования в определенном соотношении, обеспечивающем постадийно примерное равенство давления паров кислоты в газе давлению их над жидкостью.

Пример. В концентратор, работающий в режиме противотока, разделенный на несколько камер, поступает серяая кислота п количест че 13,7 т/ч при 120°С, содержащая 67% li,, ко- (Торую необходимо концентрировать до 92%-ной кислоты при наличии газа

теплоносителя, имеющего температуру

850°С.

I

Необходимый расход такого газа составляет 12600т/нм . Из этого количества газа на первую по ходу газа (последнюю по ходу кислоты) стадию подают 1Э%, т.е. 1260 г/им .

В отсутствии конденсации паров кислоты содержание её в газе после начальной- стадии составляет

СП

О СП

00

со о:

12600x0,1x4.79„ ,-,„

----ii-0,479 мм рт.ст.

1 lb(J(j

или 2,77 г/м,

где 4,79 - упругость паров над

кислотой при 220 С.

Определяют количество стадий и распределение нагретого газа по ним. При расходе 1260 м нагретого газа ha последней стадии происходит рост копцснтрации кислоты па ,7 HjSO и температуры .

Следовательно, из предпоследней стадии выходит, а на последнюю входи кислота с ,,3% и t 220-13 «207°С. Давление паров кислоты в смеси газов на предпоследней стадии, численно равное давлению паров над 92%-ной кислотой при 220°С, должно быть равно давлению паров над кисло- той на выходе из предпоследней стадии.

Уравнение равенства парциальных давлений

1260x4 ,79«( 1 260-t-X) х2,62,

где X - максимально возможное количество свежего нагретого газа, которое можно подать на предпоследнюю стадию; 2,62 - упругость паров над 89,3%-но

кислотой при , После подстановки находят Х 1040м или 8% от общего расхода нагретого газа. Этой величине расхода соответ- ствует кислота на следующей, третьей по ходу газа стадии ,1%, С и ,27 мМ рт.ст. Уравнение имеет вид 1260x4, 79 (1260+1040) 4-Х 3x1,27, отсюда и или 19% от общего расхода нагретого газа на третью . стадию.

На четвертой стадии кислота имеет ,1%, t 175°C и ,11 мм рт.ст. или 0,64 г/м. По расчету на четвер- тую стадию максимально возможное ко

5 0

0

о

5

5

личество газа оказывается большим, чем его имеется. Это означает, что, начиная с этой стадии и далее, создаются условия для поглощения и конденсации паров кислоты. Таким образом, для рассмотрения случая концентратор имеет четыре камеры, куда подается 10,8,19 и 63% от общего расхода на- |гретого газа. При этом максимальные потери кислоты с газом после началь- ; ной стадии составят 2,78 и минимальные 0,64 г/м .

В таблице приведены данные осуществления способа.

Из приведенных данных следует, что предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет снизить содержание паров и тумана серной кислоты в отходящем газе при концентрировании до 92%-ной кислоты с 4-9 до 1,5- 3,5 г/нм, а при концентрировании до 96%-ной кислоты с 12-21 до 2,5- 7,76 г/нм .

Формула изобретения

Способ концентрирования серной кислоты в несколько стадий, включающий непосредственный контакт кислоты с газом-теплоносителем в режиме противотока с раздельной подачей газа- теплоносителя на казвдУю стадию, о т- личающийся тем, что, с целью снижения содержания серной кислоты в отходящих газах, на первую по ходу газа стадию подают 8-15% от общего расхода газа, а на последующие кроме последней стадии., газ-теплоноситель подают в количествах, обеспечивающих поддержание на каждой из стадий парциального давления паров кислоты в смеси нагретого и отработанного газа, равным их парциальному давлению над кислотой на выходе со стадии.

92 96

16-37 II

27-51 16-33 - If II

4-9 12-27

3 3