Колонный аппарат для производства серной кислоты Советский патент 1934 года по МПК C01B17/86 

Обычно в башенном камерном процессе применяют лишь незначительные количества окислов азота по сравнению с наличным количеством SO2, в силу чего процесс значительно затягивается. Повышение количества окислов азота не рекомендуется во избежание слишком сильного износа свинца аппаратуры. В настоящее время, когда имеются в распоряжении химической промышленности такие материалы, как кислотоупорный ч угун, андезито-бетон, литой базальт и тому подобные материалы, это опасение становится излишним.

Предлагаемый аппарат исходит из построения его из упомянутых материалов и его конструкция обеспечивает все преимущества получения в аппарате эквивалентной смеси ЗОз и МзОз при разложении нитрозы, в условиях наилучшей денитрации, т. е. соответственного разбавления и высокой температуры.

При высокой температуре (100-300°) реакция между SOj и МзОз происходит почти моментально, и обратное окисление образовавшейся при этом окиси азота кислородом воздуха задерживается высокой температурой. Этим создается возможность быстрой и полной денитрации нитрозы.

Особенность предлагаемого аппарата заключается в том, что он позволяет при наибольшей интенсивности завершить

все необходимые для сернокислотного процесса реакции в одном башенном аппарате.

Аппарат состоит из вертикальногацилиндра, который рядом промежуточных днищ а с отверстием посредине,, для прохода газа, перекрытых крышками (пассетами) б, заставляющими поднимающийся газ проходить через жидкость, наполняющую углубление в между газовым проходом и стенками цилиндра разделен на отдельные зоны, исполняющие только одну H3f функций. Так, зона / служит для нагревания серной кислоты и ее концентрации за счет теплоты входящих печных газов. Зона // служит цля продукции серной кислоты, т. е. в ней частично охлажденный в зоне / газ нагревает кислоту и добавляемые вода и; азотная кислота, разбавляя серную кислоту, еще более повышают температуру,, что вызывает бурное выделение окислов азота. Появление большого количества окислов азота в газовой фазеобусловливает усиленную реакцию между ЗОг и NjOj, связанную с выделе нием большого количества тепла, которое вместе с теплотой растворения образующейся 5Оз в серной кислоте ещеболее повышает температуру этой зоны. Таким образом, в зоне // происходит выделение всей теплоты реакции и утилизация теплоты печных газов. Следовательно, здесь получается концентрация «ислоты под влиянием двух причин: растворения образующегося ЗОз и испарения воды. Одновременно создаются условия, при которых образующаяся окись азота медленно окисляется и, окислившись лишь в незначительной мере,переходит в следующую окислительную зону ///. Не давая окиси азота окисляться в зоне //, используют слабую его растворимость в серной кислоте и тем самым предупреждают образование здесь нитрозы, что дает возможность получения в аппарате товарной кислоты.

Зона /// служит для сухого окисления окиси азота. В виду того, что окись азота, -выходящая из зоны //, должна проходить вентилятор и для правильного режима а зоне // требуется газ с минимальным -количеством свободного кислорода, то, прибавляя в этой зоне или на пути к ней, например, у вентилятора, добавочное ко-яичество воздуха кислородной смеси или кислорода, необходимое для окисления iSO в NjOs, охлаждают газ до необходимой для окисления МО температуры. Эта зона отделена от зоны // глухим дном, в ней нет промежуточных днищ и юна не орошается кислотой.

Зона JV имеет ту же конструкцию, «ак и зона //, и служит для поглощения образовавшихся в зоне /// окислов азота. Для улавливания окислов азота аппа5рат орошается сверху серной кислотой, почти не содержащей окислов азота Насытившись окислами азота, кислота обойдя зону /// по обводной трубе г не посредственно попадает в зону //, где она .денитрируется и, выйдя из аппарата проходит холодильник и частично может быть использована как готовая продукщчя,,а остальная часть снова перекачи вается наверх аппарата для орошения Таким образом в предлагаемом апшарате:

1.Реакционная зона У/ служит для окисления SOg не за счет кислорода воз,духа, а за счет окислов азота, содержащихся в нитрозе, вводимой в таком количестве, чтобы выделившиеся окислы ;азота полностью покрывали потребность Кислорода для окисления SO2.

2.Окисление SOj в 5Оз происходит Ч1ри вэзможно высокой температуре в пре аелах от 100-300°.

3.Окислительная зона /// отделена глухим дном от продукционной зоны.

Первая в отличие от других систем не орошается и орошающая кислота отводится обводной трубой г из зоны IV в зону //.

4.Окисление окиси азота ведется не одновременно с поглощением ее.

5.Азотная кислота и вода подаются непосредственно в продукционную часть башни в самую горячую нижнюю часть аппарата.

6.Поступает и вытекает кислота одного качества.

7.Интенсификатором в аппарате является повышенная температура в продукционной зоне.

8.Можно переработать сернистый газ любой концентрации, доходя до 100°/о ЗОг.

9.Можно работать с давлением в абсорбционной и окислительной зона и с разрежением в продукционной зоне.

Предмет изобретения.

Колонный аппарат для произзодства серной кислоты, отличающийся тем, что, в целях проведения всего процесса производства серной кислоты в одном аппарате, он разделен на четыре отделения: первое по ходу газа снизу, предназначенное для концентрации и денитрации серной кислоты за счет теплоты газов, имеет ввод д для газа и отвод е для готовой серной кислоты, второе, предназначенное для переработки сернистого газа в серную кислоту окислением за счет окислов азота при температуре 100-300°, снабжено тарелкачи с отверстиями, перекрытыми колпачками, вводом ж для воды и азотной кислоты и соединено посредством переливной трубки г с четвертым отделением и посредством газопровода 2 через вентилятор б с третьим отделением, отделенным от второго глухой тарелкой, предназначенным для окисления низших окислов азота в высшие за счет дополнительно подводимого в этом отделении воздуха, и четвертое отделение, предназначенное для поглощения окислов азота орошающей серной кислотой, снабжено тарелками с отверстиями перекрытыми колпачками.

к авторскому свидетельству Э. К. Эейберлиха, П. В. Самарского и В. А Каплун № 37078

.