СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1936 года по МПК C01B17/82 

Предметом настоящего изобретения является способ получения серной кислоты с применением нитрозы, благодаря которому значительно повышается производительность реакционного пространства. Это повышение производительности обусловливается созданием длительного контакта печных газов с нитрозой благодаря вдуванию их в трубы через 1 инжектор. В качестве инжектирующей среды используется кислота, подаваемая под давлением около 10 атм.

Аппаратурное оформление данного способа заключается в замене обычных свинцовых громоздких камер и башен с насадками на компактную систему вертикальных высоких или горизонтальных длинных, но в обоих случаях узких металлических или керамических труб, орошаемых эмульсией нитрозы и реакционных печных газов, создаваемой в специальных распылителях-смесителях нитрозы с газами, установленных в начале каждой трубы. Система, схематически изображенная на прилагаемом чертеже, состоит из ряда параллельно расположенных трубчатых элементов: а) одной денитрационно-продукционной трубы 7, б) одной продукционной трубы 2 и двух регенераторных труб 4. Денитрационно-продукционная трубе 1 и продукционная трубе 2 соединены по газу, последовательно. Две генерационные трубы 4 также соединены последовательно. Все элементы продукционных труб и регенерационных труб соединяются между собою по газу через окислительную башню 3, орошаемую кислотой 55-57° , замкнутой на себя с перетоком части слабой кислоты на продукционные и денитрационно-продукционные трубы. Печные газы вентилятором или турбокомпрессором подаются параллельно во все трубчатые элементы и проходят каждый из элементов последовательно. Продукционно-денитрационная труба каждого элементе может работать или как продукционная, с незначительной денитрацией, или как денитрационная, главным образом, при выпуске продукции. В окислительной башне окислы азота достигают состояния N₂O₃ и удаляются остатки SO₂ из газа. В регенерационных трубах происходит абсорбция окислов азота. Распылители-смесители 5 газа и нитрозы представляют собой инжекторы, сконструированные с расчетом получения максимального отношения засасываемого объема газа на один объем жидкости. Все продукционные и денитрационные трубы, а также часть регенерационных заключены в железные концентрически расположенные к трубам кожухи, в которых циркулирует холодная вода; таким образом реакционные трубы являются одновременно и холодильниками. Кроме этого имеются добавочные холодильники 6 для продукционных труб и для окислительной башни, служащие для регулирования температурного режима.

Режимной новизной данной системы является пониженная температура реакционного пространства вследствие одновременного охлаждения реагирующих масс, благодаря чему свинец может быть заменен чугуном. Данная система обладает высокой интенсивностью порядка 300-500 кг/м³ реакционного общего объема, минимальными потерями азотной кислоты и большими удобствами в отношении осмотра и ремонта аппаратов и, вследствие указанных причин, небольшими капитальными затратами на установку и резко пониженной себестоимостью продукции.

Основанием к данному предложению являются; а) теоретическое исследование процесса получения серной кислоты нитрозным способом и б) лабораторное полузаводское исследование работы элементов данной системы, выполненное совместно авторами настоящего предложения, показывающее, что понижение температуры реакции и повышение удельной поверхности жидкости, достигаемой при помощи указанных специальных распылителей смесителей жидкости и газа приводит к резкому увеличению интенсивности производственного процесса и резкому понижению потерь.

Крепость нитроз на продукционных и регенерационных трубах 57-59,5° , HNO₃ - от 1% до 3%. Давление кислоты, подаваемой в распылители смесители, от 2 до 10 атм. Давление газа от 1 до 5 атм.

1. Способ получения серной кислоты с применением нитрозы, отличающийся тем, что, в целях создания наилучшего длительного контакта печных газов с нитрозой, их вдувают в трубы через инжектор, используя в качестве инжектирующей среды кислоту, подаваемую под давлением до 10 атм.

2. Прием выполнения способа, означенного в п. 1, отличающийся тем, что газы к инжектору подают под давлением до 5 атм.

3. Прием выполнения способа, означенного в пп. 1 и 2, отличающийся тем, что объемное в смеси отношение количества газа к жидкости поддерживают от 13:1 и выше.