Способ получения серной кислоты Советский патент 1979 года по МПК C01B17/76 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к производству серной кислоты. Известен способ получения серной кислоты, заключающийся в сжигании с росодержащего сырья с последующим окислением полученного сернистого ангидрида при температуре 80-180 С и давлении 10-80 ата в водной среде в присутствии вводимых извне окислов азота или азотной кислоты в качестве катализатора. Недостаток известного способа состоит в нео ходимости компремиро- вания газа, полученного на стадии сжигания сырья, следствием чего явл ются большие капитальные затраты и невозможность создания агрегата кру ной мощности. Получение сернистого газа в обжиговых печах сопровождает получением огарка в твердом виде. Из-за большого уноса шлака сернисты газ загнллен, что приводит к большой истираемости аппаратуры. Кроме того, необходима очистка сернистого газа. С целью упрощения процесса и повышения его экономичности сжигание серосодержащего сырья ведут в присутствии избытка-воздуха при температуре 900-2000 С и давлении 2-80 а и в качестве катализатс а для окисления сернистого ангидрида в серную кислоту используют окислы азота, полученные непосредственно при сжигании сырья. Способ осуществляют.следующим образом. Все стадии процесса проводят давлением 2-80 ата. Выбросные газы после стадии переработки сернистого ангидрида Б серную кислоту нагревают путем теплообмена с обжиговыми газами и направляют в газовую турбину, объединенную с валом компрессора воздуха или другого кислородсодержащего газа. Компрессор воздуха может иметь дополнительный привод от паровой турбины, работающей на паре, полученном за счет рекуперации тепла химических реакций. Газовая турбина и компрессор могут быть объединены в газотурбинную установку с пусковой камерой горения и единой системой управления и регулирования; Сжигание серы или серосодержащего сырья можно проводить в высоконапряженной топке с жидким шлакоудалением из зоны горения и последующим гранулированием шлака.

Один из возможных вариантов технологической схекЕЛ осуществления предлагаемого способа следующий.

Забираемый из атмосферы воздух (или кислородсодержащий газ) поступает в компрессор где сжимается до 2-80 ата, а затем - в печь (топку) для сжигания серы или серосодержащего сырья {FeS, HgS, сернистых сланцев, мазута, угля и т.д.). Проведение процесса окисления серосодержащего сырья под давлением создает благоприятные условия для форсирования работы печи (топки) и организации .удаления огарка (шлака) из зоны горения в жидком виде, благодаря чему резко сокращается запыленность сернистого газа. Для утилизации тепла огарка и упрощения вывода его из топки охлаждение и гранулирование огарка проводят за счет теплообмена его с воздухом, идущим на горение. Этот подогрев воздуха дополнительно повышает температуру горения, обеспечивая форсированный режим горения в топке с выводом жидкого огарка из зоны горения.

Повышенное давление и высокая температура в зоне горения (9002000°С) обеспечивают возможность поэтучения окислов азота за счет окисления азота воздуха в топке, где сжигают сырье. Закалка полученных окислов азота может быть осуществлена любым -известным способом, например путем теплообмена через поверхно сть.

Обжиговые газы, содержащие сернистый ангиот ид, направляют в котельные поверхности котла-утилизатора. После котла-утилизатора газовый поток проходит теплообменник, котельные поверхности и затем с температурой 200400 С поступает на очистку от примесей. Очищенный и охлажденный до 40вО С газ направляют в реактор, куда также подают воду.

5 Образующуюся серную кислоту наЩ|авляют на склад, а выбросные газы, очищенные от окислов серы, подогревают в теплообменнике и с температурой 500-800°С подают в газовую турбину, объединенную с валом компрессора.

Для угфощения запуска и повышения устойчивости работы газовая турбина и компрессор йлть объединены

5 в единую газотурбинную установку. Избыток энергии газотурбинного агрегата и паровой турбины перерабатывают в злектроэнергию.

Формула изобретения

Способ серной кислоты путем сжигания серосодержащего сырья с последующим окислением полученного сернистого ангидаида в серную кислот в водной среде при температуре 80180 С и давлении 10-80 ата в присутствии катализатора - окислов азота, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения его экономичности, сжигание сырья ведут в присутствии избытка воздуха при температуре 900-2000 С и давлени 2-80 ата и в качестве катализатора для окисления сернистого ангидрида в серную кислоту используют окислы азота, полученные непосредственно при сжигании сырья.