Предлагаемое изобретение имеет в виду увеличить производительность сернокислотных заводов путем применения высоких концентраций (от 30 до 50%) окислов азота, конденсируемых в холодильнике, устанавливаемом между сернокислотными башнями и башней Гей-Люссака, а также путем сожигания серосодержаш,их минералов при кислородном дутье.
В настоящее время сернокислотные заводы работают газом, процентное содержание окислов в котором колеблется от 2 до 2,5% NOg и ниже. Увеличение же процентного содержания окислов азота до б-7% влечет за собой увеличение производительности завода серной кислоты в 3,5-4 раза. Увеличение процентного содержания NOg до 30-50% повлекло бы за собой многократное увеличение производительности системы, но увеличение процентного содержания окислов азота до сих пор было связано с трудностью их улавливания и обратного возвращения в цикл. Для этого пришлось бы строить башни больших объемов, которые, не участвуя непосредственно в производстве, сильно увеличивались бы в смысле объема и затрудняли бы работу, так как пришлось бы перекачивать с башни на башню большие количества слабой азотной кислоты,
По предлагаемому способу выходящий нитрозный газ перед входом в башни Гей-Люссака поступает в холодильник и при нормальном давлении и температуре от О до 25° будет конденсироваться (чем выше температура и чем меньше процент NO,, тем меньше степень конденсации окислов). Возможно, что нахождение наиболее экономного метода работы холодильника повлечет за собой комбинацию более высокой температуры (т. е. от О до 10°) и повышенного давления. Получающийся в виде жидкости МОз поступает вновь в систему, а сконденсировавшаяся часть нитрозных газов поступает для окончательного поглощения в башни Гей-Люссака. Не исключена возможность вывода их из цикла или же использования в виде второй системы, если удастся сконденсировать остающийся газ до процента потери окислов до сих пор допускаемого.
По предлагаемому способу SOa возможно получать сжиганием пылевидного колчедана под паровым котлом при кислородном дутье. Получаемая смесь SO. и кислород идет после очистки на окисление SOj в 5Оз.
Способ сжигания пылевидного колчедана под паровым котлом при воздушном дутье уже применяется на заводах Дмерики (способ Фримана), где на каждую тонну сожженного колчадана получают 1 т дарового пара при давлении в 12 атм. Второй вариант следующий. После сжигания под паровым котлом (при воздушном дутье) полученный SOj идет на сжижение. Необходимая для этого энергия будет компенсироваться даровой энергией, полученной от сжигания колчедана. Полученный по одному из вариантов 100% SOg идет в дальнейшем на окисление в Гловерову башню, где при поступлении SO2 и окислов азота начинается процесс образования HgSO.
Таким образом сжигание колчедана под паровым котлом и в дальнейшем сжижение полученного 5О2дает, во-первых, возможность за счет полученного дарового пара получить сжижение 100% SOj, а во-вторых, за счет тепла испарения жидкого SOg конденсировать в холодильниках МОз.
Получаемый SOs путем сжигания колчедана в печах при кислородном дутье очищается от пыли и поступает в холе дильники, в которых охлаждается до возможно более низкой температуры. Из холодильников газ поступает в Гловерову башню, затем в следующие за ней (одну или две в зависимости от полноты окисления), а выходящие нитрозные газы поступают в холодильники; хвостовые газы после холодильника, если не удастся их сконденсировать, поглощаются башней Гей-Люссака, а получаемая нитроза, пройдя холодильник, поступает через пульверизаторы примерно с /3 или Vd части высоты (считая от пола к башне) в Гловерову башню. Примерно с половины объема падают с пульверизаторами жидкие окислы и вода или слабая кислота. Из Гловера нитрозный газ с не успевшим окислиться SOo и увлекаемой кислотой поступает во вторую башню, где происходит окончательное окисление. Газ подается снизу, а с /4 части его высоты подается вода или слабая кислота. Затем из второй бащни покупает газ в третью башню, где благодаря насадке и объему происходит улавливание кислоты и более полное окисление NOa в NOg, после чего газ поступает в холодильник. Поступающие кислоты и газы перед входом в каждую из башен обязательно проходят холодильник, в которых охлаждаются
до максимально возможной температуры (экономичной).
Охлаждение газов и кислот, поступающих в Гловерову и другие башни, как показали опыты, влечет увеличение производительности систем в два-три раза.
При данной системе возможно получение значительно более высоких концентраций серной кислоты, что в свою очередь увеличит производительность упаривательных аппаратов.
Применение высокопроцентного газа (N02) и холодильника для его конденсации увеличивает производительность системы и применимо как на башенных системах, так и на камерных. С другой стороны в виду того, что система благодаря высокому проценту NOo может на каждую единицу объема окислять больше (но так как производительность единицы объема связана прямолинейной прямо пропорциональной зависимостью от скорости), то систему можно перевести работать на значительно большую скорость, а следовательно, система будет работать под увеличенным относительно настоящих систем давлением, что в свою очередь облегчит конденсацию окислов.
Применение интенсивного перемешивания, как уже до сих пор показала заводская практика, увеличивает в 8-10 раз производительность, но в данном случае когда интенсивное перемешивание ставится не в середине системы, как в системе Шмиделя и Кленке, а с головы и до хвоста, интенсивность должна возрасти значительно более. Система орошения может быть следующая. В Гловерову башню снизу попадает охлажденный в специальных холодильниках газ, примерно, пройдя Vs объема насадки башни, встретит мелко распыленную и раздробленную пульверизаторами башню нитрозы, которая будет поступать из башен Гей-Люссака и будет денитрироваться. Схема орошения кислот для каждой из существующих систем остается прежняя. Прежде кислота орошалась сверху навстречу идущему газу, по принципу противотока, а в данном случае снизу башни, начиная с Ч части его высоты, учитывая скорость работы системы, которая увеличится, и степень раздробленности.
Предмет изобретения.
1. Способ получения серной кислоты путем окисления сернистого ангидрида с помощью окислов азота, отличающийся тем, что, в целях возможности применения высоких концентраций окислов азота, улавливание последних помимо башен Гей-Люссака производят во включенном между сернокислотными
башнями и башней Гей-Люссака холодильнике путем конденсации.
2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что сернистый ангидрид, вводимый в Гловерову башню, получают;; сжиганием серосодержащих материалов или же применяют жидкий.
3.Прием выполнения способа по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что сжигание серосодержащих минералов кислородом производят в котельной топке.
