Способ очистки обжигового сернистого газа Советский патент 1977 года по МПК C01B17/76 B01D53/14 

3

денсата, и .повысить степень осаждения тумана на стадии охлаждения -в трубах при высоких скоростях дв,ижения газа в трубах. Газ после стадии охлаждения содержит небольшое количество тумана, состоящего из укрупненных частиц. Это упрощает -последующее выделение тумана из газа, что может быть осуществлено в более простых и дешевых волокнистых фильтрах.

На чертеже представлена принципиальная технологическая схема для осуществления способа очистки о бжигового сернистого газа согласно изобретению.

При 300-350°С по газоходу 1 обжиговый сернистый газ, содержащий 3-8% водяных паров, 0,1-0,3% серного ангидрида, сернистого ангидрида, а также огарковую пыль, (0,05-0,8 г/нм) и примеси мыщьяка, селена и фтора, подают в подогреватель конденсата 2, откуда выводят по газоходу 3 при 280-300°С. В газоход 3 впрыскивают воду при 15-25°С, после чего температура газа составляет 270-290°С, а влажность 4-9%. Этот газ направляют в комплексный аппарат промыватель-охладитель 4. В его нижней зоне на барботажной тарелке 5, работающей в провальном режиме, осуществляют промывку газа серной кислотой концентрацией 30-50% H2SO4 в адиабатических условиях при 60- 80°С. После промывки газ освобождают от .брызг кислоты во встроенном сепараторе 6 и направляют на охлаждение в верхнюю часть промывателя 4. Эта часть состоит из трубного пучка 7, охлаждаемого снаружи водой, и двух нижерасположенных распределительных устройств 8 и 9. Газ после промывки, содержащий 12-15% паров воды и 15-25 г/нм туманообразной серной кислоты, подают с температурой 70-120°С в распределительное устройство 8, где через щели 10 в пего вводят водяной пар в количестве 50-70% от общего количества воды, необходимого для связывания содержащегося в газе серного апгидрида. Затем газ через распределительное устройство 8 подают в трубный пучок 7. В распределительное устройство 9 подают также подогретый конденсат с температурой 50- 100°С, который через щели И вводят на внутреннюю поверхность рабочих труб 12. Газ подают в рабочие трубы 12 снизу вверх со скоростью 10-30 м/с, что позволяет создать восходящую пленку конденсата, предотвратить тем самым резкое охлаждение газа на начальном участке, укрупнить содержащийся в нем туман и обеспечить высокую степень его осалсдения в трубном пучке до остаточного содержания 0,1-0,3 г/нм.

Охлажденный в трубном пучке 7 до 35- 40°С газ подают в волокнистый тумапоуловитель 13 для выделения остаточного тумана до требуемой нормы 0,005 г/нм, а затем направляют в сущильную башню 14.

Конденсат из трубного пучка 7 выводят с концентрацией 0,5-1,5% H2S04 по трубопроводу 15. В точке 16 его делят на два потока.

4

Один поток, составляющий 10-90% общего расхода, направляют по трубопроводу 17 в подогреватель 2, где нагревают до 50-100°С и после этого по трубопроводу 18 возвращают на вход газа в трубы через распределительное устройство 9. Другой поток при 35-40°С подают по трубопроводу 19 на барботажную тарелку 5. Туда направляют и конденсат из туманоуловителя 13 по трубопроводу 20.

Кислоту концентрацией 30-50% H2S04 выводят из аппарата по трубопроводу 21 в сборник 22, откуда насосом подают в трубопровод 23. В точке 24 этот поток делят на две части. Одну часть по трубопроводу 25 возвращают на стадию промывки, а другую часть выводят как продукцию.

Описанный способ позволяет достичь степени осаждения тумана в зоне охлаждения, равной 99%, в то время как в известном

способе степень очистки не превышает 93%. Реализация изобретения существенно упростит технологическое оформление процесса за счет исключения дорогостоящих и громоздких электрофильтров и совмещения промывки

и процесса охлаждения в одном интенсивном аппарате.

Пример. Обжиговый сернистый газ в количестве 90 тыс. с содержанием 11,4 об. % S02, 0,1 об. % ЗОз, 5 об. % НзО, 0,5 г/нм

огарковой пыли и примеси мышьяка и фтора при 325°С подают в подогреватель конденсата, а затем в промыватель-охладитель. Перед промывкой в газ впрыскивают воду с температурой 20°С в количестве 417 кг/ч. В нижней

части промывателя-охладителя сернистый газ промывают 40%-ной серной кислотой при 70°С. Па выходе из зоны промывки газ содержит 20 г/нм туманообразной серной кислоты. Перед охлаждением в газ вводят водяной пар при 100°С в количестве 688 кг/ч, что составляет 62,5% от всей вводимой в очистное отделение воды. Газ подают снизу вверх в охлаждаемые рабочие трубы диаметром 40 мм и длиной 3,5 м со скоростью 25 м/с.

На вход газа в трубы подают подогретый конденсат с температурой 72°С в количестве 560 кг/ч. Подогрев конденсата от 40 до 72°С осуществляется за счет тепла обжигового газа.

На выходе из трубного пучка газ содержит 6 об. % водяных паров и 0,2 г/нм туманообразной соляной кислоты.

Конденсат выводят из трубного пучка с концентрацией 1% H2SO4 в количестве

700 кг/ч и делят на два потока. Один поток, составляющий 80% от общего расхода или 560 кг/ч, после подогрева до 72°С возвращают на вход в рабочие трубы, а второй в количестве 140 кг/ч при 40°С подают в зону

промывки.

Выделение тумана серной кислоты из охлажденного газа производят в волокнистом туманоуловителе, после которого содержание тумана соответствует 0,005 г/нм. Конденсат

из туманоуловителя с концентрацией около

1% при 40°С в количестве 81 кг/ч направляют в зону промывки.

Одну часть промывной кислоты 40% H2SO4 в количестве 140000 кг/ч подают на репиркуляцию, вторую часть в количестве 667 кг/ч выводят как продукцию.

Степень очистки газа от тумана в зоне охлаждения составляет 99%. После очистного отделения в газе остается менее 1 мг/м фтора и сле,ы пыли и мышьяка.

Формула изобретения

Способ очистки обжигового сернистого газа в производстве серной кислоты контактным методом, включающий промывку газа сериой кислотой, охлаждение его в трубпом пучке с образованием конденсата, выделение образовавшегося на стадии промывки тумана из

газа, подачу в очистное отделение воды, необходимой для связывания содержаш,егося в газе серпого ангидрида, отличающийся тем, что, с Целью повышения степени очистки газа от тумана и упрощения пропесса, газ после промывки подают на охлаждение в трубы сиизу вверх со скоростью 10-30 м/с, 10-90% образующегося при этом кондеисата возвращают с температурой 50-100°С на

вход газа в трубы, а 50-70% воды вводят в виде пара в газ перед его охлаждением, остальную часть воды впрыскивают в жидком виде в газ перед промывкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Л1алип К- М. Сиравочпик сериокислотчика, 1971, с. 485.

2.Амелин А. Г. Производство серной кислоты, 1967, с. 136.

Г

15

Cepf ucfTjtrJiJ газ /Vi f o Seficu