Способ конденсации паров серной кислоты Советский патент 1978 года по МПК C01B17/76 

1

Изобретение относится к технологии получения серной кислоты, в частности к способам конденсации паров серной кислоты.

В технологической схеме получения серной кислоты контактным методом образование паров серной кислоты происходит на выходе обжигового газа из контактного аппарата и на стадии абсорбции серного ангидрида. При получении серной кислоты методом мокрого катализа вся кислота получается в виде пара, который в дальнейшем конденсируют. , Конденсацию паров серной кислоты можно проводить в аппаратах нескольких типов: барботерах, насадочных скрубберах и трубчатых конденсаторах.

В аппаратах барботажного типа, в которых газ проходит через слой жидкости, конденсация паров серной кислоты происходит на внутренней поверхности образующихся при барботаже пузырьков 1.

Подобные аппараты не получили плирокого применения в промышленности из-за высокого гидравлического сопротивления, сложности монтажа и т. п.

Наиболее близок к предложенному по технической суш,ности способ конденсации паров серной кислоты в сернокислотных башнях с насадкой 2.

Согласно этому способу обжиговый газ после контактного аппарата поступает в нижнюю часть башни, а сверху насадка башни

орошается серной кислотой. Конденсация наров серной кислоты происходит на }1асадке

башни при контакте пара с холодной орошаюшей кислотой. Газовый ноток подается

обычно со скоростью 0,8-1,0 м/с, снижение

температуры газа идет со скоростью

15-20°С/с.

Однако в процессе по известному снособу невозможно использование больших скоростей газового потока. Кроме того, работа в условиях пересышения паров выше критического обуславливает образование тумана, в котором содержится до 30% всей кислоты. Цель изобретения - интенсификация процесса конденсации паров серной кислоты и уменьшение туманообразования.

Достигается это за счет того, что конденсацию паров серной кислоты проводят на каплях орошающей серной кислоты с размером 1,5-2,2 мм при скорости газового потока 1,5-2,5 м/с, предпочтительно 2,0 м/с, и скорости снижения температуры газа 40-45°С/с. По предложенному способу конденсацию паров серной кислоты проводят в безнасадочном аппарате с коническим пережимом в части, снабженном гребенчатыми форсунками. Газ поступает снизу, а через форсунки по всему объему аппарата орошают 93-95%ной серной кислотой. Процесс койденсации паров серной кислоты начинается в нижней части аппарата в условиях максимального пересыщения и идет с частичным образованием тумана серной кислоты. Далее газ поступает в горловину аппарата. В суженой части горловины образуется сплошная завеса жидкости. Газ, проходя со скоростью 50 м/с, разрывает жидкость на капли, размер которых обратно пропорционален скорости газового потока. Туман, образовавшийся в нижней части аппарата, коагулирует, укрупняется, осаждается в горловине конденсатора. Хороший контакт между газовой и жидкой фазами возникает за счет разности в скорости газа и жидкости и обеспечивается сильным турбулентным перемешиванием. Благодаря этому резко возрастает коэффициент массопередачи и снижается температура газа. Из горловины газ поступает в верхнюю расширительиую камеру, где разность температур между жидкостью и газом ниже и конденсация паров происходит в условиях пересышения ниже критического без образования тумана. Степень конденсации составляет 87-95%, объемный коэффициент конденсации достигает 1700-2100 кг/мз-ч-мм рт. ст. Пример. Газ из контактного аппарата в количестве , содержаш,ий, %: 5Оз 7,9; S02 1,6; Ог 4,8; Na 81,5 и Н2О 4,2 с температурой 260°С поступает в конденсатор-абсорбер, полую башню диаметром 6 м и высотой 16 м. Конденсатор-абсорбер орошают 94%-ной серной кислотой, разбрызгиваемой форсунками с размером капель 1,5-2,2 мм. Обжиговый газ подают со скоростью 2,2 м/с, что обеспечивает скорость снижения температуры 40°С/с. На выходе из конденсатора газ рмеет температуру 80°С. Степень конденсации паров серной кислоты в этих условиях составляет 93,5%, объемный коэффициент конденсации равен 2100 кг/м -ч-мм рт. ст. Формула изобретения Способ конденсации паров серной кислоты путем охлаждения при контактировании с орошающей серной кислотой, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и уменьшения туманообразования, конденсацию ведут на каплях орошающей кислоты с размером 1,5-2,2 мм при скорости газового потока 1,5-2,5, предночтительно 2,0 м/с, и скорости снижения температуры газа 40-45°С/с. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Рамм В. М. Абсорбция газов. М., «Химия, 1966, с. 498. 2.Амелин А. Г. Технология серной кислоты. М., «Химия, 1971, с. 285.