Способ получения серной кислоты контактным методом Советский патент 1949 года по МПК C01B17/76 

При получении серной кислоты из серы последняя сжигается в специальных печах до сернистого ангидрида, который затем окисляется на катализаторе до серного ангидрида.

В предлагаемом способе предусм атривается непофедственное окисление серы в смеси с воздухом или чистым кислородом в присутствии катализатора до серного ангидрида с последующей абсорбцией или конденсацией серного ангидр.ида известными методами.

Насыщение воздуха серой может осуществлено различно, например в бащне с насадкой, орощаемой расплавленной серой, или в горизонтальном цилиндре, содержащем расплавленную серу, над поверхностью которой поступает горячий воздух. Температура воздуха на входе в испаритель может быть определена следующим расчетом.

Как установлено теоретически и экспе;ри1ментально, при jp.a6oTe ц а сере оптимальная концентрация сернистого ангидрида в газе перед контактными аппаратами составляет 8%. Так как в результате сжигания серы в токе воздуха объем газовой смеси не изменяется, то содержание

паров серы в 1 м нормального газа должно составлять:

1,0- 0,08- 32

,114 кг1м

22,4

Принимая температуру газовой смеси перед поступлением в контактный аппарат в 250°С, давление паров серы (Se+Ss) составляет 12 мм рт. ст.

Чтобы перевести 0,114 г серы в парообразиое состояние, ;необходим10 затратить тепло на плавление серы, ее испарение и нагревание до температуры 250°С.

Теплота плавления серы - 9,4 кал/кг, теплота испарения - 362 кал/кг и теплоемкость паров серы - 0,175 кал/кг. Используя эти данные, получаем: количество тепла для плавления серы

Q,0,l 14X9,4 1,1 кал,

количество тепла для испарения серы

,l 14x362 41,2 кал,

количество тепла для нагревания паров до 250°С

,114X0,175X250 5,0 кал.

Общее количество тепла будет: ,1-1-41,2+5,,3 кал.

75

Теплоемкость воздуха принимаем равной 0,33 кал1м, поэтому , воздух в результате испарения серы охладится:

47,3

- 143°С.

Д

0,33

Следовательно, температура воздуха перед входом в испаритель будет:

/ 250-fl43 393°C.

Для окисления паров серы до серного ангидрида может быть использована ванадиевая контактная масса, применяемая в контактном сернокислотном процессе.

Для окисления серы до серного ангидрида на ванадиевом катализаторе могут быть использованы обычные контактные аппараты, используемые для ойисления сернистого ангидрида. Однако внутренние теплообменники должны иметь несколько большую поверхность, так как в этом случае количество тепла выделяется больше, чем при окислении сернистого ангидрида:

S-f3/2O2 -SO3+91,9 кал 5О2+/2 5Оз+22,6 кал.

Используя эти данные, нетрудно рассчитать необходимую поверх-ность теплообменников.

На чертеже изображена схема предлагаемого метода производства. Атмосферный или осушенный воздух подогревается в теплообменнике 3 и направляете в аппарат / для испарения серы. Здесь воздух насыщается парами серы, после чего поступает в контактный аппарат 2, теплообменник 5 и в абсорберы или конденсаторы серного ангидрида.

Схемой предусматривается регулирование концентрации серы в газовой смеси, поступающей в контактный аппарат, и температурного режима контактного узла.

Преимущество настоящего способа состоит также в том, что основное количество теплоты о-бразования серной кислоты выделяется е одном месте - в контактном аппарате; поэтому его легко использовать.

Предмет изобретения

Способ получения серной кислоты контактным методом, отличающийся тем, что пары серы в смеси с воздухом или кислородом окисляют в присутствии катализатора непосредственно до серного ангидрида, который затем абсорбируют или конденсируют обычным способом.