Способ абсорбции серного ангидрида и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК C01B17/76 B01D53/18 

(54) СПОСОБ АБСОРБЦИИ СЕРНОГО АНГИДРИДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к способам абсорбции серного ангидрида в производстве серной кислоты. Известен способ абсорбции серного ангидрида серной кислоты в пленочном режиме, в котором исходные подают прямотоком при скорости подйчи, газа 15-30 м/с Ц. Известен также способ абсорбции серного ангидрида серной кислотой в пленочном режиме в насадочных башнях, заполненных кольцами Рашига, с подачей исходных веществ противотоком. Известно устройство для абсорбции серного ангидрида, содержащее корпус с патрубками ввода и вывода фаз, насадку 2. Недостатком известных способов и устройства является малая поверхность контакта гaз-жидкocть в рёзультате чего требуется большое время кон такта газ-жидкость, а также необходимость строительства больших абсорбционных башен.. Цель изобретения - интенсификация процесса и повышение степени абсорбции. Поставленная цель достигается теМ; что серный ангидрид и серную кислоту подают навстречу друг другу со скорое тями, обеспечивающими образование дискообразной жидкостной пленки, в которой число Реинольдса составляет 1600-3000. Устройство, реализующее предлагаемый способ, и содержащее корпус, патрубки ввода и вывода фаз, насадку, дополнительно содержит патрубки ввода жидкости и газа, расположенные соосно навстречу друг другу на расстоянии от 70до 150 . Выбор предлагаемого числа Реинольдса обусловлен тем, что при меньшем значении числа Кв происходит в ламинарной области, а при более высоком - пленка разрушается с образованием крупнодисперсиого тумана. На чертеже изображено устройство для абсорбции серного ангидрида. Устройство содержит корпус 1 с патрубками 2 и 3 ввода жидкости (серной кислоты) и газообразного серного ангидрида и патрубками 4 и 5 вывода готового продукта и отходящих газов (аОгазов), и насадку 6. Устройство работает следующим образом. Жидкость и газ подают через расположенные соосно навстречу друг другу на расстоянии от 70 до 15Q мм

патрубки, в результате чего струя жидкости сдеформируется в дискообразную жидкостную пленку толщиной в 2-5 мм. Скорости истечения жидкости и газа подбираются такими, чтобы число Рейнольдса 1Ке;по жидкости изменялось от 1600 до 3000.

Устройство для а бсорЬцИи серного ангидрида представляет собой абсорбер пленочного типа, в котором жидкость (серная кислота; стекает тонкой пленкой по насадке 6, а противотоком ей движется серный ангидрид, поглощаемый этой пленкой. Готовый продукт 100% Н2О4 выводится через патрубок 4.

В табл. 1 представлена зависимость времени контакта и степени абсорбции от числа Re .

Из таблЛ. следует, что дальнейшее повьшение степени турбулентности не сказывается ни на времени абсорбци ни на полноте поглощения.

В табл.2 представлена зависимость степени абсорбции 50з от расстояния

Г 100 J500 1000 11500 FieOO J2000 зобо 1

Re 15 50 2,5 1/8 0,7 98,7 98,9 99,2 99,4 99,55 99,60

между патрубками ввода серной кислоты и серного газа.

Как следует из табл.2, расстояние Ь между патрубками, равное 70-150мм является оптимальным с точки зрения полноты абсорбции (получения нужного значения числа Рейнольдса).

Снижение величины абсорбции при знчениях 30 и 50 мм связано с разрушением пленки и образованием крупнодисперсных капель, в которых массообменные процессы более замедлены.

Таким образом, при абсорбции в пленочном абсорбере с жидкостной дискообразной пленкой повышается выход серной кислоты, снижаются расходные нормы, улучшаются экологические аспекты процесса.

При применении устройства для абсорбции серного ангидрида (пленочного абсорбера) с жидкостной дискообразной пленкой снижаются энергетические расходы на 5-7%, строительные объемы на 25-30%, расход футеровочного материалана 40-50%, металла на 3-4%,

Таблица 1 0,6 0,6 99,65 99,65

Г 30 I 50 1 70 Г 100 Г 150 Т

70 3000 2170 3350 3120

97,85 99,.05 99,65 99,60

х,%

.Формула изобретения

с целью интенсификации и повышения степени абсорбции, серный ангидрид и серную кислоту вводят в абсорбер со скоростями, обеспечивающими образование дискообразной жидкостной пленки, в которой число Рейнольдса составляет 1600-3000.

1480

1600

99,55 99,4

рубками ввода и вывода фаз, насадку, 50 отличающееся тем, что патрубки ввода жидкости и газа расположены соосно навстречу друг другу на расстоянии от 70 до 150 мм.

55 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

HgSOt,

да,з%