Способ управления процессами в производстве серной кислоты Советский патент 1982 года по МПК C01B17/76 

(5+) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ В ПРОИЗВОДСТВЕ -СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

t

Изобретение относится к области цветной металлургии, и в частности, к технологии Утилизации ценных компонентов из отходящих газов пирометаллургических агрегатов цветной металлургии, например, отходящих газов от обжига медно-никелевого сульфидного сырья, содержащих сернистый ангидрид, и может быть использовано при управлении процессами получения серной кислоты из отходящих газов на никелевых, медных, цинковых и других предприятиях, утилизирующих серусодержащие газы металлургических агрегатов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессами в производстве серной кислоты, включающий контроль расхода газа, концентрации двуокиси серы в газе, температуры образования тумана, регулирование температуры и концентрации орошающих кислот в промывных и

сушильной башнях, управление испарением влаги в промывных башнях и поглощением ее в сушильной башне в колиместве, необходимом для перевода двуокиси серы в кислоту lj.

Недостаток известного способа состоит в относительно высоких потерях двуокиси серы с орошающими кислотами.

Целью настоящего изобретения явWляется сним(ение потерь двуокиси серы с орошающими кислотами.

Поставленная цель достигается тем, что в способ управления процессами в производстве серной кислоты, вклю15чающий контроль расхода газа, концентрации двуокиси серы в газе, температуры образования тумана, регулирование температуры и концентрации орошающих кислот в промывных и су29шильной башнях, управление испарени ем влаги в промывных башнях и поглощением ее в сушильной башне, в количестве, необходимом для пррево39да двуокиси серы в кислоту, дополни тельно измеряют содержание двуокиси серы в орошающих кислотах промывных и сушильной башен и корректируют с учетрм ограничений на температуру об разования тумана, температуру орошающей кислоты в каждой башйе в зависимости от концентрации двуокиси серы в кислоте. При этом при увеличении концентрации 50 в кислоте в диапазоне с 10 п/л до 50 г/л увеличивают температуру орошающей кислоты в диапазон ., поддерживая температуру ор шающей кислоты на входе в промывную .башню на ниже температуры газ На чертеже приведена схема устройства для реализации предложенног способа. Устройство содержит первую промывную башню 1, вторую промывную башню 2, электрофильтр 3, сушильную башню 4, регулятор 5 температуры в сборнике 6 первой промывной башни, сборник 7 второй промывной башни с регулятором 8 температуры в нем, датчик 9 концентрации 50„ в газе, регулятор 10 температуры в сборнике 11 сушильной башни, управляющую вычислительную машину . (УВМ) 12. Реализуется способ следующим образом: УВМ 12 с помощью датчика 9 измеряет концентрацию SO в газе, для которой по стехиометрии определяется количество необходимой вла ги для перевода SO-, , а следовательн и SO (с учетом потерь на контактирование в контактном аппарате) в кислоту. Необходимый (суммарный) поток вл ги получается за счет испарения в первой и второй Промывных башнях 1 и 2 и .поглощением ее в сушильной башне k. По таблице, заложенной в память УВМ, определяют температуру орошающей кислоты для первой и второй промывных башен. Далее измеряют расход и концентрацию SO в газе и концентрацию и температуру БОд в ки слоте, используя таблицу, заложенну в память УВМ для первой и второй ба ни, и уравнения (1) и (2): Кр(Р - Pp)dF , (1) где dM - количество вещества, перешедшего из одной фазы в другую; единица времени; парциальное давление, соот ветствующее в газе мм.рт.ст. равновесное давление, соответствующее рабочей концентрации S0,2 в орошающей кислоте, мм рт.ст. ; коэффициент массоотдачи; площадь контакта; о 8 К AW (кг/м-ч мм рт.ст.), где W - фактическая скорость газа, А - константа, (равновесное давление Рр определяется, исходя из закона Генри) о. р н г Р где С - концентрация SO в кисло ° те; Н - константа Генри, а .Ь Н С - -1: , где С - константа; R - универсальная газовая постоянная ; q - теплота растворения газа; Т - температура в градусах К, варьируя температурой орошающих кислот, добиваются минимума потерь SOg с киcлotoй при обеспечении необходимого потока влаги. Варьирование температур орошающих кислот можно осуществлять двояко: либо физическим изменением уставок регулятором 5 и 8, оценкой количества растворившегося SOj в кислоте и дальнейшими поиском оптимальной температуры, либо расчетом на УВМ по приведенным формулам и таблице оптимальных температур орошающих кислот. Найденные оптимальные температуры следует проверить на условие образования тумана, которое для первой и второй промывных башен сводится к положительному перепаду т.емператур между газом и орошающей кислотой. Для сушильной башни Ц измеряют содержание 30 в сборнике 11 кислоты, расход и содержание SQ в газе и, варьируя температурой в УВМ, по формулам (1), (2) определяют оптимальную TeMnepatypy, которую затем проверяют на ограничения по образованию тумана. Для сушильной башни перепад между температурой газа и кислоты должен быть отрицательный Найденную температуру задают в качестве уставки системе стабилизации температуры орошающей кислоты сушильной башни., Применение предложенного способа позволяет уменьшить потери двуокиси серы с орошающими кислотами и, тем самым, повысить степень извлечения серы из металлургических газов. Формула изобретения Способ управления процессами в производстве серной кислоты, включа ющий контроль расхода газа, концент рации двуокиси серы в газе, темпера туры образования тумана, регулирова ние температуры и концентрации, орошающих кислот в промывных и сушильной башнях, регулирование испарения влаги в промывных башнях и поглощения ее в сушильной башне в количе,стве, необходимом для перевода дву06 : окиси серы в кислоту, отличающий с я тем, что,с целью снижения потерь двуокиси серы с орошающими кислотами, дополнительно измеряют содержание двуокиси серы в орошающих кислотах промывных и сушильной башен и корректируют с учетом ограничений на температуру образования тумана температуру орошающей кислоты в каждои башне в зависимости от концентрации двуокиси серы в кислоте, при . этом при увеличении концентрации двуокиси серы в кислоте в диапазоне 10 - 50 г/л увеличивают температуру орошающей кислоты в диапазоне 15 - , поддерживая температуру орошающей кислоты на входе в промывную башню на 2-3°С ниже темпера1гуры газа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 719967, кл. С 01 В 17/12, 1977.

-