46 Вопрос

Технологическая схема призводства серной кислоты из колчедана методом двойного контактирования — двойной абсорбции (метод ДК — ДА).

Расходные коэффиенты при производстве из колчедана серной кислоты следующие

Аколч = 0,82 Т/ Т моногидрата

х с чертой s = 45%.

Аэл/энерг 82,8 кВт*час/т

АН2О = 50 м^3/т.

Схема есть в методических указаниях.

Колчедан через дозатор подают в печь кипящего слоя (1). Полученный обжиговый газ, содержащий 13%SO2, и имеющий на выходе из печи температуру 700 гр. цельс, подают, сначала в котёл — утилизатор (3), а за тем на стадию сухой очистки от пыли в циклон (4) и электрофильтр (5). Дальше идёт очистное отделение, и очистное отделение состоит из двух промывных башен (6) и (7), двух пар мокрых электрофильтров (8) и (9) и сушильной башни (10). В очистном отделении происходит очистка от соединений мышьяка, селена, фтора и сушка. Первая полая башня (6) работает в испарительном режиме. Циркулирующая кислота охлаждает газ, при этом теплота затрачивается на испарение воды из кислоты поступающей на орошение. Концентрацию орошающей кислоты, равную 40 — 60 процентам, поддерживают постоянной за счёт разбавления 10 — ти — 15 — ти процентной кислотой из второй промывной башни (7). Кислота из башни поступает в сборник (18) и после охлаждения возвращается на орошение. При охлаждении газа триоксид серы и пары воды конденсируются в виде мельчайших капелек сернокислотного тумана. В этих капельках расторяется оксид мышьяка с образованием мышьяково — сернокислотного тумана, который улавливается в промывных башнях. В первой башне улавливаются так же остатки пыли, селен, теллур и другие примеси, образуется около 5% грязной серной кислоты от общей выработки, которую выдают как нестандартную продукцию. После второй промывной башни (7) газ проходит последовательно две пары электрофильтров (8) и (9), где происходит окончательнеая очистка газа от мышьсяковистого тумана. Далее газ проходит насадочную сушильную башню (10), орошаемую 93 — 94% серной кислотой, при температуре 28 — 30 гр. цельс. Килота циркулирует между сушильной башней (10) и сборником (18). Часть кислоты отводится как готовая продукция на склад. Для поддержания постоянной концентрации серной кислоты в сборник 18 вводят 98 — 99% серную кислоту из моногидратрных абсорберов (17) и (20). Для поддержания постоянной температуры, серную кислоту охлаждают в воздушном холодитльнике (22). Перед сушильной башней обжиговый газ разбавляют воздухом, с целью снижения концентрации SO2 до 5 процентов и создания избытка ислорода.

После обжиговой башни (10), обжиговыый газ проходит через фильтр — брызгоуловитель (11) и поступает в турбогазодувку (12). Башни, газоходы и отборники кислот, обычно устанавливают стальные, футероввоные кислотоупорным кирпичём. Сухие SO2 и SO3 не агрессивны, по этому, всю последующю аппаратуру до многогидратного абсорбера можно изготавливать из углеродистой стали. В теплообменниках (13а,б,в), газ нагревается за счёт теплоты продуктов реакции до температуры зажигания катализатора(420 — 440 гр. цельс) и поступает на первый слой катализатора контактного аппарата 14. В первом слое катализатора происходит окисление SО2 на 74%, с одновременным повышением температуры до 600 градусов. После охлаждения в темплообменнике (13в) до 465 градусов цельсия газ поступает на второй слой катализатора, где степень превращения достигает 86%, а температура газа возрастаетдо 514 гр. цельс. После охлаждения в темплообменнике (13г) до 450 гр. цельс, газ поступает на третий слой катализатора контактного аппарата, где степень превращения SО2 увеличивается до 94,5%, температура повышается до 470 гр.цельс. За тем, в соответсвии с требованиями метода ДКДА, реакционный газ охлаждают в теплообменниках (13ж,б,а) до 100 градусов и направляют на абсорбцию первой ступени сначала в олеумный абсорбер (21), за тем в моногидратный абсорбер (20). После моногидратного абсорбера (20) и фильтра — брызгоуловителя (11) газ вновь нагревают в теплообменниках (13ж,е,д,г) до температуры 430 градусов цельсия, и подают на четвёртый слой катализатора. Концентрация диоксида серы в газе составляет 0,75% — 0,85%. В четвёртом слое происходит окисление SO2 на 80%, температура повышается до 450 гр. цельс. Реакционную смесь вновь охлаждают до температуры 409 гр. цельс в теплообменнике (13з), и направляют на последний — пятый слой катализатора контактного аппарата. Общая степень превращения после пяти стадий составляет 99,9%. Газовую смесь, после охлаждения направляют в моногидратный абсорбер второй ступени абсорбции (17). Непоглащённый газ состоящий в основном из воздуха пропускается через фильтр 11 и выбрасывается через выхлопную трубу в атмосферу. Недостатком схемы является необходимость охлаждения газа после первой ступени для абсорбции SO3 и нагревания для катализа после абсорбции. Благодаря этому методу получилось снизить выброс SO2 примерно в 10 раз.

Самостоятельно рассмотреть темы: методы связывания атмосферного азота; получение азотоводородной смеси для синтеза аммиака.