20.09.2013 Химизм процесса производства серной кислоты из серы и сероводорода

Сырье-железный калчедан элементарная сера сероводород газы цветной металлургии.

Общая схема сернокислотного производства включает несколько процессов:

1.получение оксида серы путем сжигания серосодержащего сырья

S+O2SO2+Q

Серу плавят и подают в печь через фарсунки, где она испаряется и сгорает в газовой фазе. Процесс проводят в избытке воздуха. Температура горения серы в воздухе 1240С сжигание сероводорода до оксида серы протекает по реакции:

H2S+1,5O2SO2+H2O+Q

Температура в печи сжигания сероводорода поддерживают 900-1000С

2-окисление оксида серы в триоксид серы

SO2+0,5O2SO3+Q2

Процесс протекает при температуре 450-600С. Катализатором может быть платина или ванадиевая масса.

3-поглащение триоксида серы водой или серной кислотой

SO3+H2OH2SO4+Q3

В реальном производстве к этим химическим процессам, добавляют процессы подготовки сырья, чистки печного газа, а так же механические и физические операции

23.09.13 Производство серной кислоты методом сухого катализа

Сырьем является сера. При получении серной кислоты из серы в контактный аппарат не поступают водяные пары, поэтому этот метод получил название – метод сухого катализа. Обычно этим методом получают олеум. Для этого устанавливается специальный олеумный адсорбер, в котором поглощается 40-60% СО3.

По мере повышения концентрации олеума его разбавляют моногидратом, а накопившейся избыток отводят на склад. Для уменьшения потерь СО3 с отходящими газами и защиты атмосферы от вредных выбросов процесс проводят с большой степенью поглощения.

Полнота адсорбции зависит от концентраций серной кислоты. Наибольшую абсорбционную способность имеют 98,3% H2SO4 что обеспечивает меньшие потери SO3 и выбросы в атмосферу тумана серной кислоты. Кроме того целесообразно при окислении применять кислород вместо воздуха, что помогает разгружать аппаратуру от балластного азота, существенно увеличивает производительность установок, улучшает технико-экономические показатели серной кислоты.

Выучит ТС получения серной кислоты методом сухого и мокрого катализа.

Производство серной кислоты методом мокрого катализа.

Сырьем является сероводород, диоксид серы полученный сжиганием сероводорода окисляется на ванадиевом катализаторе в триоксид серы. Газ с диоксидом серы содержит значительное количество паров воды. Отсюда и название метод мокрого катализа. В качестве сырья при производстве серной кислоты используют высококонцентрированный сероводородный газ (90% сероводорода). В отличии от способа производства серной кислоты из серы в процессе мокрого катализа отсутствует стадия абсорбции SO3. методом мокрого катализа получают только моногидрат. ТС производства серной кислоты из сероводорода включает следующие операции:

1.сжигание сероводородного газа при большом избытке воздуха для исключений перегрева в следствии выделения большого количества теплоты.

2. охлаждение газово паровой смеси от 1000 до 400С.

3.разбавление газопаровой смеси воздухом до оптимального для контактирования состава.

4.контактирование в контактных аппаратах, термостатируемых введением воздуха между слоями катализатора.

5.охлаждение конвертированного газа в башнях орошаемых серной кислотой с образованием продукционной серной кислоты и серно-кислотного тумана улавливаемого в электрофильтрах.

Основные направления интенсификации сернокислотных производств.

Наиболее эффективные направления развития производства серной кислоты связано

1.с повышением концентрации SO2, проведением процессов под давлением

2.с применением технического кислорода на стадии обжига и окисления SO2

3.с использованием высокоинтенсивных реакторов с кипящими слоями

4.с использованием новых катализаторов

5.с организацией производства по новым схемам в том числе с рециркуляцией газовой смеси.