Структурная блок-схема

Соблюдение технологических принципов.

В настоящее время разработка ХТС базируется на следующих основных технологических принципах:

• принцип наилучшего использования сырья;

• принцип наилучшего использования энергии;

• принцип наибольшей интенсивности процессов;

• принцип экологической безопасности.

Возникающие при реализации перечисленных выше принципов противоречия вызывают необходимость использования приемов принципа «технологической соразмерности», которые позволяют разрешить возникшие противоречия и решить задачу оптимизации на качественном уровне.

Принцип наилучшего использования сырья

Цели:

• увеличение степени использования сырья;

• сокращение количества отходов;

• комплексное использование сырья.

Обратимую реакцию можно практически полностью довести до целевого продукта, используя известные приемы смешения равнове­сия. Так, после третьей ступени окисления S0₂в S0₃ контактный газ выводится из аппарата и направляется в абсорбционную колонну для поглощения образовав­шегося S0₃. Затем газ возвращается в контактный аппарат и поступа­ет последовательно на четвертую пятую ступени контактирования.

Метод ДКДА позволяет: сместить равновесие, повысить интенсив­ность процесса и увеличить степень контактирования до 99,97%. При этом в выхлопных газах практически отсутствует S0₂, что приводит к резкому улучшению экологической обстановки.

Принцип наилучшего использования энергии

Одной из основных задача энер­госберегающих технологий является снижение затрат энергии на единицу продукта и уменьшение тепловыделение в окружающую среду.

Основным направлением в повышении энергетической эффек­тивности химических производств является снижение их энергоемко­сти. Этому способствует:

• перевод производства на непрерывную технологию;

• использование топливного потенциала горючих отходов;

• создание агрегатов большой единичной мощности, позволяю­щих концентрировать энергию;

• рациональная организация энерготехнологических агрегатов.

В производстве используется полочный контактный аппарат с наружным теплообменом. Схема теплообмена предполагает максимальное использование теплоты реакции для подогрева исходного газа и одновременного охлаждения газа между полками.

Принцип наибольшей интенсивности процесса

Интенсив­ность определяется скоростью данного процесса. Предполагается, что в стационарном состоянии скорость процесса будет определяться наиболее медленной стадией.Скорость процесса окисления SO₂будет лимитироваться хемосорбцией кислорода на активных центрах катализатора (кинетическая область).Т.о. скорость реакции повышается с ростом концентрации кислорода, поэтому процесс в промышленности проводят при его избытке.

Наибольшую интенсивность процессапомогает осуществить применение в производстве метода ДКДАи ведение процесса по линии оптимальных температур.

Принцип технологической соразмерности

Для получения высокого выхода оксида серы (VI) необходима температура ~400^OC. Однако скорость реакции процесса при этой температуре мала даже при наличии катализатора. Если вести процесс при постоянной температуре ~600^OC, то реакция идет быстрее, но при этом наблюдается значительно меньшая степень превращения. Вследствие этого для каждой степени превращения зависимость скорости реакции от температуры будет выражаться индивидуальной кривой, имеющей максимум. Кривую, соединяющую максимумы на различных кривых, называют линией оптимальных температур (ЛОТ).Для обеспечения высокой интенсивности процесса и высокого выхода, процесс проводят при меняющемся температурном режиме (по ЛОТ).

Таким образом, противоречие между кинетикой и термодинамикой процесса процесса окисления оксида серы (IV) достаточно успешно снимается конструкцией и температурным режимом работы контактного аппарата. Это достигается разбивкой процесса на стадии, каждая из которых отвечает оптимальным условиям процесса контактирования.

Принцип экологической безопасности химических производств

Так, в химическом производстве основными причинами образования отходов являются:

• наличие примесей в сырье;

• протекание побочных реакций;

• неполнота протекания основного взаимодействия;

образование побочных продуктов в основных реакциях. Следовательно, для сокращения количества отходов и создания "чис­тых" производств необходимо осуществлятьмаксимальное совер­шенствование ХТС при комплексном использовании сырья.

В методе ДКДА снижаются выбросы в атмосферу за счет увеличения превращения диоксида серы. К тому же использование серы, в качестве сырья, уменьшает количество побочных продуктов или отходов, что нельзя сказать про колчедан.

Основные производители в России:

Агрохимический холдинг «ФосАгро» является одним из ведущих производителей минеральных удобрений и крупнейшим производителем серной кислоты в России. Выпуск серной кислоты осуществляют ОАО «Аммофос» и ОАО «Балаковские минеральные удобрения», которые наряду с ОАО «Апатит» и ОАО «Череповецкий Азот» образуют производственный комплекс «ФосАгро».