Получение серной кислоты из сероводорода
Серную кислоту получают из сероводорода методом мокрого катализа.
В зависимости от состава горючих газов и способа их очистки сероводородный газ бывает концентрированным (до 90%) и слабым (6—10%). Это определяет схему переработки его на серную кислоту.
На рис. 77 показана схема производства серной кислоты из концентрированного сероводородного газа. Сероводород в смеси с воздухом, очищенным в фильтре 1, поступает в печь 3 для сжигания. В котле-утилизаторе 4 температура газа, выходящего из печи, снижается с 1000 до 450° С, после чего газ поступает в контактный аппарат 5. Температуру газа, выходящего из слоев контактной массы, снижают путем вдувания неосушенного холодного воздуха. Из контактного аппарата газ, содержащий SOa, поступает в башню-конденсатор 7, представляющую собой скруббер с насадкой, орошаемый кислотой. Температура орошающей кислоты на входе в башню 50—60, на выходе 80—90° С. При таком режиме в нижней части башни происходит быстрое охлаждение газа, содержащего пары Н20 и S03, возникает высокое пересыщение и образуется туман серной кислоты (в туман переходит до 30—35%) всей выпускаемой продукции), который улавливается затем в электрофильтре 8.
Для лучшего осаждения капель тумана в электрофильтрах (или фильтрах другого типа) желательно, чтобы эти капли были крупными. В соответствии с теоретическими положениями (см. с. 150) это достигается повышением температуры орошающей кислоты, что приводит к повышению температуры вытекающей из башни кислоты (повышению температуры поверхности конденсации) и способствует укрупнению капель тумана.
Схема производства серной кислоты из слабого сероводородного газа отличается от схемы, приведенной на рис. 77 тем, что подаваемый в печь воздух предварительно нагревается в теплообменниках газом, выходящим из слоев катализатора, а процесс конденсации проводится в барботажном конденсаторе типа концентратора «Хемико».
Газ проходит через слой кислоты последовательно в трех камерах барботажного аппарата, температуру кислоты в них регулируют путем подачи воды, при испарении которой поглощается тепло. Благодаря высокой тем-
|
Рис. 77. Схема производства серной кислоты из сероводородного газа высокой концентрации: 1 — фильтр, 2 — вентилятор, 3 — печь, 4 — паровой котел-утилизатор. 5 — контактный аппарат, 6 — холодильник, 7 — башня-конденсатор, в — электрофильтр, 9 — циркуляционный сборник, 10 — насос |
Пературе кислоты в первой камере (230—240° С) в ней происходит конденсация паров H2SO4 без образования тумана. В двух последующих камерах (температура кислоты в них соответственно около 160 и 100° С) происходит образование тумана. Однако вследствие достаточно высокой температуры кислоты и большого количества паров воды в газе, соответствующего давлению насыщенного пара воды над кислотой в камерах, туман образуется в виде крупных капель, которые легко осаждаются в электрофильтре.
Продукционная кислота вытекает из первой (по ходу газа) камеры, охлаждается в холодильнике и подается на склад. Поверхность холодильников в таком абсорбционном отделении в 15 раз меньше, чем в абсорбционном отделении с башней-конденсатором, благодаря тому, что основное количество тепла отводится испарением воды. Концентрация кислоты в первой камере (продукционная кислота) около 93,5%, во второй и третьей камерах соответственно 85 и 30%.
