ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ

Получение серной кислоты из отработанной кислоты и концентрированного сернистого ангидрида, гипса и фосфогипса

Отработанные кислоты, используемые для получе­ния контактной серной кислоты, часто содержат приме­си, которые мешают непосредственному использованию этих кислот, поэтому их подвергают термическому раз­ложению. Для разложения кислоту вместе с топливом подают в печь, где при температуре около 1200° С она расщепляется на сернистый ангидрид и воду. Газы ох­лаждают в рекуператоре, нагревая воздух, подаваемый в печь. Далее газ перерабатывают по классической схе­ме (см. рис. 34). Если при термическом разложении кис­лоты в газ не выделяются примеси, отравляющие кон­тактную массу, то после печи газовая смесь может быть переработана по более простой схеме — мокрого ката­лиза.

Отходящие газы некоторых производств (газы цветной металлургии, агломерационные, топочные и др.) содер­жат сернистый ангидрид низкой концентрации. Объем этих газов настолько велик, что нельзя пренебречь со­держанием в них огромного количества серы. Кроме то­го, необходимость удаления из этих газов веществ, вред­ных для окружающей среды, связана также с требова­ниями санитарной инспекции.

Наиболее рационально извлечение из этих газов S02 с последующей его конденсацией. Сконденсирован­ный жидкий сернистый ангидрид легко транспортирует­ся. В системе его переработки отсутствуют печное и очи­стное отделения, так как в процессе извлечения S02 и его концентрирования удаляются примеси, ядовитые для ванадиевой контактной массы.

Для производства серной кислоты используют также несколько разновидностей сульфата кальция: ангидрит, или безводный сульфат кальция CaS04, гипс, или дву - водную соль CaS04-2H20, фосфогипс, являющийся от­ходом производства концентрированных фосфорных удобрений, т. е. смесь гипса с соединениями фтора, окис­лами фосфата, S02 и других примесей.

Все эти разновидности сырья перерабатывают в сер­ную кислоту примерно по одной и той же технологиче­ской схеме. Сернистый газ, образующийся при обжиге сырья, перерабатывают в серную кислоту по обычной схеме (см. рис. 34). Отличие заключается лишь в том, что в промывном отделении устанавливают только одну ступень мокрых электрофильтров, в контактном отделе­нии увеличивают поверхность теплообменников. Исклю­чение дополнительных ступеней электрофильтров обус­ловлено тем, что в обжиговом газе отсутствует мышьяк и содержится очень мало S03 (обжиг ведется при недо­статке кислорода), поэтому в процессе охлаждения и промывки газа образуется незначительное количество тумана. Увеличение теплообменной поверхности в кон­тактном отделении объясняется более низкой концентра­цией S02 в газе, получаемом при обжиге ангидрита, чем при обжиге колчедана.

Переработка гипса менее экономична, чем перера­ботка ангидрита, так как требуется затрата дополни­тельного тепла для удаления воды, выделяющейся при разложении CaS04 • 2Н20, и снижается концентрация сернистого ангидрида в получаемом газе.

Очень важная и трудоемкая операция при перера­ботке рассматриваемых видов сырья — подготовка и об­жиг шихты. Качество образующегося в результате об­жига огарка после измельчения должно соответствовать требованиям к выпускаемому цементу. На подготовку и обжиг шихты приходится около 70% капиталовложений и эксплуатационных затрат.

Процесс получения серной кислоты и цемента из фосфогипса осложняется наличием в нем примесей, ухудшающих качество цемента и осложняющих процесс переработки получаемого сернистого газа. При перера­ботке газа в серную кислоту наибольшие затруднения вызывают примеси фтора, содержание которого в фос - фогипсе достаточно велико.