Получение высококачественной серной кислоты
В соответствии со стандартом (см. табл. 2) в СССР выпускают несколько сортов серной кислоты. Основное количество ее (до 80%)) выпускают в виде технической контактной кислоты. Однако относительная доля выработки контактной чистой кислоты повышается.
В связи с тем что в классической схеме получения серной кислоты из колчедана (см. рис. 34) в промывном отделении газ практически полностью освобождается от пыли, содержание в кислоте твердого остатка определяется коррозией аппаратуры. Для уменьшения содержания в продукционной кислоте улучшенного качества этого остатка, а также железа аппараты и коммуникации сушильного и абсорбционного отделений изготовляют из кислотостойких материалов (холодильники кислоты и кислотопроводы из стали марки Х18Н1М2Т), а в качестве насадки абсорберов применяют фарфоровые кольца. Одновременно стремятся снизить температуру циркулирующих кислот, для чего увеличивают поверхность теплообмена в холодильниках кислоты.
Наиболее часто кислота загрязняется после ремонтных работ: смены вентилей, кислотопроводов, трубороси-
тельных холодильников, сальников насосов и других деталей, когда в циркулирующую кислоту переходит большое количество примесей. По истечении некоторого времени поверхность замененных частей и деталей очищается, содержание примесей в кислоте снижается до установленных пределов и циркулирующую кислоту можно перекачивать в смеситель для продувки и получения аккумуляторной кислоты. Чтобы уменьшить загрязнение кислоты после ремонта установки, новые детали предварительно обрабатывают кислотой в специальных ваннах.
Окислы азота, попадающие в газ, а затем поглощенные продукционной кислотой, снижают ее качество. Небольшие количества окислов азота образуются в сухих и мокрых электрофильтрах при окислении азота воздуха в области электрической короны. Существуют данные, подтверждающие также образование окислов азота при окислении S02 на ванадиевом катализаторе. При сжигании серусодержащего сырья также могут образоваться окислы азота. Если газ в этом случае не подвергают специальной очистке, то продукционная кислота содержит повышенное количество окислов азота. Это происходит при получении серной кислоты из серы по короткой схеме и из сероводорода по методу мокрого катализа (см. с. 150, 169).
Так как окислы азота (NO + N02) хорошо растворяются в концентрированной серной кислоте, основное их количество при получении контактной серной кислоты по схеме, приведенной на рис. 34, поглощается в олеумном абсорбере. Поэтому, чтобы предотвратить попадание в продукционную кислоту окислов азота, чистые сорта серной кислоты получают из моногидрата. Для получения чистой кислоты отводят только часть газа после олеумного абсорбера, другая часть газа поступает в моногидратный абсорбер для последующего повышения концентрации сушильной кислоты. Во всех случаях при этом стараются устранить попадание брызг из олеумного абсорбера, в кислоте которого содержатся окислы азота.
Снизить примеси мышьяка в продукционной кислоте можно только при соблюдении норм технологического режима очистного отделения, обеспечивающего достаточно полную очистку газа от тумана.
В темный цвет серную кислоту окрашивают углеводороды, которые образуются при использовании агломерационных газов, получающихся при переработке алунитов, углистого колчедана и др. В очистном отделении углеводороды не выделяются полностью. В контактном и абсорбционном отделениях под действием высокой температуры, серного ангидрида и серной кислоты углеводороды разлагаются с выделением углерода, который н окрашивает кислоту в темный цвет.
Большинство контактных заводов выпускает кислоту, отвечающую требованиям, предъявляемым к качеству аккумуляторной кислоты сорта 2. Ее получают путем разбавления кислоты, орошающей сушильную башню или моногидратный абсорбер. Операцию разбавления проводят в специальном смесителе, изготовленном из материалов, мало подверженных коррозии. Однако эта кислота всегда содержит некоторое количество растворенного сернистого ангидрида, который удаляют, продувая кислоту предварительно очищенным от пыли воздухом. Повышение температуры кислоты при смешивании с водой способствует более быстрому и полному удалению so2.
Для систематического выпуска высококачественной аккумуляторной кислоты на контактных заводах монтируют специальные установки из особо кислотоустойчивых материалов, в которые также отводится часть серного ангидирда из газохода после олеумного абсорбера. В олеумном абсорбере газ освобождается от некоторых примесей и охлаждается.
Реактивную серную кислоту получают также из газов, поступающих в абсорбционное отделение. Для этого монтируют специальную установку, оборудованную абсорбером и фильтрами для выделения из газа твердых примесей. В установке используется дистиллированная вода, а аппараты изготовляют из эмалированного чугуна или кварца.
