Химия

 


 

Производство

Сырье и энергия
Сера и серная кислота
Связанный азот
Удобрения и химикаты
Силикаты
Кислоты щелочи хлор
Металлы
Алюминий
Чугун и сталь
Полупроводники
Топливо
Органический синтез
Синтетические соединения



Яндекс.Метрика

Контактный метод производства серной кислоты

Специальная очистка сернистого газа
Контактный метод получения серной кислоты включает следующие стадии: а) специальная очистка б) окисление сернистого газа до серного ангидрида и в) поглощение серного ангидрида.
Обжиговый газ, прошедший очистку в циклон аппаратах и в огарковых электрофильтрах, содержит небольшие количества огарковой пыли, трех окиси мышьяка, серной кислоты, паров воды, двуокиси селена и других примесей, которые оказывают отрицательное влияние на работу контактного узла. Огарковая пыль засоряет газопроводы и аппараты, а отлагаясь на катализаторе, постепенно снижает его активность. Пары воды в контактном узле образуют с серным ангидридом серную кислоту, которая будет образовывать туман. Соединения мышьяка и селена, являясь сильными контактными ядами, отравляют катализатор. Поэтому при производстве серной кислоты контактным способом сернистый газ проходит дополнительную так называемую специальную очистку, схема которой показана на рисунке 16.
Получение сернистого газа и его предварительная очистка от пыли является первой стадией производства серной кислоты любым методом.
Сернистый газ вначале промывается серной кислотой в башнях 1 и 2. Первая промывная башня имеет цилиндрическую форму и представляет собой стальной каркас, футерованный (выложенный) кислотоупорным кирпичом. Обжиговый газ вводится через нижнюю часть башни, а серная кислота (содержащая около 70% H2S04) — сверху, из распылителей, установленных на крышке и в боковой поверхности башни. Кислота разбрызгивается в виде мелких капель, что увеличивает поверхность соприкосновения газа с жидкостью и улучшает качество промывки. Иногда первую промывную башню заполняют насадкой из керамических колец, что способствует лучшему промыванию газа. Однако наличие насадки создает неудобства при очистке башни от загрязнений и вызывает ее простой. В этой башне улавливается основная часть пыли обжигового газа, частично окислы мышьяка и селена и до 20% туманно-образной серной кислоты. Для очистки от загрязнений отработанная кислота направляется в отстойники 6. Шлам удаляется по мере его накопления через дно отстойника.
В первой промывной башне газ охлаждается от 350—400° до 80—70°, а промывная кислота нагревается до 80—100°. Чтобы довести температуру кислоты до ее первоначальной величины, ее из отстойника направляют в водяной холодильник 7, где вода и кислота движутся по принципу противотока. Из холодильника кислота направляется в сборник 8, покрытый внутри кислотоупорным материалом, из которого снова подается в башню, а небольшая ее часть отправляется на склад.
Из первой промывной башни газ поступает во вторую промывную башню, где для орошения применяется 30% серная кислота. Стенки этой башни выложены листовым свинцом и футерованы кислотоупорным кирпичом, а для лучшего соприкосновения газа с кислотой она заполнена насадкой из керамических колец, уложенных рядами в шахматном порядке. Для равномерного распределения и увеличения поверхности соприкосновения кислоты с газом ее, как и в первой башне, подают из распылителей. Во второй башне орошающая кислота нагревается до 40—50°, а газ охлаждается до 30—40°. В этой башне происходит дополнительное улавливание около 20% туманно-образной серной кислоты и частичное улавливание мышьяка, селена и других примесей. При этом за счет непрерывного улавливания серной кислоты из газа концентрация кислоты в этой башне постепенно повышается, вследствие чего некоторую часть ее направляют для разбавления кислоты, применяемой в первой башне.
Окончательная очистка газа от мышьяка и селена и выделение капель серной кислоты происходит в так называемых «мокрых» электрофильтрах, которые по устройству напоминают огарковые.
Наиболее распространенными являются двухсекционные фильтры, в которых газовый поток разделяется на две части вертикальной перегородкой. Коронирующие электроды делаются из стальной освинцованной проволоки, подвешиваются на освинцованной раме, вставляются в круглые или шестигранные свинцовые трубы, являющиеся осадительными электродами. Каждый проволочный электрод во избежание раскачивания натянут подвешенным к нему грузом. Установка для мокрой электрической очистки газа состоит из четырех или шести электрофильтров и увлажнительной башни. Фильтры соединены параллельно, т. е. газ из общего газохода разделяется на два или три потока и поступает в фильтры. Выйдя из них, газ вновь соединяется и поступает в увлажнительную башню, а из нее — в другие параллельно соединенные фильтры.
В первой паре мокрых электрофильтров 3 осаждаются наиболее крупные капельки тумана серной кислоты и оставшаяся пыль, которые в виде грязи стекают с осадительных электродов. Однако наиболее мелкие капли тумана при этом не осаждаются. В увлажнительной башне 4, заполненной керамическими кольцами и орошаемой 5% серной кислотой, происходит увеличение размеров капелек тумана серной кислоты за счет поглощения влаги. В этой башне для снижения температуры газа на 3—5° установлен свинцовый змеевик, охлаждаемый водой. Укрупненные капли кислоты собираются во втором электрофильтре 5, откуда поступают в общий сборник. Шлам, осаждающийся в сборнике, содержит до 50% селена, который извлекают из шлама как очень ценный продукт.
Газ, выходящий из очистительного отделения, подвергается три-четыре раза в сутки анализу на содержание в нем сернокислотного тумана и мышьяка.
В увлажнительных башнях газ насыщается парами воды, которые с серным ангидридом, образующимся в контактном аппарате, дали бы серную кислоту, вызывающую разрушение аппаратуры контактного узла. Поэтому перед поступлением в контактный аппарат газ подвергается осушке 94—97-процентной серной кислотой в сушильных башнях, футерованных кислотоупорной керамикой и заполненных насадкой из керамических колец. После осушки газ должен содержать не более 0,2 г/м3 водяного пара. Затем газ направляется в брызгоулавливатель для задержки возможных мелких брызг серной кислоты. Брызгоулавливатель делается таким же, как и осушительная башня, но серной кислотой он не орошается. Иногда роль брызгоулавливателя играет дополнительный верхний слой насадки в осушительной башне, который серной кислотой не орошается. Чаще брызги кислоты улавливают в газовом фильтре. По форме он представляет собой цилиндрический стальной сосуд с отверстиями для подвода и отвода газа. Газ фильтруется через асбест, зажатый между дырчатыми горизонтальными диафрагмами. Применяют фильтры и других конструкций, в частности с пористой керамикой, стеклянной ватой и т. д.



Меню раздела

Применение серной кислоты
Методы получения серы
Из истории производства серной кислоты
Сырье в сернокислотной промышленности
Получение сернистого газа
Другие методы получения сернистого газа
Очистка обжиговых газов
Контактный метод производства серной кислоты
Контактное окисление сернистого газа
Поглощение серного ангидрида
Получение серной кислоты нитрозным способом
Окисление сернистого газа
Окисление окиси азота
Концентрирование серной кислоты


 

© 2011 Химическая промышленность
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.