1.4 Описание технологической схемы

Схема получения серной кислоты контактным способом из колчедана состоит из 4-х основных стадий:

1. получение сернистого ангидрида,

2. очистка газа, содержащего сернистый ангидрид, от примесей,

3. окисление (на катализаторе) сернистого ангидрида до серного,

4. абсорбция серного ангидрида.

К аппаратам первой стадии процесса относится обжиговая печь (2), в которой получают сернистый газ, и сухой электрофильтр (5), в котором обжиговый газ очищается от пыли.

На вторую стадию процесса - очистку обжигового газа от примесей, ядовитых по отношению к катализатору, газ поступает при 300-4000С. Газ очищают, промывая его более холодной, чем сам газ, серной кислотой. Для этого последовательно газ пропускают через такие аппараты: промывные башни (6) и (7), первый мокрый электрофильтр (8), увлажнительную башню (9) и второй мокрый электрофильтр (8). В этих аппаратах газ очищается от мышьяковистого, серного и селенистого ангидридов, а также от остатков пыли. Далее газ освобождается от влаги в сушильной башне (10) и брызг серной кислоты в брызгоуловителе (11). Обе промывные башни (6) и (7), увлажнительная башня (9) и сушильная башня (10) орошаются циркулирующей серной кислотой. В цикле орошения есть сборники (20), из которых серная кислота насосами подается на орошение башен. При этом кислота предварительно охлаждается в холодильниках (18), где из промывных башен отводится в основном физическое тепло обжигового газа, а из сушильной - тепло разбавления сушильной серной кислоты водой.

Нагнетатель (12) в этой схеме помещен примерно в середине системы, все аппараты, расположенные перед ним, находятся под разрежением, после него - под давлением.

Таким образом, под давлением работают все аппараты, обеспечивающие окисление сернистого ангидрида до серного и абсорбцию серного ангидрида.

При окислении сернистого ангидрида до серного выделяется большое количество тепла, которое используют для нагревания очищенного обжигового газа, поступающего в контактный аппарат (14). Горячий серный ангидрид через стенки труб, по которым он проходит в теплообменнике (13), передает тепло более холодному сернистому ангидриду, проходящему в межтрубном пространстве теплообменника (13) и поступающему в контактный аппарат (14). Дальнейшее охлаждение серного ангидрида перед абсорбцией в олеумном (16) и монигидратной (17) абсорберах происходит в ангидридном холодильнике (экономазере) (15).

При поглощении серного ангидрида в абсорбционном отделении выделяется большое количество тепла, которое передается циркулирующей кислоте, орошающей олеумный (16) и моногидратный (17) абсорберы, и отводится в холодильниках (19) и (18).

Концентрация олеума и моногидрата повышается вследствие поглощения все новых и новых порций серного ангидрида. Сушильная же кислота все время разбавляется из-за поглощения паров воды из обжигового газа. Поэтому для поддержания стабильных концентраций этих кислот существуют циклы разбавления олеума моногидратом, моногидрата - сушильной кислотой и цикл повышения концентрации сушильной кислотой моногидратом. Так как воды, поступающей в моногидратный абсорбер с сушильной кислотой, практически всегда недостаточно, чтобы получить нужную концентрацию кислоты, в сборник моногидратного абсорбера добавляют воду.

В первой промывной башне (6) концентрация кислоты возрастает вследствие поглощения из газа небольшого количества серного ангидрида, образующегося при обжиге колчедана в печах. Для поддержки стабильной концентрации промывной кислоты в первой промывной башне в ее сборник передается кислота из второй промывной башни. Для поддержания необходимой концентрации кислоты во второй промывной башне в нее передается кислота из увлажнительной башни. Если при этом для получения стандартной концентрации кислоты в первой промывной башне не хватает воды, то ее вводят в сборник либо увлажнительной, либо второй промывной башни.