1.5.4 Производство серной кислоты из серы
Производство серной кислоты из серы по методу двойного контактирования и двойной абсорбции состоит из следующих стадий (см. рисунок 1.4). Воздух после очистки от пыли подается газодувкой в сушильную башню, где он осушается 93 - 98%-ной серной кислотой до содержания влаги 0,01% по объему. Осушенный воздух поступает в серную печь после предварительного подогрева в одном из теплообменников контактного узла. В печи сжигается сера, подаваемая форсунками:
S + О2 = SO2 + 297,028 кДж.
Перед сжиганием сера расплавляется (tплав.=113°С). Получаемый сернистый газ имеет концентрацию 18% и не содержит загрязняющих примесей. Газ охлаждается в котле и после разбавления воздухом до содержания SO2 9-10% по объему при 420°С поступает в контактный аппарат на первую стадию конверсии, которая протекает на трех слоях катализатора после чего газ охлаждается в теплообменниках.
SO2 + V2O2 = SO3 + 96,296 кДж.
Затем газ, содержащий 8,5 - 9,5% SO3, при 200°С поступает на первую стадию абсорбции в олеумный абсорбер, орошаемый олеумом, а затем в первый моногидратный абсорбер, орошаемый 98%-ной серной кислотой:
SO3 + Н2О = Н2 SO4 + 130,56 кДж.
Далее газ проходит очистку от брызг серной кислоты, нагревается до 420°С и поступает на вторую стадию конверсии, протекающую на двух слоях катализатора. Перед второй стадией абсорбции газ охлаждается в экономайзере и подается в моногидратный абсорбер второй ступени, орошаемый 98%-ной серной кислотой, и затем после очистки от брызг выбрасывается в атмосферу [19].
Рисунок 1.4 - Схема производства серной кислоты из серы:
1 - серная печь; 2 - котел-утилизатор; 3 - экономайзер; 4 - пусковая топка; 5, 6 - теплообменники пусковой топки; 7 - контактный аппарат; 8 -теплообменники; 9 - олеумный абсорбер; 10 - сушильная башня; 11 - первый моногидратный абсорбер; 12 - второй моногидратный абсорбер; 13 - сборники кислоты.
Метод двойного контактирования позволяет повысить степень конактирования до 0,995 долей единицы и на несколько порядков снизить выброс диоксида серы в атмосферу [4].
- Введение
- 1. Серная кислота: применение, свойства, получение (Литературный обзор)
- 1.1 Применение серной кислоты и олеума
- 1.2 Физические свойства серной кислоты
- 1.3 Химические свойства концентрированной серной кислоты
- 1.4 Химические свойства разбавленной серной кислоты
- 1.5 Получение серной кислоты
- 1.5.1 Сырье для производства серной кислоты
- 1.5.1.1 Железный колчедан
- 1.5.1.2 Сера
- 1.5.1.3 Сероводород
- 1.5.2 Этапы получения серной кислоты
- 1.5.3 Методы получения серной кислоты
- 1.5.3.1 Нитрозный метод
- 1.5.3.2 Контактный метод
- 1.5.4 Производство серной кислоты из серы
- 1.5.5 Производство серной кислоты из железного колчедана
- 1.5.6 Производство серной кислоты из сероводорода
- 2. Разработка принципиальной технологической схемы производства серной кислоты со схемой КиП и А
- 2.1 Описание разработанной технологической схемы
- 2.2 Контроль и автоматика технологического процесса
- 2.2.1 Выбор средств автоматизации
- 3. Расчет технологических параметров производства серной кислоты
- 3.1 Материальный баланс
- 3.1.1 Расчет материального баланса
- 3.1.2 Расчет расходного коэффициента