[2]Изооретение относится к области производства серной кислоты,
[3]Известен способ получения серной кислоты путем сжигания серосодержащего сырь
с последующим охлаждением горячих обжиговых газов, абсорбцией сернистого ангидрида
нитрозилсерной кислотой, окислением ,6 О продуктами гидролиза нитрозилсерной
кисИЪты до образования конечного продукта серной кислоты, выделением
азота из серной кислоты с возвращением их вновь в химический процесс 1-4
[4]По известному способу получают только слабую продукционную серную кислоту (до
76 вес %.), что ограничивает область ее применения.
[5]Другим недостатком являются большие
потери окислов азоте на стадии абсорбции и соответственно загрязнение ими окружающей
.среды, а также сложность технологического процесса и малая производитель., ность реакционных аппаратов.
[6]Наиболее близким к предлагаем ому изобретению является способ получение серной
кислоты, в котором сжигание серосодержащего сырья осуществляют под давлением
2-80 атм с окислением сернистого ангнд- рида до серной кислоты в водной среде в
присутствии окислов азота как- катализатора процесса
[7]Обжиговые газы при этом охлаждаются до 4О-8О С, после чего их вводят в реактор
для абсорцин сернистого газа .Г21.
[8]Недостаток этого способа заключается
[9]в том,, что все тепло окисления сернистого газа до серной кислоты выделяется в зоне
температур 4О-20О С и поэтому утилизация его известными в сернокислотном про
,изводстве методами невозможна.
[10]Кроме того, охлаждение сернистых газов
до 40-8О С до окисления их в серную кислоту приведет к тому, что содержащаяся
в сернистых газах окись азота почти полностью окислится до двуокиси и, растворившись
в продукционной серной кислоте, Б значительной степени будет исключена
из последующего процесса на вышерасположенных тарелках реактора.
[11]Целью изобретения является упрощение процесса, а также повышелие концентрации целевого продукта.
[12]Поставленная цель достигается тем, что охлаждение сернистых газов осуществляют
до 180-700 С, а окисление их провсд.чт с одновременным охлаисдением с использованием
в качестве охлаждающего агента серного ангидрида.
[13]Использование серного ангидуЛДа в ка--4
честве охланадаюшего агента позволяют ох--ладить окислителы-1Ь Й объем за счет его
испарения, который затем подогревают за счет тегша поступающих на окисление горячих
сернистых газов. Кроме того, горячий газовый поток удаляет из серной кис
лоты растворенные в ней окислы азота и возвращает их в реакционную зону. Окисление
окиси азота до двуокиси в значительно степени проходит в потоке сернистых газов
в окислительном объеме, обеспечивая более рациональное распределение катализатора п
реакционном об7земе. Это позволяет с окра. тить необходимую для процесса концентрацию
окислов азота в сернистых газах и соответственно дополнительно сократить
загрязнение ими продукционной кислоты. Одновременно при контакте серной кислоты
с горячими сернистыми газами из нее. удаляется вода и соответственно повышается
концентрация продукционной серной кислоты .
[14]На чертеже локазац возможный Bapiiairjтехвологнчоч .кой. схемы способа при использовании
в качестве серосодержащего сырья жидкой серы или сероводорода.
[15]Атмосферный воздух сжимается в компрессоре I от 1 до 2-80 атм и направляется
в топку 2 для cжиjaния серосодержащего сырья, вводимого в топку по трубопроводу 3,
[16]С целью повышения температуры горения , воздух перед поступлением в топку 2
можно подогреть за счет тепла химических реакций. Сернистые газь), содержагаие
образованныепри горении окислы азота, охлаждают до 300-700 С в аппарате 4
за счет теплообмена с более холодными газовь ми потоками процесса. Часть тедла
процесса в аппарате 4 может использоваться для выработки водяного пара с пос:ле
дующим..использованием его для энергетических целей. Конструктивно аппарат 4 может
быть совмеШен с топкой 2, Из апара™ та 4 сернистые газы направляются в рэак
тор 5, где при взаимодействии окислов азота они окисляются до серной кислоты и
по трубопроводу 6 направляются в хранилище . Отвод тепла из реактора осушествля ется
серным ангидридом, который с по-4
[17]мощью насоса 7 подается в змеевики, последовательно
или парал.чельно размещенные Б об:ьеме реактора 5, Испаренный и перегретый за счет тепла реакционного
потока в реакторе S сернистый ангидрид по(.:тупает в турблну 8.. Энергия турбины
передается прямому или промежуточному потребителю 9. Сернистые газы после турбйнь;
кондежируются в ко} денсаторе 10 с
[18]воз.душнь;м охлаждением его.
[19]С целью предот.вращоння подсоса .воздуха ь конденсаторе 10 линию серного ангидрида
, за турбиной 8 поддерживается из- быточное (по сравне11ИЮ1 с атмосферв м)
[20]давление. Температура конденсашги серного ангидрида при этом Fibiuie 40 С, Например,
при давлении 1,1 ата .она равна 45 С. Вода и недостаюи1ее для процесса количество
катализатора (окислов азота) вводятся
[21]в реактор 5 по трубопроводу 11. Остаточпые
газы п-роцесса выводятся из реактора 5, подогреваются в аппарате 4, очищаются
от окислов азота з аппарате 12 и направляются в турбину 13 для использования
[22]энергиии. Баланс мо цнос;ти компрессора и турбины осуществляется с помощ.ью установки 14.
[23]Иредлаг-аемьцЧ способ ртклизации тепла с применением в качестве охлаждающего
[24]агента серного ангидрида может быть применен це только в указанном способе получения
серной кислоть;. но и в контактном способе.
[25]Пример 1. В Toni;y одним или двумя потоками подают атмос:ферный воздух,
до 8О атм, в количестве 172000 и серу в количестве 32,7 т/ч.
[26]В результате реакций окисления серы и азота воздуха обр.азуется около ,
[27]незначительные количества НО и 6 О„Обжиговые гезы охлаждают до 180.С в
теплообменниках для подогрева уходяших из абсорбера газов , п&рогенераторах.теплоносителями
в которых яэляется вода и
[29]После охлаждении обжиговые газы в&йг-дят в реактор-абсорбер, реакционный объем
которого охланщается за счет поверхностного тегпообмена с встроенной в абсорбер
испарительной частью парогенератора серного ангидрида. Оптимальное содержание
окислов азота в абсорбере 0,5-1,15 моль/л HWOjB реакционной зоне поддер5кивают за
счет ПОДШ1ТКИ процесса ими извне и гасти но эа счет дегазации, продукционной серной
кислоты при .контакте ее с обжи- гоБымл. газами,
[30]Оптима.льная температура реакционного объема, а, следовательно, и продукционной
