Установка для получения серной кислоты контактным методом из серы

Установка для получения серной кислоты контактным методом из серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЬЗМ МЕТОДОМ ИЗ СЕРЫ, включающая печь сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирукяцих кислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха , линии циркуляции кислот, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения металлоемкости, холодильники циркулирующих кислот установлены на линии подачи воздуха и каждый выполнен в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в котором размещен теплообменный злемент, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте об{)азования пенного слоя. Оамг :о сд со о: 00

(19) (11) СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕ ПУБЛИН

3(51) В 01 D 53 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3514401/23-26 (22) 26.11.82 (46) 07.06.84. Бюл. )) 21 (72 ) Ю.В. Виноградов, В. Н.Комиссаренко и В.М.Малахов (71) Сибирский Филиал Научно-производственного объединения "Техэнергохимпром" (53): 661.253.7 (088.8) (56.).„1Амелин А.Г. Технология серной кислоты. 1971, с. 319-322.

2.Справочник сернокислотчика под ред. <.M.Ìàëèíà, 1971, с. 484, рис; и -3(прототип). (54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМ МЕТОДОМ

ИЗ СЕРЫ, включающая печь сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирующих кислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислот, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения металлоемкости, холодильники циркулирующих кислот установлены на линии подачи воздуха и каждый выполнен в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в котором размещен теплообменный элемент, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенного слоя.

1095968

Выходящий из пенного аппарата осушенный воздух освобождается от брызг кислоты и брызгоотделитель 9 и поступает в печь для сжигания серы и контактный аппарат.

Газ после моногидратного абсорбера выбрасывается в атмосферу. За счет совмещения в одном аппарате узла осушки воздуха и холодильника циркулирующей кислоты моногидратного абсорбера ликвидируется сушильная башня. Тепло, выделяющееся в результате осушки воздуха, отводится в пенном аппарате, также как и тепло, выделяющееся в моногидратном абсорбере..

Кроме того, барботаж воздуха через слой кислоты приводит к образованию пенного слоя кислоты, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена между кислотой и размещенными в слое кислоты теплообменИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве серной кислоты контактным методом из серы.Известна установка для получения серной кислоты контактным методом, S включающая узел получения кислорода, печь сжигания, котел-утилизатор, контактный аппарат, узел абсорбции с холодильниками циркулирующих кислот L 13 10

Недостатками данной установки являются низкая экономичность, обусловленная большими капиталовложениями в узел получения кислорода, высоким расходом электроэнергии, а также большой металлоемкостью холодильников циркулирующих кислот.

Наиболее близка к предлагаемой установка для получения серной кис- лоты контактным метбдом из серы, включающая печь для сжигания серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный, узел абсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирующих кислот, узел сушки воздуха, линию подачи воз духа, линии циркуляции кислот (2 3

Недостатком данной установки является низкая экономичность, обус"гсовленная высокой металлоемкостью узла осушки воздуха и холодильников циркулирующих кислот, а также их громоздкостью.

Цель изобретения — повышение экономичности установки и снижение металлоемкости.

Поставленпая цель достигается тем, что в установке для получения серной кислоты контактным методом из серы, включающей печь для сжига- 40 ния серы, котел-утилизатор тепла обх<игового газа, контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный, узел абсорбции серного ангидрица .холодильники циpкyлирyющиx 45 т<ислот, узел осушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислбт, холодильники циркулирующих ,кислот моногидратных абсорберов совмещены, установлены на линии подачи .воздуха, и выполнены в виде аппаI рата с пенным слоем кислоты, в котором размещены теплоббменные элементы для охлаждающей среды, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенного слоя, На чертеже изображена схема установки для получения серной кислоты.

В состав установки входят расположенные последовательно печь для 60 сжигания серы 1, котел-утилизатор 2, контактный аппарат 3, моногидратный абсорбер 4, пенный аппарат 5 с размещенными в пенном слое кислоты теплообменными элементами 6 для охла- 65 ждающей среды, например оборотной воды.

Установка содержит также вспомогательные элементы: сборник кислоты 7 и циркуляционный насос 8, брызгоотделитель 9 и воздуходувка 10.

Установка работает следующим образом.

Сера и осушенный воздух поступают в печь 1, где сера сгорает с образованием сернистого ангидрида.

Печной газ охлаждается в котле-утилизаторе 2с 1100-1200 до 440-450 С и поступает в контактный аппарат 3, где происходит окисление сернистого ангидрида в серный. В контактный же аппарат поступает и осушенный воздух.

Далее газ после контактного аппарата поступает в узел абсорбции,состоящий из олеумного и моногидратного 4 абсорберов (олеумный абсорбер на чертехсе не изображен ), где происходит поглощение серного ангидрида циркулирующими кислотами.

Выходящая из моногидратного абсорбера кислота с температурой 75

85 C поступает в пенный слой аппарата 5, где за счет контакта с теплообменными элементами 6 охлаждается до 60-70 С и поступает в сборник кислоты 7, откуда циркуляционным насосом 8 вновь возвращается в моногидратный абсорбер на орошение.

Пенный слой в пенном аппарате создается за счет барботажа через слой кислоты воздуха, подаваемого в аппарат воздуходувкой 10. Барботируя через слой кислоты воздух осушается и одновременно интенсифицирует процесс теплообмена между пенным слоем кислоты и размещенными в нем теплообменными элементами для охлаждающей среды (оборотной или технической вод) 1095968

Показатели

Базовая

Предлагаемая

Тепловая нагрузка холодильников циркулирующих кислот, МВт, 230

2300

Температурный напор, С

Поверхность теплообмена, м

4500

600

Расход стали на изготовление холодильников, т

176

110

30 в том числе нержавеющей

840

180

Приведенные затраты на стадии сушки и охлаждения кислот, тыс.руб./r

420

Составитель Г.урусова

Редактор A.Äîëèíè÷ Техред И.Метелева Корректор A. Ференц

Заказ 3673/3

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ными элементами. Если у эксплуатиpyewx в настоящее время оросительных и кожухотрубных холодильниках кислоты коэффициент теплопередачи составляет 200-250 Вт/м К, то в данной установке он вбзрастает в 5

8-10 раэ и достиг т 2000-2500 Вт/м .К, что приведет к существенному .(в 56 раз ) сокращению расхода дорогоКоэффициент теплопередачи, Вт/м .К

Капитальные затраты (для базового варианта с учетом стоимости сушильной башни), тыс, руб. стоящих нержавеющих сталей, предназначенных р ля изготовления теплообменных поверхностей.

Ниже, в таблице приведены для сопоставления экономические характеристики базовой и предлагаемой установок. Расчет приведен для производства серной кислоты мощностью

450 кг/г. !