Способ получения серной кислоты контактным методом

Способ получения серной кислоты контактным методом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ж 75104 Класс 12, 24

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

А. Г. Амелин

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМ

МЕТОДОМ

Заявлено 15 марта 1948 года в Комитет по .изо5ретелиям и открытиям при Совете Министров1 СССР за № 374899

Опубликовано 31 августа 1949 года

При получении серной кислоты из серы последняя сжигается в специальных печах до сернистого ангидрида, который затем окисляется на катализаторе до серного ангидрида.

В предлагаемом способе предусматривается непосредственное окисление серы в смеси .с воздухом или чистым кислородом в присутствии катализатора до серного ангидрида с последующей абсорбцией или конденсацией серного ангидрида известными методами.

Насыщение воздуха серой может быть осуществлено различно, например в башне с насадкой, орошаемой расплавленной серой, или в горизонтальном цилиндре, содержащем расплавленную серу, над поверхностью которой поступает горячий воздух. Температура воздуха на входе в испаритель может быть определена следующим расчетом.

Как установлено теоретически и экспериментально, при .работе на сере оптимальная концентрация сернистого ангидрида в газе перед контактными аппаратами составляет

8%. Так как в результате сжигания серы в токе воздуха объем газовой смеси не изменяется, то содержание паров серы в 1 м нормального газа должно составлять:

1,0. 0,08. 32 0,114 кг(м

22,4

Принимая температуру газовой смеси перед поступлением в контактный аппарат в 250 С, давление паров серы (Яа+5а) составляет

12 мм рт. ст.

Чтобы перевести 0,114 г серы в парообразное состояние,,необходимо затратить тепло на плавление серы, ее испарение и нагревание до температуры 250 С.

Теплота плавления серь|в

9,4 кал/кг, теплота испарения—

362 кал/кг и теплоемкость паров серы — 0,175 кал/кг. Используя эти данные, получаем: количество тепла для плавления серы

Q, =0,114Х9,4 =- 1,1 кал, количество тепла для испарения серы

Q 0,114 х 362 = 41,2 кал, количество телла для нагревания паров до 250 С

Яз —— 0,114Х0,175+250=5,0 кал.

Общее количество тепла будет:

@=1,1+41,2+5,0=47,3 кал. № 75104

Ре;1е((т((3 И. И. Вае((з (6

Теплоемкость воздуха принимаем равной 0,33 кал/мз, поэтому воздух в результате испарения серы охладится:

М вЂ” =143 С.

47,3

0,33

Следовательно, температура воздуха перед .входом в испаритель будет:

1=250+143=393;С.

Для окисления паров серы досерного ангидрида может быть использована ванадиевая контактная масса, применяемая в контактном сернокислотном процессе.

Для окисления серы до серного ангидрида на ванадиевом катализаторе могут быть использованы обычные контактные аппа,раты, используемые для окислвния сернистого ангидрида. Однако внутренние теплообменники должны иметь несколько большую поверхность, так как в этом случае количество тепла выделяется больше, чем при окислении сернистого ангидрида:

$+з/ Оз — — ЯОз+91,9 кал

SO + /q — — $0з+22,б кал, Используя эти данные, нетрудно рассчитать необходимую поверх-ность теплообменников.

Отв. ред((ктор М. М. Акиши((На чертеже изображена схема предлагаемого метода производства.

Атмосферный или осушенный воздух подогревается в теплообменнике 8 и направляется в аппарат 1 для испарения серы. Здесь воздух насыщается парами серы, после чего поступает в контактный аппарат 2, теплообменник 3 и в абсорберы или конденсаторы серного ангидрида.

Схемой предусматривается регулирование концентрации серы в газовой смеси, поступающей в контактный аппарат, и том(пературного режима контактного узла.

Преимущество настоящего способа состоит также в том, что основное количество теплоты образования серной кислоты выделяется в одном месте — в контактном аппарате; поэтому его легко использовать.

Предмет изобретения

Способ получения серной кислоты контактным методом, отл и ч а юшийся тем, что пары серы в смеси с воздухом или кислородом окисляют в присутствии катализатора непосредственно до серного ангидрида, который затем абсорбируют или конденсируют обычным способом.