Общая химическая технология. В 2-х частях. Ч. II. Важнейшие химические производства. Изд. 3-е, перераб. и доп. - Мухленов И.П.
Скачать (прямая ссылка):
4 =¦ S a ?¦*
и f- я I I 5
-In
$V
J і- °
варительныи подогрев газа и непрерывный отвод тепла по ходу каталитического процесса. Этой задаче и подчинены в основном конструкции современных контактных аппаратов, однако решается она далеко не полностью. Свежий газ, содержащий SO2, подогревается за счет тепла прореагировавшего газа (тепла реакции) лишь до температуры зажигания (440—450° С), а затем во время каталитического процесса температура сначала возрастает почти до 600° С, а затем производится понижение ее. В трубчатых аппаратах (см. ч. I, рис. 109) тепло отводится непрерывно, но такие аппараты оказались неудобными в эксплуатации. Чаще применяются полочные аппараты (см. ч. I, рис. 105) со ступенчатым отводом тепла в теплообменниках между полками. При повышенной концентрации SO2 применяют также полочные аппараты, в которых температура между полками снижается добавлением холодного воздуха. Наиболее легкий теплоотвод и наивысшая активность катализатора достигаются в контактных аппаратах с четырьмя-пя-тью кипящими слоями катализатора (см. ч. I, рис. 114) и с холодильниками, помещенными непосредственно в слоях катализатора.
Вследствие разрушения и слеживания гранул, загрязнения слоя, отравления катализатора соединениями мышьяка и температурной порчи его при случайных нарушениях режима ванадиевая контактная масса заменяется в среднем через 4 года. Если же нарушена очистка газа, получаемого обжигом колчедана, то работа контактного аппарата нарушается вследствие отравления первого слоя контактной массы через несколько суток. Для сохранения активности катализатора применяется тонкая очистка газа мокрым способом.
D
¦1
а/
і
V
_J
S
о.
ж с °
г S S S 1« I S
о_о J
1 ? S а 3 ё ?
к н я I
та і X
к I дч
Ой»
со -а
СОЯ
<J я
0= и о
" 5 § 1 S&
.. о. я
к >>
Э I Cs
'У
I
gO
5 to
га •
а ЧІ
'IS
Принципиальная технологическая схема производства серной кислоты контактным способом представлена на рис. 7. Обжиговый газ после грубой очистки от пыли в огарковых электрофильтрах при 300° С поступает в полую промывную башню, где разбрызгивается холодная серная кислота 75%-ная H3SO4). При охлаждении газа имеющиеся в нем трехокись серы и пары воды конденсируются в виде мельчайших капелек. В этих капельках растворяется окись мышьяка. Образуется мышьяковокислотный туман, который частично улавливается в первой башне и во второй башне с керамиковой насадкой. Одновременно улавливаются остатки пыли, селен и другие примеси. Образуется грязная серная кислота (до 8 % от общей выработки), которую выдают как нестандартную продукцию. Окончательная очистка газа от трудноуловимого мышья-ковокислотного тумана производится в мокрых электрофильтрах, которые устанавливают последовательно (два или три). Принцип действия мокрых электрофильтров таков же, как и сухих. Капельки тумана осаждаются на трубчатых осадительных электродах, изготовленных из свинца или пластмассы «АТМ», и стекают вниз. Очистка газа завершается осушкой его от паров воды купоросным маслом в башне с насадкой. Обычно устанавливаются последовательно две сушильные башни. Башни, газоходы и сборники кислоты в отделении очистки обычно устанавливают стальные, футерованные кислотоупорным кирпичом или диабазовой плиткой. Сухая двуокись серы и трехокись серы не агрессивны, поэтому всю последующую аппаратуру вплоть до моногидратного абсорбера можно монтировать из обычной углеродистой стали без защиты от коррозии.
Большое количество аппаратуры создает значительное сопротивление потоку газа (до 2 м вод. ст.), поэтому для транспортировки газа устанавливается турбокомпрессор. Компрессор, просасывая газ из печей через всю аппаратуру, нагнетает его в контактный узел. Контактный узел состоит из контактного аппарата, кожухотрубного теплообменника и не показанного на рис. 7 огневого пускового подогревателя газа. В теплообменнике пускового подогревателя газ нагревается перед поступлением в аппарат при пуске или при падении температуры в аппарате ниже нормы. Обычно применяются полочные контактные аппараты (см. ч. I, рис. 104). Такой аппарат имеет цилиндрический корпус диаметром от 3 до 12 и высотой 10—25 м. Внутри корпуса установлены четыре-пять решеток со слоем гранул контактной массы на каждой из них. Между слоями контактной массы установлены промежуточные трубчатые или коробчатые теплообменники. Свежий газ подогревается за счет тепла прореагировавшего горячего газа сначала во внешнем теплообменнике, потом он частично или полностью проходит для подогрева последовательно три-четыре внутренних теплообменника, при 440—450° С поступает в первый слой контактной массы. Эта температура регулируется открыванием задвижек на байпасном газоходе. Главное назначение внутренних теплообменников — охлаждение частично окисленного и разо-
X
1.0
0.9 0.8 OJ 0.5 0.5 OA O.J 0.2 0,1 O
гретого в слое катализатора газа таким образом, чтобы режим ступенчато приближался к кривой оптимальных температур (см. ч. I, рис. 102 и 103).
