Способ окисления низкоконцентрированного диоксида серы в трехокись

Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 76 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН идетельст и инсти унгици- Научноя МинРНТРИКИГЬ дения талин про 57 ет тич оведемических кажет быть роцесса трехокисьоты коньшение стееры и обесроцесса нцентра схема т омыванием ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(21) 4376140/23-26(54) С 1РОВАНН ПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ НИЗКОКОН 1 ОГО ДИОКСИДА СЕРЫ В ТРЕХО зобретение касается прове генных экзотермических ка их реакций, в частности,Изобретение относитсянию гетерогенных экзотерталитических реакций и миспользовано, например, длокисления двуокиси серы вв производстве серной кистактным способом.Пель изобретения - повпени конверсии диоксидапечение автотермичностипри расширенном диапазонций диоксида серы.На Фиг, 1 представленлового экрана с поперечн,ЯО 1601087 А изводстве сернои кислоты. Цель изобретения - повышение степени окисления диоксида серы и обеспечение автотермичности процесса в широкомдиапазоне концентраций диоксида серы.Предложен способ окисления низкоконцентрированного диоксида серы на слоях катализатора, работающих в нестационарном режиме с наружным тепловымэкраном, со:,дающим переменный проФильтемпературы по высоте слоя, изменяемый синхронно с переключением основного технологического потока. Температура слоя теплоносителя со сторонывхода технологического газа выше илиравна т-ре "зажиганиякатализатора,а со стороны выхода газа - ниже илиравна т-ре зажигания, Через каждуюполовину периода происходит сменанаправления теплоносителя в тепловомэкране, б илобечайки теплоносителем; на Фиг,2 разрез А-А на:ьнг, 1; на Фнг. 3 разрез Б-Б на Фиг. 1; на Фиг 4 схема теплового экрана с продольным омыванием обечайки теплоносителем; на Аиг. 5 - разрез В-В на Фиг, 4; на Фиг, б - разрез Г-Г на Лиг, 4,пля исключения появления попереч 1 х тепловых потоков и,снижения температуры катализатора, расположенного вдоль обечайки, за .счет утечки те ла через боковую поверхность снаружи обеча;ки устанавливается тепловой экра;:прующий слой с переменным про 1601087филем температуры по высоте слоя,при этом создаются условия, когдаградиент температур между катализатором и экранированным слоем минимален. Все это возможно при условии,что температура по высоте тепловогоэкрана изменяется синхронно с переключением вход-выход .технологического газового потокаСхема дпя осуществления способасодержит вход-выход. 1 технологического газового потока в нестационарный аппарат, вход-выход 2 теплоносителя в экранную поверхность, тепловой экран 3, внутреннюю полуперегородку 4 экрана; кварцевую подсыпку15 снизу и сверху катализатора, катализатор 6, клапан-переключатель 7Потока теплоносителя и переходное д 0.отверстие 8 для теплоносителя междукольцевыми газоходами экрана,Через вход-выход нестационярногоаппарата газ последовательно прохо -,дит кварцевую подсыпку 5, имеющеюся 25снизу и сверху катализатора 6, вкотором периодически в динамике изме няется профиль температур. Вертикальный периодически изменяемый пройильтемпературы теплового экрана 3 зависит от способа подключения теплоноси,теля и конструкции теплового экрана.Тепловой экран 3 разделен внутреннейперегородкой 4 на две или более поперечные части, Теплоноситель последо 15вательно протекает по ним с синхронным, относительно газового потока,изменением направления за счет взаимоперекпючения гхода-выходя 2 теплоносителя через клапан-переключатель 7,Возможно также создание тепловогоэкрана с продольным омыванием обечяйки теплоносителя Лиг. 4-6)Распределительное устройство выполнено .: виде двух идентичных распределительных камер 9 с кольцевым размещением по разные стороны тепловогоэкрана 3 вокруг обечяйки и соединенных посредством перфорированных перегородок 4, Теплоноситель из распре 50делительной камеры 9 через отверстия8 перфорированной перегородки 4 поступает и равномерно ряспределяется.в тепловом экране 3 и через отверстияв следующей перАорированной перегородке 4 поступает и выводится из выход 55ной распределительной камеры 9 Черезполовину периода происходит сменанаправления теплоносителя, при этом входная распределительная камерастановится выходной и наоборот.Предлагаемый способ предпочтительно применять при переработке низко- концентрированного диоксида серы 0,5-4,об.Х). Причем даже при концентрации 0,5-0,97 80 предлагаемый способ в отличие от известных нестационарных процессов окисления позволяет обеспечить автотермичность ведения процесса. Это объясняется высокой тепловой экономичностью способа, исключающего утечку тепла из реакционнои зоны и даже возвратя его в те участки катализатора, которые в силу каких-либо причин потеряли температуру, Применение предлагаемого способа для переработки газов концентрацией 0,9-4 об.Х предпочтительно из-за более высокой общей степени конверсии (96-99 Х), Последнее объясняется возможностью активного влияния за счет создания экрянирующего слоя ня температуру катализатора с поддержанием ее в оптимальных пределах а также поддержания работоспособности контактной масси по всему сечению аппарата,Температура теплоносителя со стороны входа технологического газа вокруг зоны разогревя больщая или равняя температурезажигания" контактной массы способствует быстрому разогреву технологического газа до температуры начала окисления диоксида серы и одновременно не препятствует достижению высокой степени конверсии в этой зоне. Го стороны выходя технологического газа температура теплоносителя вокруг зоны охлаждения должна бить ниже или разной температуре зяжигяния контактной масси, что необходимо для ведения процесса окисления газа по оптимальному режиму. Предлагаемое соотноление тем" ператур теплоносителя и технологического газа обуславливает минмяльныйградиент температур в тепловом поле поперечного сечения контактного аппарата, что обеспечивает об,Чую высокую степень конверсии и автэтермичность процесса при низких концентрациях двуокиси серы.П р и м е р 1. Реакционную смесь, получаемую при термическом разложении отработанной серной кислоты после первой стядии контяктирования н абсорбции в количестве 20000 нм/ч с кон б 160 центрацией газа 0,9 об,Х 80 и 5,6 об,Я О с температурой 45 С подают на нестационярное окисление. Высота слоя катализатора 3 м и по 0,5 м в нижней и верхней части слоя, диаметр аппарата 6 м. Тепловой экран выполнен в виде двух последовательно соединенных кольцевых каналов высотой 1,5 м и шириной 0,1 м каждый и расположенных вокруг контактноймассы, Из одного канала в другой переходит более горячий теплоноситель,охляждаемый за счет теплопотерь. Поверхность экрана 60 м, тепловые потери 100000 ккял/ч. Температура теплоносителя на входе 430 Г (выше на10 С температуры "зажигания"), навыходе 390 С (ниже температуры "зяб- гяния" ня 30 Г), Такой режим подлерживается подачей в экран 8500 м /чтеплоносителя. Максимальная темперяотура в слое 435 Г, средняя темперятуора выходящего из аппарата газа 50 С.Суммарная степень контактировяния ваппарате, эксплуатируемом по даннойсхеме 96-997,. Процесс переработкигаза автотермичен, Общее сопротивление слоя 100 мм вол,ст.П р и м е р 2, Отходящий гязс ТЭП содержит 0,5 об,7 8 Ои 3.5 об.7.О 100000 нм /ч газа с температуройо60 Г подают ня нестяционярное оксление в контактный аппарат диаметром 12 м, высотой слоя катализатора4 м с кварцевой подсыпкой по 0,8 мсверху и снизу, Р качестве тепловойзавесы используют схему, прелстявле- ную ня Лиг, 4-6. по которой теплооситель первоначально подается н коль цевую распределительную камеру, из которой через перАорировяные отверстия вытекает непосредственно в объем теплового экряя, я из его через отверстия входит в яялогичую соби - рающую камеру, Гихроо с измееи ем направления осового газового потока происхолит и смена подачи теплоносителя в каждую из камер, Причем горячий теплооситель всегда вводится со сторон холодного основного газового потока, В качестве теплоносителя применяется перегретнй пар, который а участке разогрела на 50 Г превьппяет температ 1 ру "зяжига. ния" контактной массы (470 С) и я участке охляжлеия поддерживает температуру, равную температуре "зажигания" контактной массы (420 С), Поте 1087ря тепла через теплоизодяцню экрана,поверхность которого 150 м, составляет 26000 ккал/ч. Расход пара800 кг/ч. По данной схеме поддерживается автотермичность процесса окисления двуокиси серы до концентрациине ниже 0,5 об,Я. Степень конверсии982 при сопротивлении слоя 150 мм в 10 150 мм вод.ст.П р и м е р 3, Отходящий газмедеплавильной печи содержит от 4 до1,2 об.7 802 при концентрации кислорода не ниже 4 об,Е, Этот газ в ко личестве 4000 м /ч поступает на нестяцонярный контактный аппарат диаметром 8 м с высотой слоя катализатора СВП 3 м и подсыпкой кварца по0,5 м, Гхема теплового экрана анало гичня примеру 2, На участке разогреова температура теплоносителя 420 С,оя ня участке охлаждения 380 Г,. Поверхость экрана 100 м, теплопотери 17000 ккял/ч, количество теплоно сителя 0,5 т паря/ч. Степень конверсии 981 при сопротивлении слоя100 мм вол,ст, Процесс автотермичен,В этом случае я участке разогревагорячий теплооситель имеет темпера- ЗО туру рявую температуре зажигалякятялизяторя, я ня участке охляждеия я 5 О С меьше температуры "зажиганч"таким образом использование предлагаемого способа окислеия двуокисисерн н трехокись в нестяционярномрежиме позволяет польсить степенькоереии ло 96-997 при низком гилрявллеском сопротивлеии слоя, не ,и; превьицаючем 100-150 мм вол,ст, иподдерживять прн этом явтотермичность процесса окислеия даже прикоцетряциях 0,5-0,9 об.7 БО45 Формуля изобретенияГпособ окислеия ннзкоконцентрировяого диоксида серы в трехокись а слое катализатора с зонам разогре О ва и охлаждения техологического газа в естяциояром режиме с поперемеьм измееием япрявлеия входа и вьходя гязя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения степени окислеия диоксида серы и обеспечения янтотермчости процесса прираспплреном Лияпяэое коцентряций диоксида серь:, вокруг слоя кятялизятора создают яружый экрянирующийслой теплоносителя, имеющего со стороны входа технологического газатемпературу влипе, или равную темпера,туре "зажигания" катализатора, а со стороны выхода газа - ниже. или равную температуре "зажигания"Тир ое иям при ГКНТ ССС/5 твенного комитета и 113035, Москва, Ж оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг л. Гагарина, 1 Заказ 3244ВНИИПИ Госу Подпи зобретениям и отк Раушская наб., д

Смотреть

Заявка

4376140, 12.02.1988

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО УДОБРЕНИЯМ И ИНСЕКТОФУНГИЦИДАМ ИМ. ПРОФ. Я. В. САМОЙЛОВА НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "МИНУДОБРЕНИЯ"

САЕНКО НИКОЛАЙ ДМИТРИЕВИЧ, КОЗЛОВ ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ, БАЛАШОВ АЛЕКСАНДР АНДРЕЕВИЧ, ПОПОВ АНАТОЛИЙ ЕФИМОВИЧ, ЕГОРОВА ГАЛИНА АРХИПОВНА, ХОХЛАЧЕВ АНДРЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЗУБОВСКИЙ АНАТОЛИЙ СТЕПАНОВИЧ, ЕПИФАНОВ ВАДИМ СЕРГЕЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: C01B 17/76

Метки: диоксида, серы, трехокись, окисления, низкоконцентрированного

Опубликовано: 23.10.1990

Код ссылки

<a href="http://patents.su/5-1601087-sposob-okisleniya-nizkokoncentrirovannogo-dioksida-sery-v-trekhokis.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ окисления низкоконцентрированного диоксида серы в трехокись</a>

Похожие патенты