Способ получения серного ангидрида

(54) (57) СПОСОБ ПО АНГИДРИДА из отраб кислоты, включающий кислоты на поверхно лителя, содержащего лия и пятиокись ван 6000 С, отлича тем, что, с целью п застывания расплава са в зоне подачи,ки кислоту подают на д ционную зону поверх при урельной нагруз 2,0 м/ч м 2 движущей расплава и линейной ния расплава в зоне 0,2-1,4 м/с.Ермаковев, С.Ф.Г ческий ханнки сплош чного центство ССС 1979.2. Авторское свидетельство СССР9 789387, кл. С 01 В 17/90, 1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Пермский политехнинститут и Институт мных сред Уральского нара АН СССР(53) 661.257(088,8) б) 1. Авторское свидетель688427, кл. С 01 В 17/90 ЛУЧЕНИЯ СЕРНОГО отанной серной подачу исходной сть расплава-окис. пиросульфат каадия, при 450- ю щ и й с яредотвращения и накопления кокслоты, исходную вижущуюся в реакностьрасплава ке по кислоте до ся поверхности скорости движеподачи кислотыИзобретение относится к химической технологии регенерации отработанной серной кислоты и может быть использовано на предприятиях, имеющих , отходы, включающие органические примеси,например при регенерации отработан ной серной кислоты (ОСК) процесса сернокислотнога алкилирования в среде расплавов окислителей.Известен способ регенерации ОСК при контактировании ее при 450 -600"С 10 с расплавом-окислителем, содержащим пиросульфат калия и пятиокись ванадия, в котором кислоту и воздух одновременно барботируют через расплав 1 .Недостатком данного способа яв ляется трудность подвода кислоты под слой расплава, поскольку в подводящей трубе происходит образование кокса, вследствие разложения при нагревании органических примесей, содержащихся в исходной кислоте.Наиболее близким является способ получения серного ангидрида из отработанной серной кислоты, в котором сырье непрерывной струей подается по оси подводящей трубы на зеркало расплава окислителя, содержащего пиросульфат калия и пятиокись ванадия при 450-6000 С, уровень которого ,поддерживается давлением воздуха, 30 подаваемого совместно с сырьем, на нижнем срезе .подводящей трубы. При осуществлении известного способа предотвращается закоксовывание подводящей трубы и обеспечивается под вод кислоты под слой расплава. При этом в месте попадания струи кислоты на зеркало расплава при высоких температурах происходит интенсивное испарение кислоты, сопровождаю щееся ее разложением 2 .Процессы испарения и разложения ) являются сильно эндотермичными, по- этоМУ при больших расходах кислоты температура поверхности расплава в месте попадания кислоты становится ниже температуры застывания, вследствие чего на нижнем срезе подводящей трубы образуются настыли, препятствующие подводу кислоты и воздуха в слой расплава, что и является основным недостатком известного способа. Появление настылей способствует также накоплению в нижней части подводящей трубы кокса, образующегося при испарении ОСК, поскольку затруднено 55 попадание.:его в слой расплава реакционной зоны. Локальное застывание расплава в месте попадания ОСК и накопление кокса в зоне подачи кислоты приводят к нарушению нормальной 60 работы реактора.Цель изобретения - предотвращение,застывания расплава и накоплениикоАа в зоне подачи кислоты, 65 Указанная цель достигается,тем, что в способе получения серного ангидрида иэ отработанной серной кислоты, например ОСК алкилирования, включающем непрерывную подачу исходной кислоты на поверхность расплава-окислителя, содержащего пиросульфат калия и пятиокись ванадия, и взаимодействие продуктов испарения кислоты с расплавом при 450-6000 С, исходную кислоту подают на движущую" ся в реакционную зону поверхность расплава при удеуьной нагрузке по кислоте до 2,0 м/ч м 2 движущейся поверхности расплава и линейной скорости движения расплава в зоне подачи кислоты 0,2-1,4 м/с.Направленное движение расплава в зоне подачи кислоты создается за счет циркуляции расплава в реакторе. Перемещение расплава в обратном направлении из реакционной зоны в зону подачи кислоты, может производиться путем газлифтной циркуляции, либо с помощью насоса. Благодаря направленному движению расплава в зоне подачи кислоты, поверхность его, соприкасающаяся с подаваемой сверху кислотой, непрерывно обновляется и локального застывания расплава при попадании кислоты на его поверхность не происходит. Не наблюдается также накопления кокса на поверхности расплава в зоне подачи кислоты. Кокс, образовавшийся при разложении отработанной серной кислоты, вместе с движущимся слоем расплава попадает в реакционную зону, где происходит полное окисление кокса с образованием газообразных продуктов. За счет протекания экзотермических реакций в реакционной зоне расплав, возвращающийся в зону подачи ОСК, имеет температуру выше температуры застывания.Удельная нагрузка по отработанной кислоте должна быть не более 2 м/ч мф движущейся поверхности расплава при линейной скорости движения расплава в зоне подачи кислоты 0,2- 1,4 м/с. Скорость движения расплава менее 0,2 м/с недостаточна для непрерывного перемещения плавающего на поверхности кокса из зоны подачи кислоты в реакционную зону, кокс постепенно накапливается на поверхности расплава. Для создания скорости движения расплава в зоне подачи кислоты более 1,4 м/с необходимо обеспечить высокую кратность циркуляции расплава, что связано со значительными затратами энергии. Увеличение удель ной нагрузки по отработанной кислоте, свыше 2 м/ч м приводит к локаль 1, 2ному застынанию поверхности расплава в месте попадания кислоты.П р и м е р 1, Исходным серьем является оюработанная серная кислота1038279 Составитель Л,ТемироваТехред М. Гергель Корректор А.Ильин Редактор Н,Ковалева Тираж 471 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москвй, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 6131/22 филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул. Проектная, 4 процесса сернокислотного алкилирования состава, вес. Ъ НБО 4 моногидрат 84,0; НО - 11,0; органичес кие примеси 4,8; минеральные примеси 0,2, Исходную кислоту непрерывно подают на движущуюся из эоны подачи кислоты в реакционную зону поверхность расплава-окислителя, содержащего 70 вес,Ъ пиросульфата калия и 30 пятиокиси ванадия. Удельная нагрузка по кислоте составляет 1,9 м/ч м О2 движущейся поверхности расплава, линейная скорость движения расплава в зоне подачи кислоты 0,8 м/с. Перемещение расплава в аппарате осуществляют путем гаэлифтной циркуляции. . 15 Воздух подают в 1,5-кратном избытке по отйошению к стехиометрически необходимому для окисления органических примесей, содержащихся в кислоте, В реакционной зоне продукты исО парения кислоты контактируют с расплавом при 620 оС, благодаря чему дос" тигается полное окисление органических примесей и разложение серной кислоты с образованием сернистого газа, пригодного для дальнейшей переработки по методу мокрого катализа. При ддительной (120 ч) работе установки не происходит застывания поверхности расплава в зоне подачи ЗО кислоты и накопления кокса.П р и м е р 2, Условия те же, что, и в примере 1. Удельная нагрузка по кислоте составляет 0,5 м/ч.м, ли- нейная скорость движения расплава в 35 зоне подачи кислоты 1,3 м/с. Застывания расплава и накопления кокса в зоне подачи кислоты не наблюдает 1 ся, однако гидравлическое сопротивление аппарата возрастает в 30,4 раза.П р и м е р 3. Условия те же, что в примере 1. Удельная нагрузка по кислоте составляет 2,4 м /ч м3, 2 линейная скорость движения расплава в зоне подачи кислоты 1,1 м/с, Вследствие высоких удельных нагрузок по кислоте происходитлокальное застывание поверхности расплава в зоне подачи кислоты, приводящее к нарушению циркуляции расплава в аппарате, изменению температурного режима процесса, накоплению кокса в зоне подачи кислоты, и в конце концов процесс регенерации кислоты осуществить не удается. Процесс прекращают через 5 ч после начала работы.П р и м е р 4. Условия те же, что и в примере 1. Удельная нагрузка по кислоте составляет 0,9 м/ч м,Я линейная скорость движения расплава в зоне подачи кислоты 0,1 м/с Вследствие малой скорости движения расплава образующийся кокс накаплива. ется на поверхности расплава в зоне подачи кислоты и не попадает в слой расплава реакционной зоны. Окисление органических примесей, содержащихся в отработанной кислоте, не достига,ется. Процесс прекращают через 11 ч после начала работы.. Предлагаемый способ позволяет предотвратить застывание расплава и накопление кокса в зоне подачи кислоты при достаточно высоких удельных нагрузках по отработанной кислоте и осуществить бесПеребойное проведение процесса разложения ОСК при полном окислении органических примесей.