Способ окисления двуокиси серы

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 504 С 01 В 17/7 а Г Вб:СО 1",.оИЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСНОМ ВИДТЛТ ВУОКИСИ 994400,во СССР 1975.в количествлизатора.,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1.СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ДСЕРЫ в трехокись по авт.св, У о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыщения эффективности использования катализатора и сокращения его удельного расхода, реакционную газовую смесь подают в слой инертного материала, расположенного в верхней и нижней частях слоя к лизатора.2. Способ по 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что инертный материа используют в виде кусков с размером 3-50 мм и загружают егое 0,05-1,50 от объема ката1 106Изобретение относится к способуокисления двуокиси серы и может бытьиспользовано при производстве сернойкислоты контактным методом.По основному авт.св. Р 994400 известен способ окисления двуокиси серыи трехокись в одном слое катализаторав нестационарном режиме при циклическом попеременном изменении мест ввода и вывода реакционной смеси из слоякатализатора, При этом температураслоя катализатора превышает 500 С, атемпература подаваемой реакционнойсмеси 20-200 С,Недостатки способа - невысокаяэффективность использования катализатора и повышенный удельный расходего вследствие того, что граничныеучастки слоя катализатора выполняютлишь роль теплоносителей и служатдля нагревания холодного газа до температуры начала реакции. При этомподача холодной реакционной смеси наразогретый слой катализатора сопровождается процессом конденсации серного ангидрида на этих участках слоя,что резко снижает его каталитическуюактивность, ухудшает фиэико-механические свойства и снижает срок службы.Цель изобретения - повышение эффективности использования катализатора и. сокращение его уцельного расхода.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе реакционнуюгазовую смесь без предварительногоподогрева при 20-50 С подают в слойинертного материала, расположенногов верхней и нижней частях слоя катализатора.Инертный материал используют ввиде частиц с размером 3-50 мм и загружать его в количестве 0,05-1,50 отобъема катализатора.Подача реакционной смеси в слойинертного материала позволяет нагретьее при прохождении через последнийдо температур выше точки конденсациипаров серной кислоты. Загрузка инертного материала на верх и низ слоякатализатора позволяет накопить вэтом материале столько тепла, скольконеобходимо для нагревания исходногохолодного газа до температуры началареакции.Применение гранул размером менее3 мм увеличивает гидравлическое сопротивление реактора, при использова 1386 2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 нии гранул размером более 50 мм воз" никают неоднородности скоростей газовой смеси по сечению слоя. Кроме того, существенно уменьшается интенсивность теплообмена в единице объема инертного материала. Выбранный интервал объема инертного материала от объема катализатора зависит от состава перерабатываемой газовой смеси и определен, исходя из технологической необходимости получения внутри слоя катализатора температуры вышео200 С, что исключает возможность конденсации серного ангидрида на катализаторе и, в то же время, обеспечивает условия для достижения высокой степени превращения двуокиси серы.ПримерРеакционную смесь, образующуюся при сжигании. серы и состоящую из 13 двуокиси серы, 8 кислорода и 79 азота, подают в реактор диаметром 2,8 м. В реактор загружено 5 м катализатора, что соответствует удельной загрузке 113 л кат./т мнг/сут, По торцам катализатора помещен кусковой кварц с размером частиц 3-50 мм. Количество инертного материала составляет 0,25 от объема катализатора. Линейная скорость реакционной смеси при прохождении через слой катализатора 0,15 км/с, температура газа на входе в реактор 40 С, переключение направления фильтрации газа производят через каждые 40 мин. В установившемся режиме температура внутри слоя катализатора на границе с кварцем периодически изменяется в течение цикла во времени в пределах 360 о600 С. Температура на выходе (входе) из кварцевой засыпки изменяется ото о40 С до 520 С. Средняя степень превращения двуокиси серы 98%.Пример 2,Реакционную смесь, состаящую из 0,7% двуокиси серы, 15 кислорода и 84,3% азота, подают в реактор диаметром 1,6 м. В реактор загружено 2 и катализатора, что соответствует удельной загрузке 910 л кат/т, мнг/ /сут. По торцам слоя катализатора помещен кварц с размером частиц 3- 50 мм. Количество инертного материала составляет 1,5 от объема катали" затора. Линейная скорость реакционной смеси при прохождении через слой катализатора 0,4 км/с, температура газа на входе в реактор 40 С, переклю10 Ь 1386 10 Редактор Н.Сильнягина Техред Л.Олийнык Корректор А.Зимокосов Заказ 774 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 чение направления фильтрации газа производят через каждые 20 мин. Температура внутри слоя катализатора на границе с кварцем колеблется в пределах 360-520 С. Температура на вхоо5 де (выходе) из кварцевой засыпки изменяется от 40 С до 360 С, Средняя степень превращения двуокиси серы составляет 99,53.ПримерЗ.Реакционную смесь с концентрацией двуокиси серы 4 Х подают в реактор диаметром 1,6 м. В реактор загружено 4 м катализатора, что соответствует удельной загрузке 333 л кат./т мнг/ /сут. По торцам слоя катализатора помещен кварц с размером частиц 3- 50 мм. Количество инертного материала составляет 0,05 от объема катали" затора. Линейная скорость реакционной смеси при прохождении через слой катализатора 0,4 км/с, температураогаза на входе 40 С, переключение направления фильтрации газа производят 25 через каждые 40 мин. Температуравнутри слоя катализатора на границеР бс кварцем колеблется от 390 С до 580 С.Температура на входе (выходе) изокварцевой засыпки изменяется от 40 Сдо 520 С. Средняя степень превращениядвуокиси серы 98,57. Использование данного способа окисления двуокиси серы в слое катализатора с инертной добавкой на торцевых частях при нестационарном режиме позволяет сократить расход катализатора на 5-503 н увеличить продолжительность его работы за счет ликвидации процесса конденсации в самом слое катализатора, сдвига этого процесса на граничные участки из инертного материала, При этом достигается более эффективное использование катализатора в процессе окисления, а также сокращается удельный расход его на производство тонны серной кислоты на 5-60 .