Установка для получения серной кислоты контактным методом из серы

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 3(59 В 01 Э 53 18 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬ СТВ Н АВТОРСКОМУ СВ 21Н.Комиссарен й Филиал Научно-произ- объединения фТехэнерго ОЛУЧЕНИЯ МЕТОДОМ сжиганияГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(54)(57) УСТАНОВКА ДЛЯ ПСЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМИЗ СЕРЫ, включающая печь серы, котел-утилизатор тепла обжигового газа, контактный аппарат, узелабсорбции серного ангидрида, холодильники циркулирующих кислот, узелосушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислот, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью повышения экономичности и снижения металлоемкости, холодильникициркулирующих кислот установлены налинии подачи воздуха и каждый выполнен в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в котором размещен теплообменный элемент, а линии циркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенногослоя.Выходящий из пенного аппарата осушенный воздух освобождается от брызг кислоты и брызгоотделитель 9 и поступаетв печь для сжигания серы и контактный аппарат.Газ после моногидратного абсорбера выбрасывается в атмосферу. Эа счет совмещения в одном аппарате узла осушки воздуха и холодильника циркулирующей кислоты моногидратного абсорбера ликвидируется сушильная башня. Тепло, выделяющееся в результате осушки воздуха, отводится в пенном аппарате, также как и тепло, выделяющееся в моногидратном абсорбереКроме того, барботаж воздуха через слой кислоты приводит к образованию пенного слоя кислоты, что существенно интенсифицирует процесс теплообмена между кислотой и размещенными в слое кислоты теплообменИзобретение относится к химической технологии и может быть использовано в производстве серной кислоты контактным методом из серыИзвестна установка для получениясерной кислоты контактным методом, 5включающая узел получения кислорода, печь сжигания, котел-утилизатор,контактный аппарат, узел абсорбциис холодильниками циркулирующих кислот Г 13 10Недостатками данной установкиявляются низкая экономичность, обусловленная большими капиталовложениями в узел получения кислорода, высоким расходом электроэнергии, атакже большой металлоемкостью холодильников циркулирующих кислот.Наиболее близка к предлагаемойустановка для получения серной кис-лоты контактным методом из серы,включающая печь для сжигания серы,котел-утилизатор тепла обжиговогогаза, контактный аппарат для окисления сернистого ангидрида в серный,узел абсорбции серного ангидрида,холодильники циркулирующих кислот,узел сушки воздуха, линию подачи воздуха, линии циркуляции кислот 23Недостатком данной установкиявляется низкая экономичность, обус"говленная высокой металлоемкостьюузла осушки воздуха и холодильниковциркулирующих кислот, а также ихгромоздкостью.Цель изобретения - повышение экономичности установки и снижение ме- З 5таллоемкости.Поставленпая цель достигаетсятем, что в установке для получениясерной кислоты контактным методомизсеры, включающей печь для сжигания серы, котел-утилизатор теплаобжигового газа, контактный аппарат)для окисления сернистого ангидридав серный, узел абсорбции серного ангидрщ 13; хОлОдильники циркулирующих 45кислот, узел осушки воздуха, линиюподачи воздуха, линии циркуляциикислбт, холодильники циркулирующих,кислот моногидратных абсорберов совмещены, установлены на линии подачилоздуха, и выполнены в виде аппарата с пенным слоем кислоты, в кото-ром размещень теплоббменные элементы для охлаждающей среды, а линиициркуляции кислот соединены с холодильниками в месте образования пенного слоя,На чертеже изображена схема установки для получения серной кислоты.В состав установки входят расположенные последовательно печь для 60сжигания серы 1, котел-утилизатор 2,контактный аппарат 3, моногидратныйабсорбер 4, пенный аппарат 5 с размещенными в пенном слое кислоты теплообменными элементами 6 для охла ждающей среды, например оборотнойводы.Установка содержит также вспомогательные элементы: сборник кислоты 7и циркуляционный насос 8, брызгоотделитель 9 и воздуходувка 10.Установка работает следующим образом.Сера и осушенный воздух поступают в печь 1, где сера сгорает с образованием сернистого ангидрида.Печной газ охлаждается в котле-утилизаторе 2 с 1100-1200 до 440-450 С ипоступает в контактный аппарат 3,где происходит окисление сернистогоангидрида в серный, В контактныйже аппарат поступает и осушенныйвоздух,Далее газ после контактного аппарата поступает в узел абсорбции,состоящий из олеумного и моногидратного 4 абсорберов (олеумный абсорбер на чертеже не изображен ), гдепроисходит поглощение серного ангидрида циркулирующими кислотами,Выходящая из моногидратного абсорбера кислота с температурой 7585 С поступает в пенный слой аппарата 5, где за счет контакта с теплообменными элементами б охлаждаетсядо 60-70 С и поступает в сборниккислоты 7, откуда циркуляционнымнасосом 8 вновь возвращается в моногидратный абсорбер на орошение.Пенный слой в пенном аппаратесоздается за счет барботажа черезслой кислоты воздуха, подаваемогов аппарат воздуходувкой 10. Барботируя через слой кислоты воздух осушается и одновременно интенсифицирует процесс теплообмена между пенным слоем кислоты и размещенными внем теплообменными элементами дляохлаждающей среды оборотной илитехнической вод).1095968 Показатели Базовая Предлагаемая Тепловая нагрузка холодильниковциркулирующих кислот, Мвт,230 2300 Температурный напор,фС 40 Поверхность теплообмена, м 4500 600 Расход стали на изготовлениехолодильников, т 176 30 110 30 в том числе нержавеющей 840 180 Приведенные затраты на стадиисушки и охлаждения кислот,тыс.руб,/г 420 90 Составитель Г Урусова Редактор А.Долинич Техред И.Метелева Корректор А, ференцЗаказ 3673/3 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж,. Раушская наб., д,4/5 шштш тт шюшшшшшшит шшишшш ешш В ВШШШШШ филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 ными элементами, Если у эксплуатируемых в настоящее время оросительных и кожухотрубных холодильникахкислоты коэффициент теплопередачисоставляет 200-250 Вт/мК, то вданной установке он возрастает в 58-10 раэ и достиг, т 2000-2500 Вт/мк,что приведет к существенному,(в 56 раз ) сокращению расхода дорогоКоэффициент теплопередачи, Вт/м К Капитальные затраты (для базовоговарианта с учетом стоимости сушильной башни), тыс, руб. стоящих нержавеющих сталей, предназначенных рля изготовления теплообменных поверхностей.Ниже, в таблице приведены для сопоставления экономические характеристики базовой и предлагаемой установок. Расчет приведен для производства серной кислоты мощностью 450 кг/г.