Способ ступенчатой абсорбции серного ангидрида

,80.104107 СОЮЗ СОВЕТСИИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК За) С 01 В 17/76ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЙМЬЩ 0 ТУ(54)(57) 1. СПОСОБ СТУПЕНЧАТОЙ АБСОРБЦИИ СЕРНОГО АНГИДРИДА сернойкислотой в прямоточном скоростномрежиме, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности переработки газа с повышен ным влагосодержанием и снижения образования тумана, процесс- ведут в три ступени с нагревом кислоты на первой ступени до 100-150 С, на второй при температуре кислоты - 70-85 С и на третьей - 45-50 С.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, нагрев кислоты на первой ступени осуществляют за счет контакта ее с перерабатываемым горячим газом и разбавления водой. 3. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что соотношение объе- ф ма кислоты, подаваемой на первую ступень,к общему количеству кислоты составляет 1: 10-15.11041 1Изобретение относится к производ ству серной кислоты контактным способом, а именно к способам абсорбции серного ангидрида при нормальном и повышенном давлении. 5Известен способ абсорбции серного ангидрида серной кислотой в режиме противотока при повышенном влагосодержании в газе ( ) 0,013), который осуществляют в насадочных башнях, 10 На орошение подается серная кислота с начальной температурой 80-90 СКонечная температура кислоты 120- 130 С; Начальная. температура газа - 200 С, Разница температур газовой 15 и жидкостной фаз небольшая. Туман серной кислоты образуется крупнодисперсный и в небольшом количестве, поскольку с повышением температуры кислоты снижается возникающее пере сыщение паров серной кислоты 13,Однако сам процесс абсорбции идет при низких скоростях и коэффициент массопередачи в насацочных аппаратах невысок. 25Недостатком этого способа является низкая интенсивность процесса.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ30 ступенчатой абсорбции в прямоточном скоростном режиме, осуществляемый в аппарате типа Вентури. Процесс протекает интенсивно, но вследствие большой разности начальных температур35 кислоты и газа (температура кислоты - 70-75 ОС, газа - 200 С) возможно пе- . рерабатывать серный ангидрид, содержащий небольшие количества влаги (не более 0,017). Большая разность температур газовой и жидкостной фаз вызывает значительное туманообразование при переработке газа с влагосодержанием более 0,013 Г 2Недостатком известного способа яв 45 ляется невозможность переработки газа с повышенным влагосодержанием из-за значительного туманообразования до 0,5 г/нм) . 50Цель изобретения - обеспечение возможности переработки газа с повышенным влагосодержанием и снижение образования тумана.Поставленная цель достигается тем,55 что согласно способу ступенчатой абсорбции серного ангидрида серной кислотой в прямоточном скоростном режиме, в котором процесс ведут в три ступени с нагревом кислоты напервой ступени до 100-150 С на второйопри температуре кислоты - 70-85 С ина третьей - 45-50 С.Причем нагрев кислоты на первойступени осуществляют за счет ее контакта с перерабатываемым горячимгазом и разбавления водой.Кроме того, соотношение объемакислоты, подаваемой на первую ступень,к общему количеству кислоты составляет 1:10-15,Выбранные интервалы температуророшающей кислоты определяются техно"логическими условиями.Снижение температуры кислоты наа1-й ступени ниже 100 С вызывает образование мелкодисперсного тумана сер.ной кислоты, а повышение температурыкислоты выше 150 С ведет к значительному возрастаниюупругости пара надсерной кислотой.Повышение температуры орошающейОкислоты на 2-й ступени выше 85 Сприведет к увеличению количества орошения и снижению степени абсорбциисерного ангидрида, а снижение температуры кислоты ниже 70 С - к образованию тумана эа счет резкого охлаждения газа.Условия проведения процесса на3-й ступени при 40-45 ОС являются оптимальными с точки зрения степени абсорб.ции и образования вторичного тумана.При соотношении объема кислоты,подаваемой на 1-ую ступень,к общему количеству кислоты менее 1;15 будет1 происходить перегрев кислоты, при уве- .личении соотношения более чем 1: 10температура кислоты будет ниже оптимальной и возможность образованиятумана серной кислоты сохраняется.На чертеже дана схема установки,поясняющей предложенный способ.Установка содержит конусообразныйзонт 1, трубу Вентури 2, кольцевойкарниз, коллектор 4, конфузор 5,горловину б, диффузор 7 и эрлифт 8.Способ осуществляют следующимобразом.Перерабатываемый горячий газ,обтекая конусообразный зонт 1, подвешенный над трубой Вентури 2, приходит в соприкосновение с подаваемой в кольцевой карман 3 посредствомперфорированного коллектора 4 горячей кислотой с температурой 100150 С. Кислота нагревается за счеттепла газа, частичной абсорбцииэ 11041серного ангидрида и разбавления водой.Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают нижекритического значения, В результатеисключается образование мелкодисперс"5ного тумана. Соотношение кислоты,подаваемой на 1-ую.ступень, к общемуколичеству кислоты составляет 1: 10-15.Газ и кислота направляются в конфузор 5, а затем в горловину 6, кудаи подается большая часть кислоты при70-85 С. Далее газовый поток с распыленной в нем кислотой проходит в диффузор 7. На промежуточной стадиипроисходит поглощение основной частисерного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.Остатки серного ангидрида практическиполностью поглощаются на 3-ей ступениэрлифтом 8 или в барботажном режимекислотой с температурой 45-50 С. Одновременно улавливаются имеющиеся вгазовом потоке крупные частицы тумана серной кислоты, Процесс осуществляют в одном аппарате. 25П р и и е р 1; Перерабатываемыйгорячий газ состава, Е: 80, 10; Н,О0,03; воздух 89,97 при обычном давлении на 1-й ступени абсорбции приходит в соприкосновение с горячей серной кислотой с температурой 100 С.Кислота нагревается за счет контактас горячим газом и .разбавления водой.Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:10. Возникающее при этом пересыщение паровсерной кислоты. поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температу 40ра кислоты на 2-й ступени - 70 С.Здесь происходит поглощение основнойчасти серного ангидрида и укрупнениеобразующегося тумана серной кислоты.Остатки серного ангидрида и частицытумана практически полностью поглощаются на 3-й ступени абсорбции кислотой с температурой 45 С (в эрлифтном или барботажном режиме).Степень абсорбции серного ангидрида - 99,953, Туманообразованиеснижается с 0,5 г/нм (по известномуспособу) до 50 мг/нмз,П р и м е р 2. Перерабатываемыйгорячий газ состава, Е; ЯО, 10; НО0,05; воздух 89,85 при давлении10 атм на 1-й ступени абсорбции при 07 4ходит в соприкосновение с горячейо серной кислотой с температурой 150 С.Кислота нагревается за счет контакта с горячим газом и разбавления водой.Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:15. Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на 2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температура кислоты на 2-й ступени - 85 С.Здесь происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.Остатки серного ангидрида и частицы тумана практически полностью поглощаются на 3-й ступени Абсорбции кислотой с температурой 45 С в барботажном режимеСтепень абсорбции серного ангидрида - 99,987,Туманообразование снижается с 0,5 г/нм (по известному способу) до 30 мг/нм.П р и м е р 3. Перерабатываемый горячий газ состава, Х: БОз 10; Н,О 0,04; воздух 89,96 на 1-й ступени абсорбции приходит в соприкосновение с горячей серной кислотой с температурой 125 ОС нри давлении 6 атм.Кислота нагревается за счет контакта с горячим газом и разбавления водой.Соотношение объема кислоты, подаваемой на 1-ую ступень, к общему количеству кислоты составляет 1:13. Возникающее при этом пересыщение паров серной кислоты поддерживают ниже критического. Газ далее направляется на 2-ую ступень абсорбции, куда подается большая часть кислоты. Температура кислоты на 2-й ступени - 80 С.Здесь происходит поглощение основной части серного ангидрида и укрупнение образующегося тумана серной кислоты.Остатки серного ангидрида и ч астицы тумана практически полностью поглощаются на 3-й ступени абсорбции кислотой с температурой 50 С в эрлифтном режиме. Степень абсорбции серного ангидрида - 99,957 Туманообразование снижается с 0,5 г/нм (по известному способу) до 40 мг/нм .Таким образом, использование предложенного способа позволяет перера1104107 Составитель Л. ТемироваТехред Л.Коцюбияк едактор Г. Волков рректор Заказ 5152 Тираж 464 НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб., Подписное 4 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5батывать БО- содержащий газ с высоким влагосодержанием (до 0,05) в интенсивном режиме и снизить туманообразование в 10 раз в сравнении с известным способом,