Способ окисления диоксида серы в триоксид

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 696383 А 1 50 я)5 С 01 В 17/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКН" СГ"Р ОГМСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕЙИЯ ству ьяоз гарь и ппарате с1 оложен- тализатоют отвод одически атализаК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Институт катализа СО АН СССР(56) Амелин А, Г. Технология серной- М,: Химия, 1983, с. 165 - 167,(54) СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ ДИОКСИДАРЫ В ТРИОКСИД(57) Изобретение относится к производсерной кислоты. Оно может быть исполвано для получения серной кислоты изов, содержащих 12-340, диоксида се Изобретение относится к получению серной кислоты контактным способом и может быть использовано в производстве серной кислоты из газов, получаемых при обжиге колчедана, сульфидных руд цветных металлов, сжигания серы.Целью изобретения является устранение перегрева катализатора и снижение параметрической чувствительности и роцесса при переработке газов, содержащих 12- 240 диоксида серы.Процесс ведут в контактном анесколькими последовательно рас ными адиабатическими слоями кара, между которыми осуществлятепла, причем газ подают перина первый или на второй слой к тора,На фиг, 1 и 2 представлена схема пропускания газа. поэвсляет устранить перегревы катализатора при переработке Газов с содержанием 502 12 - 24, Окисление диоксида серы по предлагаемому способу осуществляют, пропуская исходную реакционную смесь через несколько последовательно расположенных слоев катализатора и охлаждая ее до 380-420 С послекаждого слоя. Причем процес ведут циклически, изменяя последовател-.ность прохо фдения смеси через слои. В течение первого полуцикла смесь пропускают через первый, втоэой и последующие слои, в течение второго полуцикла - через второй, первый и последующие слои. Время цикла составляет 2-100 мин. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. П р и м е р 1. Первоначально слои катализатора разогревают в пусковом режиме горячим воздухом до 420 - 450 С. Затем в течение первого полуцикла подают сернистый газ, ссдержащий 12-24 302 с температурой.390-440 С на первый слой катализатора (фиг. 1), после которого газ охлаждают и подают на второй и последующие слои катализатора. При этом в первом слое протекает интенсивное окисление диоксида серы сопровождающееся сильным тепловыделением. Температура катализатора начинает повышаться, однако; чтобы не допустит.- перегрева катализатора при достижении значения температуры 590- 595 С последовательность подачи свежего сернистого газа изменяют так, что свежий газ начинает подаваться на второй слой катализатора (фиг. 2) и затем - на первый, третий и последующие слои. При этом, каквидно из фиг. 2, на первый слой катализатора поступает частично прореагировавшаягазовая смесь с температурой 390-440 С, ив этом слое реакция окисления диоксидасеры идет с малой скоростью из-за близостисостава реакционной смеси к равновесному, Вследствие конвективного переносатепла происходит охлаждение первого слоякатализатора до 450 С. После повышениямаксимальной температуры ао втором слоекатализатора до 590 - 595 С возвращаются кподаче газа по схеме, показанной на фиг, 1.Таким образом, производят периодическоеизменение места ввода реакционной смесина первый или на второй слой катализатора,Через 5-10 переключений в слоях катализатора устанавливаются повторяющиеся вовремени профили температурных и концентрационных полей.Общая конверсия диоксида серы последвух слоев катализатора примерно равна. равновесному значению при средней температуре на выходе иэ второго по ходу газаслоя катализатора и составляет 60-90.Для достижения конверсии 97-98. по.сле первых двух слоев газ подают на третийи четвертый слой катализатора, режим работы которых существенно не отличается отработы этих слоев по известному способу,Характеристики установившихся режи;мов при различных параметрах процессаприведены в таблице.П р и м е р 2, Процесс ведут в реакторес четырьмя слоями катализатора, причемсвежая реакционная смесь подается периодически то на первый, то на второй слойкатализатора, а работа третьего и четвертого слоев катализатора не отличается от ихработы по известному способу, Исходнаягазовая смесь имеет состав, %: ЯО 2 15, Ог15, й 2 15. Тип катализатора И К -1-6. Температура на входе в первый и второй слойкатализатора 400 С. Время, через котороепроисходит изменение места ввода реакционной смеси (время полуцикла) 10 мин. Максимальная температура в первом и второмслое катализатора в любой момент временине превышает 590 С,Степень превращения диоксида серына выходе из второго по ходу газа слоя катализатора 63. Общая степень превращения диоксида серы (на выходе из четвертогослоя) 97,5. В таблице примеры 1-6 показывают влияние на процесс концентрации диоксида серы в перерабатываемом газе. Концентрации выше 24 приводят к перегреву катализатора, а ниже 4 - к увеличению тепловых потерь и "затуханию" слоев катализатора. В примерах 6-9 изменяется длительность цикла. При длительности цикла более 100 мин начинается перегрев катализатора, а оченьмаленькие длительности цикла не дают эффекта (сравнение примеров 6 и 7), однако большая частота переключений усложняет конструкцию клапанов. Примеры 8-11 иллюстрируют влияние на процесс входной температуры газа. При температуре ниже 370 ОС на катализаторе ИК-6 не происходит реакции с заметной скоростью, а высокая входная температура приводит к перегреву катализатора. Известный способ (пример 13) не может обеспечить переработку газа с содержанием диоксида серы 15 иэ-за разрушения и дезактивации катализатора при перегреве,Таким образом, как следует из таблицы. данное техническое решение позволяет устранить перегревы катализатора при переработке газов, содержащих 12-24 диоксида серы. Это дает возможность перерабатывать такие газы беэ предварительного их разбавления, что невозможно по известному способу.Формула и зоб рете ни яСпособ окисления диоксида серы в триоксид кислородом воздуха, пропусканием исходной газовой смеси через несколько последовательно расположенных слоев катализатора с промежуточным охлаждением. газа после каждого слоя до 380-420 С, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения перегревов катализатора при переработке газов, содержащих 12-24 диоксида серы, циклически изменяют последовательность пропускания газа через первый и второй слои катализатора:в течение первого полуцикла газовую смесь пропускают через первый, затем второй и последующие слои катализатора, в течение второго полуцикла - через второй, затем первый и следующие за вторым слои катализатора,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что время цикла составляет 2-100 мин,1696383 СпосоОло приме ру Преечанне Изксималь" Обвалкомверсмл00 з,2 Состав газа, Ф Длитель"иосткнкла,нин иая температура катализатора,фС Предлагаемый1 Рост тепловнх потерь 15 81 6 15 79 485 15 15 70 590 24 15 6 600 26 15 59 625 97,5 97,5 97,5 2 400 3 400 4 400 ф 5 . 400 3020102 70 560 72 97,5 72 62 60 15 15 70 560 13 10 77 600 13 1 О 77 610 97,5 97,5 400 380 420 2100110 15 15 70 370 15 15 70 610 370 440 10 11 60 Известный12 400 13 400 12 79 58015 15 70 620 80 97 554 Перегревкатализатора Температура газа на входе в слой,С П р и и е ч а н и е. Катализатор ИК 16 диаметр гранул 6 мм Конверсмл 00 зма внходе взвторогопо ходугазаслоя, Ф 96 63 62 57 Число слоев катализа то. ра Перегревкатализа то.раКонструкционная слокность пере"юачателей Перегрев каталие атораПродув слолПерегревкатализатора1696383 Сернистый газ Юю едактор Н, Ро Корректор Т, Палий Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4272 ВНИИП стацитель Л, Теми хред М.Моргентал Тираж Подписное ударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45