Производство серной кислоты

Важнейшие тенденции развития производства серной кислоты типичны для многих химических производств:

Расширение сырьевой базы за счет использования отходящих газов котельных теплоэлектроцентралей и различных производств.

Повышение единичной мощности установок. Увеличение мощности в два - три раза снижает себестоимость продукции на 25-30 %.

Интенсификация процесса обжига сырья путем использования кислорода или воздуха, обогащенного кислородом. Это уменьшает объем газа, проходящего через аппаратуру и повышает ее производительность.

Повышение давления в процессе, что способствует увеличению интенсивности работы основной аппаратуры.

Применение новых катализаторов с повышенной активностью и низкой температурой зажигания.

Повышение концентрации оксида серы (IV) в печном газе, подаваемом на контактирование.

Внедрение реакторов кипящего слоя на стадиях обжига сырья и контактирования.

Использование тепловых эффектов химических реакций на всех стадиях производства, в том числе для выработки энергетического пара.

Особое значение для сернокислотного производства имеет создание энерготехнологических схем, в которых комбинируются технологические (получение серной кислоты) и энергетические (выработка электроэнергии) процессы переработки одного и того же сырья. Подобные схемы разработаны для производства серной кислоты из серы. Высокая теплота сгорания серы (104 кДж/кг) делает возможным использование ее в качестве топлива в тепловых машинах, например в газовых турбинах для выработки энергии, направляя отходящие газы, содержащие оксид серы (IV), на производство серной кислоты. Подобная энерготехнологическая схема приведена на рис. 6.19.

Рисунок 6.19 - Энерготехнологическая схема производства серной кислоты из серы: 1 - камера сгорания серы; 2 - компрессор воздуха; 3 - тепловая турбина; 4 - генератор; 5 - контактный аппарат; 6 - конденсатор

Другим вариантом подобного процесса является энерготехнологическая циркуляционная схема производства серной кислоты из серы, работающая под давлением 1,5 МПа и позволяющая повысить степень контактирования оксида серы (IV) до 0,9 дол. ед. при сокращении выбросов оксида серы (IV) в атмосферу в 50 раз по сравнению с классической схемой ДКДА (рис. 6.20).

Производительность подобных установок проектируется до 2500 т/сут. по моногидрату. Применение энерготехнологических схем в производстве серной кислоты позволяет повысить эффективность использования сырья и существенно интенсифицировать весь цикл производства.

Рисунок 6.20 - Схема производства серной кислоты из серы под давлением: 1- печь для сжигания серы; 2- инжекторы; 3- контактный аппарат «КС»; 4- охладитель «КС»; 5 - пенный абсорбер; 6- хвостовая установка

Контрольные вопросы

Укажите основные области использования серной кислоты и олеума.

Почему в настоящее время в качестве серосодержащего сырья используется преимущественно сера, а не колчедан?

Чем отличаются технологические схемы производства серной кислоты из серы и колчедана? Дайте объяснение.

С какой целью печной газ перед контактированием разбавляют воздухом?

В чем заключается специальная очистка печного газа, полученного обжигом колчедана?

Какие катализаторы используются в производстве серной кислоты? Приведите состав контактных масс БАВ и СВД.

Как влияют на скорость и степень окисления оксида серы (IV) в оксид серы (VI) температура, давление и состав контактируемого газа?

В чем преимущество метода двойного контактирования по схеме ДКДА?

Из каких условий выбирается абсорбент на стадии абсорбции оксида серы (VI)?

В чем заключается принципиальное отличие процесса производства серной кислоты из сероводородного газа от других? Объясните, почему в этом методе отсутствует стадия абсорбции.

Перечислите основные направления совершенствования сернокислотного производства. В чем заключается принцип работы энерготехнологической схемы с использованием серы в качестве топлива?

Размещено на Allbest.ru