27 Раціональна компоновка апаратури абсорбційного відділення сірчанокислотного цеху

1. олеумный абсорбер;

2. моногидратный абсорбер;

3. фильтр, улавливающий брызги;

4. гидрозатвор;

5. сборник;

6. насос;

7. холодильник.

Оскільки олеум гірше поглинає SO₃ , то спочатку поглинання відбувається в олеумному абсорбері, а потім в кислотному.

28 Основне технологічне обладнання абсорбційного відділення сірчанокислотного цеху

Олеумный абсорбер. Газ из контактных аппаратов поступает в олеумный абсорбер, который представляет собой скруббер с насадкой, выполненный в виде стального верти­кального цилиндра. В нижней его части расположена колоснико­вая решетка, на которую укладывают насадку (стальные или керамические кольца).

Для равномерного распределения кислоты по насадке абсор­бера применяются различные устройства и приспособления — стальные плиты, в которые вставлены стальные или фарфоровые трубки, распределительные желоба, распылители и др.

Моногидратный (второй) абсорбер устроен так же, как сушиль­ная башня, и орошается 98,3%-ной серной кисло­той. В абсорбере кислота поглощает серный ангидрид, концентра­ция ее повышается до 98,7—99% Н₂SO₄. В сборнике моногидрата кислота разбавляется водой или сушильной кислотой до начальной концентрации и через холодильник вновь подается на орошение моногидратного абсорбера.

Для охлаждения кислоты применяются ороси­тельные кожухотрубные и спиральные холодильники.

Оросительные холодильники олеумного и моногидратного аб­сорберов. Кислоты, охлаждаемые в них, значительно различаются коррозионной активностью, поэтому холодильники вы­полняются из различных материалов. Холодиль­ники изготавливаются для охлаждения олеума из углеродистой стали, холодиль­ники сушильных кислот и моногидрата — из серого чугуна или кислотостойких сталей.

Большим недостатком оросительных холодильников является не полное использование охлаждающей воды, а также наличие условий для парообразования.

Сборники олеума и моногидрата, устанавливаемые у соответ­ствующего абсорбера, представляют собой вертикальные или гори­зонтальные цилиндрические сосуды различной, емкости.

Олеумный и моногидратный сборники выполняются из стали и футеруются кислотоупорными плитками. В сборниках олеум раз­бавляется моногидратом, а моногидрат - сушильной кислотой или водой, поэтому кислоты, подаваемые в сборники, должны достаточно хорошо перемешиваться перед поступлением в насос. Обычно смешение производится в тройнике кислотной линии перед входом кислоты в сборник.

Также в абсорбционном отделении устанавливаются фильтры для улавливания брызг, гидрозатворы и насосы.

Обґрунтуйте компоновку апаратів в технологічній схемі с.О.-2.

Для переработки запыленных газов, полученных от обжига колчедана, и отходящих газов цветной металлургии, представляет интерес так называемая короткая схема на колчедане — схема СО. Как известно, промывное отделение сернокислотного производства на колчедане является капиталоемким. При его эксплуатации возникают серьезные трудности, поскольку требуется очистить отжиговый газ от всех примесей (огарковая пыль, мышьяк, фтор, туман серной кислоты), и аппараты отделения работают в условиях требующих специальной коррозионной защиты. В схеме СО заложены максимальные резервы упрощения: аппаратурно-технологического оформления отделения очистки: обжиговых газов. В ней отсутствуют промывные и сушильные башни и мокрые электрофильтры (рис. 84).

Проведенные исследования и опытные работы показали, что влияние содержащихся в обжиговом газе вредных примесей: (Аs, огарковая пыль, Н₂0) на катализатор и, следовательно, на весь процесс, может быть устранено.

Показана возможность достаточно полной фиксации мышьяка огарком при окислительном обжиге с получением обжигового газа концентрацией не выше 12% S0₂ (содержание Аs в обжиговом газе около 2 мг/м³) и достаточно тонкой очистки; обжигового газа от огарковой пыли в сухих электрофильтрах, (до 50 мг/м³). Присутствие в обжиговом газе паров воды не оказывает вредного влияния на процесс каталитического окисления диоксида серы на катализаторе и препятствует взаимодействию фтористого водорода, содержащегося в обжиговом газе, с носителем катализатора.

В схеме СО устраняются основные несоответствия энергетического и технологического аспектов работы контактных систем: на колчедане, связанные с необходимостью охлаждения, увлажнения и последующих осушки и нагрева газовой смеси. В системе СО обжиговые газы после сухих электрофильтров направляются в контактный аппарат с кипящим слоем специального катализатора КС (1-ая стадия контактирования). Остаточная огарковая пыль в обжиговом газе проходит через слой катализатора КС и улавливается в насадочном конденсаторе, орошаемом крепкой кислотой, после чего газ через теплообменники поступает в контактный аппарат со стационарными слоями катализатора (2-я стадия контактирования) и затем в абсорбционную башню.

РИС. 84. Короткая схема ДК для переработки газа от сжигания колчедана

1— печь КС; 2 — котел-утилизатор; 3 — циклон; 4 — сухой электрофильтр; 5 — контактный аппарат КС I ступени; 6 — теплообменник I ступени; 7 — абсорбер-конденсатор; 5 — сборник 93%-ной кислоты; 9, 16 — волокнистые фильтры; 10— мокрый электрофильтр; 11—турбогазодувка; 12 — брызгоуловитель; 13 — теплообменник II ступени; 14 — контактный аппарат II ступени; 15 — абсорбер; 17 — сборник 98%-ной кислоты; 18 — пусковой подогреватель.