Файл: Амелин, А. Г. Производство серной кислоты учебник.pdf

На большинстве заводов кислоту, вытекающую из башни при __ 40—50° С, охлаждают до первоначальной температуры в холодиль­ нике и вновь подают насосом на орошение той же башни. Для пе­ рекачивания циркулирующей кислоты устанавливают два насоса с самостоятельными кислотопроводами, один насос работает, вто­ рой находится в резерве.

Во вторую промывную башню поступает газ, почти полностью освобожденный от пыли, поэтому из этой башни обычно вытекает чистая орошающая кислота, слегка окрашенная селеном в красный цвет. Насадка второй промывной башни и распределители кислоты

втечение многих лет эксплуатации не засоряются и не нуждаются

впромывке.

распространен аппарат Пибоди. Он состоит из изолированных друг от друга помещенных в одном кожухе 1 (рис. 49) верхней и нижней частей. Нижняя часть полая, орошается с помощью брызгал 3. Верхняя имеет тарелки 4 с отбойниками. Газ поступает снизу вверх,, промывная жидкость движется противотоком. Высокая интенсив­ ность этого аппарата достигается вследствие хорошего соприкосно­ вения газа и жидкости, которое обеспечивается устройством тарел­ ки (рис. 50). Тарелка 1 имеет отверстия 2, над каждым из которых расположен отражательный отбойник 3. Газ движется снизу вверх, встречаясь в отверстиях с промывной жидкостью, стекающей с от­ бойников. При ударе газового потока о смоченные промывной жидкостью отбойники жидкость дробится и образуется газожид­ костный (пенный) слой 5.

Аппараты Пибоди работают обычно на запыленном газе (без очистки его от пыли в сухих электрофильтрах), а режим работы аппарата, при котором происходит интенсивное увлажнение газа, дает возможность очищать газ от тумана в одной ступени электро­ фильтров без увлажнительной башни. Практически аппарат Пибо­ ди объединяет в одном агрегате первую и вторую промывные баш­ ни. При этом роль первой промывной башни выполняет нижняя (полая) часть аппарата, а роль второй промывной башни — верх­ няя часть (с тарелками).

Другим очень распространенным аппаратом для промывки газа служит скруббер Вентури (рис. 51). В основу его устройства зало­ жен принцип трубы Вентури. Для аппарата характерна высокая интенсивность, также обеспечиваемая благодаря хорошему еоприкосновению газа с жидкостью. Этот промывной аппарат применяют

восновном в Германии.

ВГермании и Японии для дальнейшего охлаждения газа после первой промывной башни вместо второй башни применяют холо­ дильники. Газ в них перемещается по трубам, охлаждаемым в меж­ трубном пространстве водой. Один из них змеевиковый (трубча­

тый) (рис. 52, я), второй звездчатый (рис. 52,6), получивший та-

кое название из-за формы ребристой трубы, имеющей в поперечном сечении форму звездочки.

Кислота из первой промывной башни отстаивается перед пода­ чей ее в холодильник. Отстойники представляют собой резервуары большого диаметра, скорость движения кислоты в которых мала, поэтому примеси успевают осаждаться.

Пром ы вная

жи д ко ст ь

\

Охлаждение кислоты происходит в погружных или ороситель­ ных холодильниках. В погружных холодильниках охлаждаемая кислота находится в резервуаре, а охлаждаемая вода движется по трубам, погруженным в охлаждаемую кислоту. Так как промывные кислоты (концентрация менее 75% H2 SO4 ) обладают высокой кор­ розионной активностью, теплообменную поверхность холодильни­ ков делают обычно из свинца или графитопласта АТМ-1 (антегмита).

В настоящее время на большинстве сернокислотных производств для охлаждения промывных кислот применяют антегмитовые оро­ сительные холодильники. По устройству они одинаковы с ороси­ тельными холодильниками абсорбционных башен (см. стр. 128). Широкое распространение оросительных холодильников обусловле­ но их большой теплопередающей способностью. Коэффициент теп­ лопередачи в холодильниках этого типа выше, чем в погружных, примерно в 1,5 раза. Недостатки антегмитоЕых оросительных холо­ дильников — трудность очистки внутренних поверхностей труб и повышенный расход охлаждающей воды.

9 8

вертикальные блочные теплообменники из аитегмита, поверхность которых может достигать 15 м2.

В промывном отделении устанавливают две ступени мокрых электрофильтров с увлажнительной башней между ними. На рис. 53

показан сотовый мокрый электрофильтр. Это свинцовая камера,

укрепленная на стальном каркасе, все внутренние части которой также выполнены из свинца или из тщательно освинцованной ста­ ли. Газ входит в камеры снизу и распределяется по всему их сече­ нию при помощи специальной распределительной решетки 1. Оса­ дительные электроды 2 представляют собой шестигранные трубы из листового свинца. Коронирующие электроды 6 выполнены из стальной освинцованной проволоки диаметром 1,8— 2 мм и также имеют форму шестигранника. Эти электроды подвешены к верхней раме 5. Нижняя рама 7 является направляющей и натяжной. Ра­ ма 5, в свою очередь, подвешена на опорных изоляторах 4 к квар­ цевой трубе 3, обогреваемой электрическим током. В последнее время свинец частично или полностью заменяют другими кислото­ стойкими материалами.

В первой ступени мокрых электрофильтров осаждаются наибо­ лее крупные капли тумана. Для выделения оставшихся мелких ка­ пель газовую смесь перед поступлением во вторую ступень мокрых электрофильтров увлажняют разбавленной серной кислотой в ув­ лажнительной башне. Выходящая из электрофильтров кислота по­ ступает по трубам в общий сборник, который футерован изнутри кислотоупорным материалом. Шлам, осаждающийся в мокрых электрофильтрах, содержит до 50% селена, поэтому его тщательно собирают.

Основным показателем нормальной работы мокрых электро­ фильтров является отсутствие сернокислотного тумана в газе, вы­ ходящем из них. Точный анализ газа на содержание тумана и мышьяка требует много времени и проводится один раз в смену. Чтобы своевременно обнаружить появление в газе тумана, аппарат­ чик очистного отделения постоянно проверяет прозрачность газа после мокрых электрофильтров. Для этого в торцах прямого участ­ ка газохода (от мокрых электрофильтров до сушильных башен) устанавливают стекла. Возле одного из них горит электрическая лампа. Если газ чистый, то лампу видно через стекло на противо­ положном торце прямого газохода. При появлении в газе тумана лампа видна плохо или совсем не видна.

В настоящее время разработаны и широко внедряются в прак­ тику туманомеры, которые автоматически по прозрачности газа оп­ ределяют содержание в нем тумана и регистрируют его концентра­ цию, сигнализируя о превышении нормы.

Увлажнительная башня устроена так же, как вторая промыв­ ная башня, но она не футерована; иногда ее делают полой. Оро­

шается она 5%-ной серной кислотой. Температура газа в увлажни­ тельной башне снижается на 3—5° С.

Иногда увлажнение газа производят в полой свинцовой башне водой, разбрызгиваемой при помощи специальных устройств. При этом кислая вода сбрасывается в канализацию, загрязняя водоемы и унося с собой растворенный SO2, который безвозвратно теряется.

Увлажнительная башня может быть исключена из схемы при обычном режиме работы промывных башен, но при этом требуется увеличить мощность второй ступени электрофильтров.

Газ очищают от паров воды в сушильной башне (рис. 54). Сушильную башню изготовляют из стали и футеруют кислото­

упорной керамикой. В верхней части башни имеются штуцеры для

выхода газа и входа кислоты, люк 4 для загрузки и выгрузки на­ садки башни и два смотровых стекла, расположненкых друг против друга (одно для осмотра башни, другое для освещения). Башня заполнена насадкой — керамическими или фарфоровыми кольца­ ми; в нижней части находится несколько рядов более крупных ко­

лец (размером 1 5 0 X 1 5 0 , 1 2 0 X 1 2 0 , 1 0 0 X 1 0 0 и 8 0 X 8 0 мм), основ­

ная же масса колец имеет размер 5 0 X 5 0 мм.

1 0 0