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

бер с насадкой, выполненный в виде стального вертикального ци­ линдра 1 (рис. 72). В нижней части имеется колосниковая решет­ ка 2 из стальных балок, на которой уложена насадка 3. Обычно стенки олеумного абсорбера изготовляют из стали и не футеруют.

Поскольку даже для выпуска всей продукции в виде олеума только 7з серного ангидрида должна поглощаться в олеумном аб­ сорбере, поверхность соприкосновения в нем газа с орошающим олеумом может быть небольшой, вследствие чего на некоторых за­

водах устанавливают олеумные абсорберы без насадки. Необходи­ мая поверхность сопри­

косновения газа с жидко­ стью создается путем раз­ брызгивания олеума.

Размеры олеумного аб­ сорбера и количество олеума, подаваемого на орошение, зависят от про­ изводительности серно­ кислотной системы. Обыч­ но на 1 т/ч продукции требуется поверхность на­ садки в абсорбере от 600 до 1000 м2 при скорости газа в насадке до 1 м/с и плотности орошения 10— 12 м3 на 1 м2 сечения оле­ умного абсорбера. Раз­ меры олеумного абсорбе­ ра обычно меньше, чем моногидратного.

127

Для получения большей поверхности насадки при меньшем сопро­ тивлении и лучшей смачиваемости изготовляют насадочные тела различной формы (рис. 73). Седла Берля и кольца Палля приме­ няют обычно для загрузки навалом. Насадку изготовляют из кера­ мики, фарфора, стали и пластмасс. Для распределения кислоты по насадке абсорберов применяют различные оросительные устройст­ ва, а также распределительные желова, распылители и др.

Сборниками кислоты служат вертикальные или горизонтальные цилиндрические сосуды, расположенные ниже уровня абсорбера, что обеспечивает при необходимости свободный слив кислоты в сборник.

Олеумный и моногидратный сборники делают из стали и футе­ руют кислотоупорными плитками. В сборниках олеум разбавляется моногидратом, а моногидрат — сушильной кислотой или водой, по­ этому кислоты, подаваемые в сборники, должны достаточно хоро­ шо перемешиваться перед поступлением в насос. Обычно переме­ шивание проводится в тройнике кислотной линии перед входом кис­ лоты в сборник.

Для охлаждения кислоты применяют оросительные, кожухотруб­ ные, спиральные и воздушные холодильники.

Оросительные холодильники олеумного и моногидратного аб­ сорберов, а также сушильных и промывных башен по устройству одинаковы. Однако охлаждаемые в них кислоты значительно раз­ личаются коррозионной активностью, поэтому холодильники вы­ полняют из различных материалов. Так, холодильники промывных

шильных кислот и моногидрата — из серого чугуна или кислото­ стойких сталей Х18Н10Т и Х17Н13М2Т. Холодильники из кислото­ стойких сталей целесообразно применять в производствах, выраба­ тывающих чистые сорта серной кислоты.

В оросительном холодильнике (рис. 74) горячая кислота посту­ пает в нижний коллектор, распределяется по трубам и собирается

128

затем в верхнем коллекто­ ре, из которого поступает в орошающий цикл. Над каждым рядом труб рас­ положен распределитель воды, из которого охлаж­ дающая вода льется на трубы, а с них стекает в поддон холодильника. Если кислота подается в холодильник насосом, он находится «под давлени­ ем», если холодильник установлен перед сборни­ ком, он находится «под заливом». Коэффициент теплопередачи в холо­ дильниках «под давлени­ ем» больше, чем «под за­ ливом», так как скорость движения кислоты в та­ ких холодильниках боль­ ше.

трубное пространство поступает олеум, по трубам идет охлаждаю­ щая вода. Скорость движения кислоты и воды в таком холодильни­ ке невелика, поэтому коэффициент теплопередачи в нем ниже, чем в оросительном, вследствие чего такой тип холодильников приме­ няют реже.

Более эффективным является кожухотрубный пленочный холо­ дильник, в котором охлаждающая вода поступает в трубы с боль­ шой скоростью и движется по их внутренней поверхности в виде пленки, что способствует высокому коэффициенту теплопередачи.

Спиральные холодильники изготовляют из кислотостойкой стали для охлаждения сушильной кислоты и моногидрата. Они имеют высокий коэффициент теплопередачи.

Конденсацию паров серной кислоты проводят в орошаемых башнях с насадкой, трубчатых конденсаторах, барботажных аппа­ ратах. В аппаратах любого из этих типов парогазовая смесь охлаж­ дается, соприкасаясь с более холодной поверхностью кислоты (или пленки ее на стенках труб конденсатора); пары диффундируют к этой поверхности и конденсируются на ней.

Технологический режим абсорбции. Для выпуска всей продук­ ции в виде олеума требуется около 31% всего объема SO3, посту­ пающего на абсорбцию. Обычно в олеумном абсорбере поглощает­ ся больше серного ангидрида (до 70%), и моногидрата для разбав ления олеума до заданной концентрации не хватает. Поэтому часть

олеума направляют в сборник моногидратного абсорбера, в кото­ ром его разбавляют (водой или сушильной кислотой) до моногид­

рата.

Нормы технологического режима абсорбционных отделений от­ дельных контактных заводов близки и соответствуют нормам, при­ веденным ниже:

степени концентрирования 97% и полноте абсорбции 99,9% в от­ ходящих газах сернокислотных систем содержится около 0,2% S 0 2 (5 г/м3) и около 0,007% S 0 3 (0,3 г/м3), а также некоторое количе­ ство брызг, увлекаемых из абсорберов. Если высота выхлопной тру­ бы не обеспечивает рассеивания S 0 2 в приземном слое до санитар­

130