Производство серной кислоты
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
енные теплообменники контактного аппарата и поступает на 1-й слой контактирования при температуре 460 4800С. Охлаждение газа после 1-го, 2-го, 3-го слоев контактной массы осуществляется во встроенных теплообменниках, а так же в трубном пространстве фортеплобменников. Для подогрева газа в фортеплообменнике подается горячий газ после 3-го слоя. Регулирование работы теплообменника производится с помощью дросселей установленных на байпасных линиях. После прохождения 3-х слоев контактного аппарата газ поступает в абсорбционное отделение на 1-ю стадию абсорбции.
После 1-й стадии абсорбции газ с массовой долей не более 1,0 % SO2 последовательно проходит патронный фильтр, где очищается от брызг и тумана серной кислоты, проходит два выносных теплообменника, спиральный внутренний теплообменник, расположенный между 4 и 5 слоем, второй внутренний теплообменник, а затем поступает на 4-й слой. После 4 слоя газ охлаждается в пластинчатом теплообменнике от температуры 440-4450С до 4300С и поступает на 5 слой. После 5 слоя, газ с температурой 4300С проходит через трубное пространство выносных теплообменников, где охлаждается до температуры не более 2100С и поступает на вторую стадию абсорбции.
Для 3-го контактного аппарата газ прошедший 1-ю ступень абсорбции подогревается в трубном пространстве фортеплообменника до температуры 1090С и теплообменниках после 5-го, 4-го и 2-го слоев до температуры 4300С и поступает на 4-й слой контактной массы. После 5-го слоя газ охлаждается во встроенном теплообменнике до температуры 2100С и направляется на 2-ю ступень абсорбции. Степень контактирования на 2-й стадии составляет 95 96%.
Установленные контактные аппараты обеспечивают общую степень контактирования не менее 99,4 % исходного объема SO2.
Для пуска контактного аппарата после остановки имеется пусковой подогреватель, состоящий из топки, теплообменника (на 3-й системе 2-х теплообменников) и дымососа. Газ или воздух нагревается за iет сжигания природного газа до 4500С при температуре топочных газов перед теплообменником не более 6000С. На 4-й системе пусковой подогреватель выполнен в форме моноблока, состоящий из топки, теплообменника. Газ или воздух нагревается за iет сжигания природного газа до 4700С при температуре топочных газов перед теплообменником не более 1050С.
Регулирование температурного режима контактного аппарата осуществляется посредством задвижек и дросселей, позволяющих изменить потоки газа через внешние и внутренние теплообменники.
Температурный режим по слоям записывается с помощью электронных потенциометров, мемографов и персонального компьютера, измерение массовой доли концентрации проводится перед контактными аппаратами с помощью газоанализаторов или анализируется йодометрическим методом.
Выгрузка контактной массы при её замене осуществляется с помощью вакуум-насоса, для чего предусмотрены циклон-отделитель, рукавный фильтр (на 4-й и 5-й системах) и бункер. Вакуум создается вакуум-насосом, установленным на 5-й системе (для 4-й и 5-й систем, для 3-й - у контактного аппарата). Отработанная контактная масса выгружается из бункера в контейнера МКР и хранится в специально отведенном месте.[1]
Абсорбция.
Газ из контактных аппаратов с температурой не более 2000С поступает на абсорбцию. Абсорбция триоксида серы на 3 и 5 системах проводится в две стадии: вначале SO3 поглощается олеумом, с массовой долей 16,024,0% свободного триоксида серы и моногидратом, с массовой долей 98,399,0% серной кислоты, что позволяет достигать степени абсорбции 99,9599,98%. На 4-ой системе нет олеумного цикла, газ после 1-й стадии контактирования, с температурой 200-2100С поступает на вход 1 моногидратного абсорбера. Абсорбер насажен крестовидной насадкой, орошается моногидратом, с массовой долей 98,398,9% серной кислоты в количестве 480 м3/ч. Температура моногидрата, поступающего на орошение, должна быть 60-650С. Охлаждение моногидрата осуществляется в пластинчатых теплообменниках, пластины из сплава Хастеллоя. Подача кислоты на орошение производится через напорные бачки.
На 3-й, 5-й системах установлены полочные олеумные абсорберы. Моногидратные абсорберы стальные, футерованные кислотоупорным кирпичом с крестообразной насадкой из керамических колец Рашига, орошающие устройства - типа желоба.
Температура олеума, поступающего на орошение в олеумный абсорбер, должна быть не более 600С. В процессе поглощения триоксида серы олеум разогревается, что ухудшает абсорбцию, поэтому стекающий олеум собирается в сборниках откуда насосами подается в стальной кожухотрубный холодильник, работающий под давлением (на 5-й системе - в пластинчатый теплообменник).
В олеумном абсорбере поглощается 5060% объема триоксида серы, при этом мольная доля олеума увеличивается. Для поддержания оптимальной концентрации в цикл олеумного абсорбера постоянно подается кислота из цикла моногидратного абсорбера. Избыток олеума частично выводится на склад, а также в моногидратный цикл.
Температура моногидрата, поступающего на орошение, должна быть не более 720С. Для охлаждения кислоты установлены кожухотрубные холодильники (на 5-й системе - пластинчатые теплообменники).
По мере закрепления кислоты в моногидратном абсорбере ее разбавляют сушильной кислотой, а также водой, подаваемой в сборник. Для поддержания массовой доли концентрации сушильной кислоты в заданных пределах часть моногидрата передается в сушильный цикл.
Циркуляция кислот осуществляется следующим образом:
-я система