125611 (717616), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Холодильник для сірководневих газів прохолоджує вологий газ після вакуум-насоса, він складається з трьох, з'єднаних послідовно трубчаток із загальною поверхнею теплопередачі 48 X 3 = 144 ма, має 132труби довжиною 5500 мм, число ходів у трубному просторі 4, у межтрубном.
Казан-пек-казан для спалювання сірководневого газу (мал. 32). У ньому сполучають дві операції: спалюють сірководневий газ і утилізують тепло продуктів згоряння, що утворилися, для одержання водяної пари. Пек-казан складається з циліндричного сталевого кожуха, футерованного вогнетривким матеріалом. У печі знаходяться труби екранованої системи казана. Кінці труб входять у нижній і верхній колектори. На верху печі поміщений барабан казана, з'єднаний з колектором екранованої системи. Пальники можуть бути розташовані чи угорі внизу і відповідно продукти згоряння виводяться чи знизу зверху. Топка печі-казана постачена вибуховим клапаном і оглядовими стеклам». Діаметр казана 3,820—4,828 м, висота 7,8—13,1 м.
Продуктивність по 100%-ному сірководню 2100 кг/з, по парі 3,1—8,0 т/ч, екранна система печі складається з 138 трубок діаметром 60X4,5 мм.
Контактний апарат. Для окислювання сірчистого ангідриду 5ПРО2 у сірчаний 503 застосовують контактні апарати, що заповнюють каталізатором марки БАВ (бариево-алюминиево-ванадиевой контактною масою). Контактну масу в апараті розташовують трьома (чотирма) ярусами, відокремлюваними друг від друга порожніми просторами і шарами з керамічних кілець Рашига 25X25X4 мм.
Охолодження контактируемых газів після першого і другого шарів контактної маси досягається шляхом безпосереднього змішання з холодним повітрям, подаваним у межсловное простір. У деяких апаратах використовують спеціальні трубчасті теплообмінники. Контактний апарат футерован шамотною цеглою, зовнішня поверхня апарата теплоизолирована.
Температура газу перед кожним шаром контактної маси і кількість подаваного повітря регулюються автоматично. Опір апарата при свіжій масі складає 490—1960 Па, при роботі 3920—6370 Па.
Абсорбер-вежа-абсорбер (рис, 33) являє собою циліндричний сталевий апарат, заповнений керамічними кільцями розміром 150x150 і 50X50 мм рядовий укладанням. У верхній частині абсорбера розташований зрошувальний пристрій для подачі сірчаної кислоти, вище якого покладена насадка, що осушує, з керамічних кілець.
Внутрішня поверхня абсорбера футерована кислототривкою цеглою на діабазовій замазці, дах— армованим кислотостойким бетоном. Абсорбери бувають двох типорозмірів відповідно з діаметром 4,0—4,5 м, висотою 13,81—14,00 м, поверхнею насадки робочої 6635—7925 м* і що осушує 765—1000 ма.
Підігрівники поглинального розчину, пік-теплообмін-пік для поглинального розчину, холодильники регенерованого розчину й інша теплообмінна апаратура принципово не відрізняються від аналогічного устаткування інших хімічних цехів, за винятком деяких вузлів і апаратів з легованих, нержавіючих сталей, чавуна й інших коррозионноустойчивых матеріалів.
Не мають істотних відмінностей від типових барабанні вакуум-фільтри для фільтрації сірчаної пасти, барабанні охолоджувачі плавленой сірки, нейтралізатори стічних вод і інші види загальхімічного устаткування.
Технологічний режим процесів очищення коксового газу від сірководню і виробництва сірки і сарною кислоти. Шляху зниження матеріалоємності й енергоємності виробництва
Карбонатний-вакуум-карбонатний і мышьяко-содовый способи очищення коксового газу є типовими хемисорбцион-ными процесами, тобто процесами, що йдуть у результаті утворення хімічного зв'язку між молекулами речовини, що поглинається, і поглинача. У цьому їхню принципову відмінність від процесу уловлювання бензолу, при якому зв'язку між бензольними вуглеводнями і поглиначем здійснюються не по іонному валентному механізмі, а за рахунок фізико-хімічних зв'язків, абсорбційного поглинання бензолу і його гомологів поглиначем. Як відомо, хімічні, валентні зв'язки значно прочтгее хімічний-фізико-хімічних, ковалептных, отже, і полпота очищення методами, при яких утворяться хімічні зв'язки, може бути більш високої. Разом з тим_характер хімічного зв'язку і її міцність різні у вакуум-карбонатного і мышьяково-содового способів. Реакції карбонатів легких металів (К и \а) із сірководнем є оборотними, напрямок їхній істотний залежить від температури процесу, тиску в зоні реакції, швидкості побічних реакцій, особливо з З; реакція сірководню з натрієвою сіллю оксисульфомышьяковой кислоти є необоротної, тому вона практично не залежить від температури, тиску, концентрації в газі інших компонентів. Відповідно ступінь очищення газу за інших рівних умов по вакуум-карбонатному методі складає 85— 90%, по мышьяково-содовому при одноступінчатому очищенні 90—95%, а при двоступінчастій до 97%. Для обох процесів характерним є утворення баластових солей у поглинальному розчині, що є продуктами побічних реакцій з кислими компонентами коксового газу, киснем газу, а також повітря, якщо останній подсасывается в систему. Баластові Солі не тільки знижують поглинальну здатність робочого розчину поглинача, по і відкладаються в апаратурі, комунікаціях і перешкоджають нормальному веденню процесу. Тільки своєчасний висновок цих солей з робочого розчину, регенерація цього розчину і поповнення циклу свіжим розчином забезпечують підтримку сероемкости розчину на необхідному рівні, а отже, і необхідне очищення газу. Таким чином, обидва методи вимагають особливо ретельного дотримання заданого технологічного режиму і тільки за умови виконання всіх його вимог дозволяють досягти необхідного ступеня очищення газу. 1 Технологічний режим уловлювання сірководню вакуум-карбонатним способом визначається наступними основними параметрами:
Електроенергії, квт.ч 600—700 I Найбільше що часто зустрічаються порушеннями технологічного режиму є: зниження поглинальної здатності (сероемкости) розчину, що може бути визвано погіршенням його регенерації (підвищене содержание Н25 у регеперировартном розчині) через зниження нагрівання розчину в підігрівниках (парових і циркуляційних) ; зниження вакууму в системі (несправність вакуум-насоса), забивання баластовими солями тарілок, у першому випадку вакуум угорі регенератора падають, у другому росте); нагромадження в розчині баластових солей вище 250— 300 г/л, у т.ч. роданидов більш 100—120 г/л і ферроциапидов калію більш 30 г/л (для запобігання такого нагромадження з циклу повинне виводитися приблизно 0,2 м3 робітника розчину на 1 т уловленого сірководню). Одним з факторів, що ведуть до інтенсивного утворення баластових солей, є підсмоктування повітря у вакуумну систему регенератора. Надлишок кисню веде до інтенсивного утворення тіосульфатів №252ОЭ і роданидов; у звичайних умовах зміст тіосульфату складає 15—25 г/л робочого розчину, інтенсивне зростання його змісту — явне свідчення підсмоктування повітря. Однієї з причин зниження сероемкости розчину може з'явитися порушення співвідношень погаш —сода у свіжому розчині: чим більше соди, тим менше сероемкость розчину, тим більша питома витрата його потрібно для збереження заданого ступеня очищення. Зниження питомої витрати розчину на уловлювання може бути наслідком інтенсивного відкладення ферроциапидов калію і муравьинокислого калію в комунікації, форсуночных зрошувальних пристроях, насосах. Це може бути викликане як порушенням режиму висновку баластових солей з розчину, так і підвищеним змістом поташу в суміші його із содою при готуванні робочого розчину.
В усіх випадках зниження поглинальної чи здатності питомої витрати розчину, що надходить на скрубери, необхідно в першу чергу привести хімічний склад ненасиченого розчину у відповідність із заданим технологічним режимом шляхом відновлення ступеня регенерації сірководню до заданої, висновком підвищених кількостей баластових солей, поповнення циклу свіжим розчином із заданими властивостями, промивання, очищення комунікацій і апаратури від опадів баластових солей.
Відхиленні режиму по температурних параметрах усуваються зміною чи витрати температури енергоносіїв, очищенням і промиванням поверхонь теплообменной апаратури. Питома витрата поглинача визначається не тільки ето сероемкостью, але і кількістю очищеного газу і змістом у ньому сірководню. Зміни цих параметрів, особливо тривалі повинні компенси роваться чи збільшенням зменшенням питомої витрати поглинача.
Технологічний режим відділення мокрого каталізу з одержанням сірчаної кислоти визначається наступними параметрами:
У процесі мокрого каталізу повинна бути отримана кислота концентрації 93—94% з мінімальним змістом оксидів азоту.
Основними факторами, що визначають повноту окислювання сірководню в сірчану кислоту і якість сірчаної кислоти, є: кількість повітря, подаваного на різні ступіні окислювання, і температура сірководневого газу, подаваного в пек-казан. Чим нижче температура сірководневого газу, насиченого парами води, тим менше вноситься пар води в систему мокрого каталізу, тим вище концентрація сірчаної кислоти. Кількість повітря па різних стадіях процесу окислювання визначає повноту окислювання й у той же час зміст у кислоті оксидів азот(а, наявність яких перешкоджає її застосуванню в деяких виробництвах. З погляду максимального використання вторинних ресурсів тепла варто було б усе тепло реакції окислювання сірководню до сірчистого ангідриду одержати в печі-казані. При цьому окислювання повинне йти зі значним надлишком повітря, що приведе до часткового окислювання 5ПРО2 у 5ПРО3, що володіє значно більшою корозійною активністю, чим 5ПРО2, а також до окислювання ціаністого водню в оксид азоту, що у контактному апараті окисляється до диоксида азоту, що розчиняється в сірчаній кислоті. Тому процес окислювання в печі-казані ведуть із придухою, у цьому випадку ціаністий водень окисляється тільки до елементарного азоту, практично не утвориться 803, однак і сірководень окисляється не цілком і частину його (до 2,5%) залишається в продуктах чи згоряння окисляється до елементарної сірки. У Зв'язку з цим виникає необхідність допалити його в спеціальній камері дожигания, розташованої після казана-утилізатора. У цю камеру дається повітря в кількості, необхідному для повного окислювання, що залишилося в газі чи сірководню сірки, при цьому кількості повітря окислювання азоту в N0 не відбувається, а незначна кількість 503, що тут може утворитися, уже не приведе до корозії казана-утилізатора. Показником, що свідчить про те, що повітря в камеру дожигания подають у необхідній кількості, є ріст температури продуктів окислювання на 25—30°С; якщо ріст температури менше, повітря мало, більше — занадто багато.
Наступним етапом змішання продуктів окислювання з повітрям є камера змішання. У неї надходять продукти окислювання після камери дожигания з температурою 805—810°С. При такій температурі процес контактування йде погано через сильний розігрів контактної маси, тому в камеру подають така кількість повітря, що забезпечує зниження температури суміші до 420—450 С. Суміш, що надходить, при окислюванні 802 у 5ПРО3 на двох верхніх шарах контактної маси розігрівається за рахунок тепла реакції окислювання, до 460-470 С, що погіршує умови " контактування, тому після другого шару контактної маси в продукти контактування знову подають холодне повітря і знижують їхню температуру до 425-430 С. Таким чином, головною задачею персоналу у відділенні мокрого каталізу є підтримка заданого температурного режиму процесу шляхом зміни кількості повітря, подаваного на різні його стадії.
Істотне значення має і температура кислоти після абсорбера: чим нижче ця температура, тим більше пар сірчаної кислоти конденсується в абсорбері, тим менше їхня кількість надходить у электрофильтр, тим більше повне очищення вихлопних газів досягається в ньому. Зниження цієї температури може бути досягнуте за рахунок поліпшення охолодження кислоти в зрошувальних холодильниках.
Аналіз технології очищення газу і виробництва сірчаної кислоти по вакуум-карбонатному способі показує, що в процесі закладені визначені можливості зниження енерговитрат і рактивов. Крім розглянутих вище шляхів використання тепла коксового чи газу аміачної води замість пари для пагрева поглинального розчину до них варто віднести збільшення частки поташу в содопоташтгой чи суміші перехід па уловлювання сірководню поташным розчином. Це різко підвищить сероемкость розчину, знизить його питома витрата і відповідно питомі витрати пари, води, електроенергії на 1 т уловленого сірководню. Цьому перешкоджають дві обставини: дефіцит поташу й утворення значних кількостей ферроцианида калію і 'муравьинокислого калію. Рішення цієї задачі може бути знайдене шляхом регенерації поташу з баластових солей. Відома схема, по якій поглинальний розчин, виведений з циклу, упаривают під вакуумом, кристалізують, з виділенням в опадах ферроциапида і сульфату калію, матковий розчин повторно упаривают і кристалізують, причому в осад випадає до 60% поташу, що міститься в розчині, що повертають у робочий розчин. Осад ферроцнанида і сульфату калію спалюють разом з матковим розчином, що залишився, у спеціальній печі у відбудовній атмосфері й одержують розплав, що містить 40-60% Кас03, 25-35% Кзз, 15-20% ДО2504, 2-3% КСМ5 і 10-15% 8282ПРО3, що псується в робочий цикл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
