Установка производства серной кислоты

Серная кислота - один из основных многотоннажных продуктов химической промышленности.

Также, как и на термической стадии процесса производства серы, сероводородный газ сгорает в смеси с воздухом в печи (топке). Различие в том, что в данном случае воздух подается с избытком обеспечивающим полное сгорание H₂S до SO₂.

2 H₂S + 3 O₂ → 2 H₂O + 2 SO₂

Дальнейшее окисление оксида серы (IV) в оксид серы (VI) происходит при участии катализатора. В реактор (в данном случае чаще используют слово «контактор») несколькими слоями, или, как еще говорят – полками, загружен катализатор, активным элементом которого является ванадий в степени окисления +5 (V⁺⁵).Также в качестве промотора катализатор содержит соли щелочных металлов, например, калия. В контакторе при температуре 400-450˚С образуется серный ангидрид по реакции:

2 SO₂ + O₂ → 2 SO₃

После контактора газ направляется в охлаждаемый конденсатор, где собственно и происходит выделение жидкой серной кислоты при взаимодействии во время охлаждения серного ангидрида с водяным паром.

Процесс получения серной кислоты методом «мокрого» катализа состоит из следующих основных стадий:

1. Получение сернистого ангидрида (SO₂) путем сжигания сероводородсодержащего газа в котле утилизаторе

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2 H₂О

2. Окисление сернистого ангидрида до серного ангидрида (SO₃) на ванадиевом катализаторе в контактном аппарате (конвертере) R-104 по следующей реакции:

2SO₂ + O₂ = 2 SO₃

3. Получение серной кислоты (H₂SO₄) путем конденсации в конденсаторе WSA Е-109 по реакции:

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

4. Для получения улучшенной серной кислоты (содержание окислов азота N₂O₃ менее 0,5 ppm) предусмотрена схема подачи гидразин-гидрата в поток серной кислоты, поступающей на участок концентрирования серной кислоты.

Химический состав серной кислоты выражается формулой H₂SO₄.

Для снижения выбросов SO₃ в атмосферу вместе с отработанным газом на выходе конденсатора WSA Е-109 предусмотрен блок управления кислыми парами.

Снижение выбросов SO₃ достигается за счет подачи в газовый поток на вход в рибойлер Е-108 продуктов сжигания силиконового масла.

Образующаяся при сжигании дозированного количества силиконового масла мелкодисперсная двуокись кремния служит центрами конденсации серной кислоты в объёме газового потока, что исключает образование мелкодисперсного тумана серной кислоты в конденсаторе WSA.

Рис. 130

В конденсаторе Е-109 газ поднимается вверх внутри стеклянных труб, на внутренних поверхностях которых происходит конденсация серной кислоты за счет охлаждения воздухом, поступающим от воздуходувки К-130А,В между трубками.

Очищенный газ с остаточной массовой долей SO₃ менее 20 ррм и температурой не более 115 ºС сбрасывается в дымовую трубу.

Сконденсированная серная кислота из конденсатора WSA Е-109 стекает вниз аппарата и направляется в емкость кислоты В-120.

Кислота из емкости В-120 насосом Р-121А,В прокачивается через пластинчатый холодильник кислоты Е-122, где охлаждается оборотной водой и направляется:

· основная часть – в качестве рециркулята на смешение с горячей кислотой из Е-109,

· балансовое количество серной кислоты насосами Р-123А,В,С откачивается с установки в парк хранения серной кислоты.

Химводоподготовка

Просачиваясь через верхние слои почвы, представляющие собой мелкозернистые породы, вода освобождается от механических примесей, но одновременно обогащается солями, газами и органическими веществами, представляющими собой продукты разложения растительных и животных организмов.

Особенно интенсивно обогащают воду осадочные породы (известняки, доломиты,гипс, каменная соль и др.).