Цехтың жалпы сызбасы
Құрғақ тазартудан кейін күкірт газы шаю бөлімінде газда бу түрінде кездесетін қалдық тозаңдар мен барлық зиянды қоспалардан толық тазартылған болу керек. Бұл негізінде газды шаю мүнарасындағы күкірт қышқылының судағы ерітінділерімен шаю арқасында жүзеге асып, соның арқасында бір-біріне қарама-қарсы жылжыған сұйық пен газ арасынды қажет болатын байланыс қамтамасыздандырылады. Мұнда тәжірибелі түрде қалдық тозаңдар мен зиянды қоспалардың бөлігі толығымен шығарылып тасталады.
Шаю бөлімінен шыққан күкірт газы құрғату агенті ретінде 92,5-95% күкірт қышқылы қолданылатын арнайы құрғату мүнарасында құрғатудан өтеді.
Құрғатылған газ жылуалмасу және байланыс аппаратынан тұратын байланыс түйініне түседі. Мұнда күкірт ангидриді ванадий байланыс массасыңда күкірттенгенше қышқылданады.
Газ байланыс бөлімінен кейін абсорбцияға келіп түседі. Абсорбция процесінде түрлі шоғырланудағы қышқыл пайда болуы мүмкін: моногидрат (Н2S04 шоғырлануы - 100%), олеум (моногидратта ?03 ерітіндісі) және үлкен шоғырланудағы күкірт қышқылының ерітіндісі. Абсорбция процесін екі абсорберде жүргізеді: олеумді және моногидратты. Моногидраттың бір бөлігі олеум және құрғату мүнарасының жинағына тоқтамастан беріліп отырады.
Газ моногидрат абсорберінің шығысында бүріккіұстағыштан өтіп, түтіншығарғыш арқылы атмосфераға лақтырылады.
1. Газды құрғату
Аппаратураға кері әсер беруі (тез бүзылуға алып келеді) және абсорберде мықты күкірт қышқылы S03-ті жүту процесіне әкеліп, газда су буының болуы күкірт қышқылының конденсациясына әкеліп соқтыратындықтан, күкірт қышқылының өндірісінің байланыс бөліміне түскенше, шаю бөлімінен шыққан күкірт газы барынша толық қүрғатылуы керек. Күкірт газын құрғатудың технологиялық процесі мықты күкірт қышқылының су буын тығыз жүтуы қасиетінде егізделген. Құрғатуды арнайы құрғату мұнарасында жүргізеді, мұнда газ шоғырлануы 92,5-95% Н2?04 сулағыш күкірт қышқылымен ағысқа қарсы қозғала отырып, онымен осы мұнарадағы салманың бетінде жанасады. Құрғату мұнарасының жақсы жұмыс істеуі құрғату процесінің физика-химиялық негізін дұрыс пайдалану кезіндеқамтамасыздандырылады. Қышқылдың су буын жұтуымен қатар құрғатылып жатқан газдың күкірт ангидридін де жүтуы жүріп жатқанын ұмытпаған жөн.
Құрғату қышқылының қоспасы мен газ құрғату процесінің температурасынан ?02-нің шығындарының берілгендері 1.4 кестеде келтірілген.
1.4 кесте — Құрғату қышқылының қоспасы мен процесс температурасына байланысты ? 02-нің шығындарының берілгендері
| Н2?04 қоспасы, % ?О2 шыгыны, % (көлемдік) | |||
| 40 °С | 0,55 | 1,00 | 3,30 |
| 50 °С | 0,51 | 0,92 | 2,92 |
| 60 °С | 0,37 | 0,64 | 2,22 |
Құрғату мұнарасында су буын жұтуы суды жұтатын қышқыл қызып, оның жиі буланғанынан тұманның пайда болуына да байланысты. Сулау қышқылының температурасы көтерілген сайын, пайда болатын тұманның мөлшері көбейіп, шамасынан (5 мг/м3) біраз асып кетуі мүмкін. Газдағы күкіртқышқылды тұманның (мг/м3) әр түрлі температура мен сулағыш құрғату қышқылының қоспаларының құрғату мұнараларынан кейінгі құрамы
1.5 кестеде келтірілген.
1.5 кесте — Құрғату мұнарасынан кейінгі газдағы күкіртқышқыл тұманның (5 мг/м3) құрамы
| Температура, °С Қоспа, %Н2S04 | ||||
| 0,6 | 2,0 | 6,0 | 23,0 | |
Құрғату мұнарасында пайда болған күкіртқышқыл тұман
жылуалмасуларды коррозияға ұшыратып, аппаратураға қосымшазиянын тигізеді және мұржадан лақтырылған газдармен бірге күкірттің де шығынының көбеюіне әсерін тигізеді.
Сондықтан газдың өте жақсы қүрғатылуына мыналар үсынылады:
а) құрғату мұнарасын 93-95% Н2S04 қоспасы бар қышқылмен
сулау; Ь) бірінен кейін бірі қосылған екі қүрғату мүнаралардың қатар жүмыс істегенде, газ жүрген кезде біріншісін қоспасы 90-92% Н2?04 қышқылмен сулау, ал екіншісін — 93-95% Н2?04 қоспасымен. Сонда бірінші мұнарада тұманның пайда болуы тәжірибе жүзінде болмайды, ал екінші мұнарада газ біріншісімен салыстырғанда құрғағырақ болып
келгендіктен, оның пайда болуы азаяды; с) құрғату мұнарасына сулауға келіп түскен қышқылдыңтемпературасын 45-55 °С деңгейінде ұстап тұру.
Құрғату мұнарасының циклында күкірт қышқылы келесі сызба бойынша айналымға түседі: жинақ — тиеу насосы — бүркеніш құбырлы мұздатқыштар — тегеурінді күбі — мұнара. Құрғату мұнарасы қышқылға берік кірпішпен шегенделген болаттан жасалған вертикальді цилиндр болып табылады.
Түбінің газ кіретін жағына қарама-қарсы бетінде қышқылдың шығуына арналған штуцер орналасқан. Қышқылға берік кірпіштен жасалған мұнараның түбіне оттық тор қойылады. Оған қышқыл мен газдың тию бетінің үлкеюі үшін Раши сақинасын, салманы орналастырады.
Сақиналардың өлшемдері: 150x150; 120x120; 100x100; 80x80, оларды диаметрі үлкен сақинадан бастап, диаметрі кішісіне қарай екі қатардан орналастырады, ал салманың басқа көлемі 50x50 мм сақинаның тығыз қатарлары.
Газ мұнараның төменгі бөліміне кіріп, салма арқылы суланатын қышқылға қарсы ағыспен жоғары көтеріледі.
Айналым жинағындағы қышқыл 40-45 °С температураға дейін салқындатылу үшін тиелген үрлегіштермен
бүркенішқұбырлы мұздатқышқа беріледі. Қысым күбісі арқылы өздік ағынмен мүнараның үлестіруші ыдысына беріледі. Одан қышқыл 6 сегменттен тұратын бөлгіш плитаға келіп түседі. Сегменттерде бүйір тесігі бар болат стақандар орналасқан. Қышқыл стақандардың қабырғаларындағы тесіктерден өтіп, салманы дымқылдандырады.
Мұнарадан ағып шыққан қышқыл жүтылған сумен сүйытылған, және оның температурасы газдағы су буының конденсациясының жылылығының нәтижесінде көтеріліп отырады.
Құрғату мұнарасының циклындағы қышқылдыңконцентрациясы моногидратты абсорбердің циклындағы қышқылдар жинағына берілуге қолдау алып отырады. Құрғату мұнарасының циклындағы қышқылдың артығы дайын өнім қоймаға жіберіледі.
Моногидратты сүйыту мен қүрғатылған қышқылды айдаудың үздіксіз жүргендігі қүрғату процесінің орнықтырақ болуына өте қажет.
Құрғатылған газда қалған ылғалдылығының максимал шамасы 0,01% құрайды.