Perfectionnements à la fabrication d'acide sulfurique ou d'oléum.
La présente invention se rapporte à la fabrication
d'acide sulfurique ou d'oléum par le procédé de contact et
concerne particulièrement la. production d'anhydride sulfurique
en deux phases, à savoir l'oxydation du soufre dans l'air en anhydride sulfureux suivie de la conversion catalytique de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique.
Elle a pour objet un procédé dans lequel la récupération de chaleur est plus efficace et la conversion catalytique de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique est plus
simple et plus pratique que jusqu'à présent.
Dans la. production d'anhydride sulfureux par oxydation du soufre dans l'air, on produit habituellement du gaz
ne contenant pas plus de 10% d'anhydride sulfureux parce que
pour un pourcentage plus élevé, la température des gaz chauds
produits est trop élevée pour la maçonnerie de la chambre de <EMI ID=1.1>
menter la proportion d'anhydride sulfureux dans le gaz obtenu il serait possible d'améliorer la récupération de chaleur.
Or, on a constaté qu'on peut brûler du soufre dans une chambre de combustion à soufre en produisant un gaz contenant jusqu' à 14% d'anhydride sulfureux sans que la température s'élève à plus de 1000[deg.]C. Ceci peut être réalisé en diluant l'air d'alimentation avec le gaz contenant 14% d'anhydride sulfureux de manière que le mélange entrant dans la chambre de combustion contienne par exemple 6% d'anhydride sulfureux. Ce mélange d'air d'alimentation et de gaz de dilution est de préférence à une température de 350[deg.]0 .environ. Ce gaz de dilution peut être dérivé du courant principal de gaz de sortie contenant 14% d'anhydride sulfureux après que celui-ci a été refroidi par échange de chaleur.
De cette manière le gaz sortant de la chambre de combustion peut être maintenu à 1000[deg.]C par exemple, alors qu'il atteindrait 1600[deg.]C avec de l'air préchauffé non dilué.
Au cours de la conversion catalytique de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique il se dégage une grande quantité de chaleur et un procédé bien connu consiste à refroidir le gaz contenant l'anhydride sulfurique de manière à maintenir dans le convertisseur une température favorisant une conversion .optimum. On a trouvé à présent qu'une manière particulièrement efficace de réaliser ce refroidissement consiste
à injecter des quantités convenables d'air froid dans le convertisseur entre les couches de catalyseur, au cours de la conversion.
Suivant la présente invention le procédé de produc- tion d'acide sulfurique ou d'oléum par contact comprend les phases suivantes : on convertit du soufre fondu en un gaz contenant jusqu'à 14% d'anhydride sulfureux à une température
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requises d'un mélange d'air et d'une partie refroidie dudit gaz, qui rentre ainsi dans le cycle, sur ledit soufre fondu
en combustion; on refroidit le courant principal dudit gaz
et on fait passer ce courant de gaz refroidi dans un convertisseur contenant un catalyseur de la conversion d'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique; on mélange ensuite dans
le convertisseur le gaz chaud ainsi obtenu contenant l'anhydride sulfurique à une quantité d'air froid telle que la température dans le convertisseur est maintenue à un niveau optimum pour la conversion d'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique.
Suivant un mode de réalisation de l'invention, on fait brûler du soufre fondu dans un brûleur du type Prentice avec une quantité d'air sec préchauffé à 350[deg.]C de manière
à obtenir, après un certain temps d'oxydation, un gaz contenant 14% d'anhydride sulfureux. Afin d'éviter la détérioration du brûleur, l'air d'alimentation est dilué avec du gaz pouvant
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nu en faisant passer le gaz du brûleur Prentice vers une chaudière à récupération de chaleur et en faisant passer une partie des gaz sortant de cette chaudière par un économiseur, au moyen d'un ventilateur à gaz chauds, afin d'amener cette par-
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350[deg.]C est dilué avec cette partie refroidie des gaz de sortie à 350[deg.]C et c'est ce mélange qu'on fait passer dans le brûleur.
Pentrice. Une partie des gaz sortant du brûleur repasse donc continuellement dans le cycle. Après un certain temps d'oxy-
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anhydride sulfureux de 14%. Le gaz de brûleur .entre. donc dans la chaudière à récupération de chaleur à 1000[deg.]C ou à peu près.
La température du gaz à la sortie de cette chaudière est de
<EMI ID=6.1> la chaudière passe par un filtre qui abaisse la température à
450[deg.]C environ. Le gaz, à cette température ou à peu près est dirigé alors sur un convertisseur unique élevé, muni de plu-
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dride sulfureux en anhydride sulfurique. On souffle de l'air froid sec entre ces plateaux. La quantité d'air introduite est destinée à maintenir la température à un niveau optimum pour la conversion de l'anhydride sulfureux. Cette température doit être déterminée expérimentalement. Elle peut se situer aux environs de 450[deg.]C. Dans les meilleures conditions de conversion le gaz à la sortie du convertisseur peut contenir 7% d'anhydride sulfurique. Il est essentiel que l'air froid entrant entre les plateaux du convertisseur soit mélangé intime-
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hydride sulfurique alors refroidi à une température convenable pour 1''absorption par échange de chaleur et on utilise avantageusement la chaleur dégagée pour préchauffer l'air à introduire dans le brûleur à soufre et préchauffer l'eau avant de la faire entrer dans la susdite chaudière à récupération de chaleur.
A titre d'exemple, si les conditions qui suivent sont observées - à savoir qu'on alimente le brûleur Prentice en sou-
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que la concentration maximum d'anhydride sulfureux dans le gaz de sortie de la chambre de combustion est égale à 14%; que la température maximum du gaz à la sortie de la chambre de combustion est égale à 1000[deg.]C; que la température à l'entrée du convertisseur est de 450[deg.]C environ; que la température à la sortie du convertisseur est également de 450[deg.]C environ; que le refroidissement dans le convertisseur s'effectue par dilution avec
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<EMI ID=11.1> de vapeur à la sortie de la chaudière à récupération de chaleur est de 180 livres par pouce carré (12,6 kg/cm<2>); que l'eau dans la chaudière à récupération de chaleur a subi un chauffage préliminaire en passant par un économiseur dans lequel se refroidissent les gaz-sortant du convertisseur; dans ces conditions, et en tenant compte des pertes de chaleur, on doit pouvoir produire de la vapeur à raison de
6,900 livres par heure (3125,7 kg/h).
REVENDICATIONS.
1.- Procédé de fabrication d'acide sulfurique ou d'oléum par le procédé de contact, caractérisé en ce que l'on convertit du soufre fondu en un gaz contenant jusqu'à 14% d'anhydride sulfureux à une température inférieure ou égale à
1000[deg.]C en faisant passer en proportions convenables un mélange d'air et d'une partie refroidie.dudit gaz sur le soufre fondu en combustion, on refroidit le courant principal de gaz, on fait passer le gaz refroidi dans un convertisseur contenant un catalyseur de la conversion d'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique et on mélange dans le convertisseur du gaz chaud ainsi obtenu contenant l'anhydride sulfurique à une quantité d'air froid telle que la température' est maintenue dans le convertisseur à un niveau optimum pour la conversion d'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique.