BE480989A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Procédé de fabrication d'acide sulfurique. 



   La présente invention concerne un procédé pour la pro-   duction   d'acide sulfurique à partir d'anhydride sulfureux, d'oxygène et d'eau à l'aide d'acide sulfurique fortement concentrée contenant des oxydes d'azote, libres ou combinés, par exemple l'acide dit sulfurique nitreux. 



   Il est connu de fabriquer l'acide sulfurique à partir   d'anhydride   sulfureux, d'oxygène (air) et d'eau à l'aide d'oxydes d'azote, qui cèdent l'oxygène à l'anhydride sulfureux pour former le tri oxyde de soufre. Ce procédé est connu sous le nom du procédé des chambres de plomb. Il est caractérisé en ce que les Gaz quittant la chambre de réaction contiennent pratiquement la quantité totale d'oxydes d'azote qui ont dé- termine le processus   d'oxydation.   

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Il est donc nécessaire de récupérer ces oxydes d'azote par absorption dansl'acide sulfurique de concentration appropri- ée dans des tours de récupération dites tours de Gay-Lussac (ou gay lussac) . 



   L'acide sulfurique nitreux produit dans ces tours est renvoyé au point de départ du système où il est dénitrifié dans des tours de dénitrification dites tours de Glover (ou glover) au moyen des gaz chauds qui y pénètrent et qui contiennent de l'anhydride sulfureux. 



   L'amélioration apportée par l'ancienne méthode des chambres de plomb ne pouvait pas modifier la caractéristique précitée. Il est vrai que le"système des tours" a permis une production sensiblement accrue d'acide sulfurique en faisant circuler une certaine quantité d'acide sulfurique nitreux dans la tour de réaction pour assurer des meilleures conditions d'équilibre. 



  Cependant, on n'a pu éviter la nécessité d'un volume considérable pour la réaction principale, c'est-à-dire la production d'acide sulfurique, ainsi que pour l'absorption des   gaz:   nitreux quittant la tour de réaction. 



   Un autre inconvénient du procédé des chambres de plomb réside en ce que, d'une part, la vitesse de réaction dépend du temps nécessaire pour la ré-oxydation (de la mpitié) de l'oxyde azotique (NO) formé au cours du procédé (en péroxyde d'azote, NO2) et, d'autre part, cette oxydation est très lente. Donc, toute la vitesse de réaction dans le système des chambres et, par conséquent, le volume de la réaction, dépendent de cette réoxydation . 



   Ces inconvénients du procédé employé à ce jour pour la production d'acide sulfurique selon la méthode des chambres de plomb sont éliminés grâce à la méthode intensive et efficace de fabrication d'acide sulfurique qui fait   l'objet   de la présente invention. Cette invention permet de réduire considérablement 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 le volume réactionnel nécessaire à la production d'acide sulfurique et d'éviter dans une grande mesure l'absorption d'oxydes d'azote au bout du système. 



   Les inventeurs ont découvert qu'en contrôlant convenablement la température dans la chambre de réaction en utilisant une quantité appropriée d'acide sulfurique dont la concentration et la teneur en oxyde d'azote sont suffisamment élevées, on peut obtenir une réaction très rapide et complète essentiellement dans la phase liquide, de sorte que les gaz de queue ne contiennent pas de quantités appréciables   danhydride   sulfureux ou d'oxydes d'azote. De cette façon, le volume nécessaire pour la formation de l'acide sulfurique est considérablement réduit comparativement aux autres procédés, tandis que l'appareillage encombrant (gay-lussac) pour la récupération des gaz nitreux est supprimé ou fortement réduit. 



   Selon   l'invention,   l'acide sulfurique nitreux circulant dans les chambres de réaction aura une teneur en H2 SO4 supérieure à 75%, de préférence au moins de 78%, par exemple, une teneur en H2 SO4 de 80%. L'invention est premièrement caract-érisée en ce que, par unité de volume de la chambre de réaction, le rapport moléculaire entre S02 comme tel et les oxydes d'azote, calculés comme N2 O3, n'est pas supérieur à 1 : 1,5, de préférence non supérieur à 1:2,5 ou moindre, par exemple d'environ    1 :3 ou 1 :5. teneur en oxydes d'azote dans cet acide, calculés   comme N2 O3, doit être au moins de 3 à 4%, de préférence entre 5 et 6%, les pour-cent signifiant dans ce cas, comme c'est l'habitude dans la fabrication de l'acide sulfurique, des grammes par cent centimètres cubes.

   La proportion moléculaire entre 1-lanhydride sulfureux entrant dans la chambre de réaction et les oxydes d'azote présents en même temps comme acide sulfurique nitreux ou sous une forme gazeuse, calculés comme N2 O3, ne doit pas être supérieure à 1:1,5, de préférence non supérieure à 1 : 2,5, ou moins élevée. 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 



   La température doit être contrôlée de telle manière que la température de l'acide sulfurique nitreux contenu dans les tours de réaction ne soit pas supérieure à 60  c., et soit par exemple de 55 C. au maximum. La température est de préférence contrôlée à l'aide de dispositifs de réfrigération appropriés en vue de la circulation de l'acide sulfurique nitreux. 



   Vu la composition de cet acide, on peut employer des tuyaux en fer odinaires en fonte ou en   plomb.,  
On réalise des conditions de travail particulièrement favorables en divisant la chambre de réaction en plusieurs compartiments tous alimentés en acide sulfurique nitreux en circulation de même composition. Cette division peut être réalisée par exemple, par l'emploi de tours séparées ou en utilisant un tour de réaction (unique) comportant plusieurs sections verticales. 



   Une caractéristique du procédé selon l'invention réside en ce que l'acide sulfurique nitreux à dénitrifier (dans le glo- 
 EMI4.1 
 v(/<v#ty), c'est-à-dire l'acide produit dans les chambres denéactio;il est dilué avant d'être dénitrifié, cette dilution pouvant avoir lieu dans la tour de dénitrification même. Ainsi, la dénitrification est considérablement facilitée et peut être effectuée même par des gaz à température peu élevée, contenant l'anhydride sulfureux. Les gaz nitreux formés pendant la dénitrification sont envoyés à la chambre de réaction ensemble avec les gaz contenant l'anhydride sulfureux. 



   Grâce à la possibilité de dénitrifier l'acide avec des gaz relativement froids, la chaleur de ces gaz peut être utilisée pour concentrer l'acide sulfurique obtenu. A cette fin, l'acide dénitrifié peut être conduit à travers une tour, de concentration à contre-courant avec les gaz chauds contenant l'anhydride sulfureux et appelés à être employés ultérieurement dans la tour de dénitrification. De   cetze   façon, une partie   donsidérable   de l'acide sulfurique produit peut être obtenue sous une concen- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 tration de 66  Bé c'est-à-dire H2 SO4 à 95% et plus. 



   La tour de concentration peut de préférence être conçue de la même manière que la tour de dénitrification (glover) et, lorsque l'on ne désire pas effectuer la dénitrification jusqu'au bout dans cette dernière tour, la tour de concentration peut-notre utilisée pour la dénitrification résiduelle de l'acide sulfurique et fonctionne alors aussi comme tour de dénitrification ( glover). Dans ce cas, les deux tours travaillent en série en ce qui concerne tant l'acide que le gaz. 



   Alors que dans les anciennes installations de fabrication d'acide sulfurique fonctionaant d'après la méthode des chambres de plomb (système à tours) la production maximum s'élevait environ à 30 kg de H2 S04 par mètre cube par jour, la présente invention permetde produire plus de 100 kg de H2 SO4 par mètre cube par jour. Lorsqu'on n'emploie pas une tour de concentration, toute la production d'acide sulfurique..est obtenue sous la forme d'un acide sulfurique d'au moins 60  Bé = h2 SO4 à 78%. Lorsqu'on emploie une tour de concentration, on peut obtenir 40 à 50% à une concentration de 66  Bé = H2 S04 à 95% et plus. 



   Dans la description ci-dessus et les revendications qui suivent le rapport entre SO2 et les oxydes d'azote calculés comme N2 03 est donnée avec 1:1,5 et   1:2,5.   Si les oxydes d'azote sont calculés comme acide nitrosyde-sulfurique, ce rapport se-   ra respectivement de 1 :3 1:5.   



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. --------------------------- 1.- Procédé de fabrication d'acide sulfurique à partir d'anhydride sulfureux (S02), d'oxygène (air) et d'eau dans une chambre de réaction à l'aide d'acide sulfurique contenant au moins 75%, de préférence au moins 78%, par exemple environ 80% de H2S04 et des oxydes d'azote à l'état libre ou combiné, par exemple l'acide dit sulfurique nitreux, caractérisé en ce que, par unité de <Desc/Clms Page number 6> volume de la chambre de réaction, le rapport moléculaire entre le SO2 comme tel et les oxydes d'azote, calculés comme N2 O3, n'est pas supérieure à 1;1,5, de préférence non supérieure à 1:2,5, ou plus petit.

   2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par l'introduction d'anhydride sulfureux (SO2) comme tel dans la chambre de réaction ensemble avec l'acide sulfurique nitreux et, éventuellement, des gaz nitreux, en une quantité telle que le rapport moléculaire entre les qùantités de SO2 et d'oxydes d'azote calculés comme N203 introduites par unité de temps'est inférieure à 1:1,5, de préférence inférieure à 1:2,5, ou plus petit.

   3. - Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'acide sulfurique nitreux contient, par 100 cm3, au moins 3-4 grammes, de préférence ai moins 5 grammes, par exemple 6-8 grs. d'oxydesd'azote calculés comme N2O3.

   4.- Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la température dans la chambre de réaction est inférieure à 60 C., de préférence à 55 C., par exemple au moins partiellement, grâce au refroidissement de l'acide sulfuriqe nitreux en circulation dans la chambre.

   5.- Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les gaz quittant la première chambre de réaction sont envoyés à une seconde et ensuite éventeullement à une tgrosième chambre de réaction etc., ensemble avec l'acide sulfurique nitreux ayant sensiblement la même composition que celui introduit dansla premi- ère chambre de réaction.

   6. - Procédé selon les revendications 1 à B, caractérisé en ce qu'une partie de l'acide sulfurique nitreux est renvoyée vers la/ ou les chambres de réaction, de préférence après refroidissement.

   7. - Procédé suivant les revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une paetie de l'acide sulfurique nitreux est dénitrifié, cet acide étant dilué avant et/ou pendant cette dénitrification de préférence à une concentration inférieure à 78% de H2SO4. <Desc/Clms Page number 7>

   8.-d Procédé selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une partie de l'acide sulfurique nitreux est dénitrifié à l'aide de gaz contenant l'anhydride sulfureux et qui ont été employés antérieurement pour la concentration de l'acide dénitrifié.

   9.- Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le gaz provenant de la fabrication d'anhydride sulfureux, par exemple la combustion du soufre ou la calcination de pyrites, est d'abord introduit dans une tour de concentration alimentée en acide sulfurique par une tour de dénitrification, cet acide étant éventuellement dilué avant ou pendant son introduction, ce gaz étant ensuite introduit dans une tour de dénitrification alimentée en écide sulfurique nitreux, et étant éventuellement introduit dans la chambre de réaction.

   10.-vProcédé de fabrication,d'acide sulfurique à partir d'anhydride sulfureux, d'oxygène et d'eau à l'aide d'acide sulfurique fortement concentré contenant des oxydes d'azote combinés ou libres, par exemple, l'acide dit sulfurique nitreux, caractérisé en ce que la formation d'oxyde azotique gazeux (NO) dans les chambres de réaction est pratiquement supprimée en maintenant une teneur en eau suffisamment faible dans l'acide sulfurique nitreux et une température suffisamment basse dans les chambres de réaction, ainsi qu'un pourcentage de SO2 suffisamment faible dans le gaz par rapport au pourcentage d'oxydes d'azote dans l'acide.