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PROCEDE DE FABRICATION DIACIDE SULFURIQUE PAR CONTACT.
Dans la combustion ou le grillage de combinaisons sulfureuses pour la fabrication diacide sulfurique on emploie un excès dair qui est nécessai- re pour l'obtention de transformation aussi grandes que possible par oxyda- tion par contact de SO2 en SO3 Le gaz de combustion, respectivement de gril- lage, est, suivant les besoins, dépoussiéré, refroidi, lavé, débarrassé du brouillard et séché avec de l'acide sulfurique concentré venant du circuit de la tour d'absorption pour SO3 Le séchage est nécessaire pour empêcher la formation de brouillards d'acide sulfurique après l'oxydation par contact, brouillards dont le dégagement produirait des difficultés dans l'absorption subséquente.
Dans 1?oxydation par contacta il s'agit de chauffer dabord le gaz de combustion, respectivement de grillage, à la température initiale pour laquelle le catalyseur est actif. En cutre, il faut veiller à un bon refroidissement pendant la catalyse ou entre les diverses couches de contact, pour obtenir la température la plus favorable pour avoir la plus haute pres- sion partielle de SO3 dans la réaction d'équilibre g
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Bien que, donc le gaz de départ doive (11' abord être préchauffe con- sidérablement, il faut d'autre part que l'élévation de température soit amenée à rétrograder aussi vite que possible par la réaction.
Tandis qu'une partie de la chaleur de réaction de 1-'oxydation cata- lytique sert dans des échangeurs de chaleur en dehors de 19appareil de con- tact pour préchauffer le gaz de départe 1-'autre partie est enlevée par re- froidissement des parois extérieures de 1?appareil de ocntaet lui-même au moy- en d'air. Par suite de la mauvaise transmission de la chaleur par les gaz il
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faut pour cela de grandes surfaces, nervures de refroidissement et enve- loppes doubles qui rendent difficiles la fabrication et l'entretien des ap- pareils de contact qui à part cela sont simples, -et augmentent le poids de la construction.
Déjà en !S'année 1934 on a proposé de mélanger de !S'air au mélange siège de la réaction entre les diverses couches de contact pour abaisser la température. Ce mode de travail n'est cependant pas d'application en prati- que, parce qu'en même temps que de l'air on introduit de l'humidité qui for- me de 1-'acide sulfurique qui ne peut être retenu dans l'absorption. C'est pourquoi on a proposé ensuite de mélanger, au lieu d'air, du propre gaz de sortie de l'installation.. A ce la est relié toutefois l'avantage de l'emploi d'un gaz de refroidissement très bon marché, parfaitement sec.
Mais il est dominé par l'inconvénient que la teneur en oxygène dans la catalyse est plus basse que dans un gaz de même concentration qui ne contient que de l'air en excès. 'Cette différence dans la teneur en oxygène entraîne une moindre trans- formation de l'SO2 en SO3
On a trouvé à présent que le mélange d'air ou gaz déjà partielle- ment catalysé peut être réalisé sans cet inconvénient lorsque l'air de com- bustion ou de grillage pour les composés sulfureux peut être diminué de la quantité nécessaire pour le mélange et que l'air à mélanger est séché avec de l'acide sulfurique concentré venant du circuit de la tour d'absorption.
De cette manière, le circuit acide de l'absorption n'est pas chargé de plus, mais plutôt de moins d'humidité d'air ou de gaz que dans le mode de travail connu jusqu'à présent. La combustion ou le grillage avec un excès d'air di- minué à cet autre avantage, qu'il se produit moins d'SO3 et par suite de moindres pertes par la formation diacides de lavage salis, que jusqu'à pré- sent.
L'appareillage doit à vrai dire être augmenté d'une tour de sécha- ge de l'air, mais les dispositifs pour le dépoussiérage électrostatique, pour le refroidissement, le lavage, l'enlèvement des brouillards et le séchage du gaz de grillage ou de combustion peuvent être diminuées de manière correspon- dante.
La différence est considérable, car lorsque l'on fabrique par exemple du gaz de grillage avec 8 au lieu de 6 % en volume de SO2' il suffit de pré- voir lesdits appareils pour un rendement inférieur de 25 %, tandis que la tour supplémentaire de séchage est à dimensionner pour une quantité d'air qui s'élève au 1/3 du volume de gaz de grillage avec 8 % de SO2
Une autre forme d'exécution du mode de travail suivant la présen- te invention consiste en ce que l'air à apporter en mélange dans 1-'appareil de contact est utilisé préalablement pour récupérer l'SO2 qui est entré en solution dans le lavage et le séchage du gaz de grillage.
Lorsque l'air re- prend alors éventuellement de l'humidité de 19acide de lavage et la cède à l'acide sec, toute la quantité d'eau reprise de ce fait au gaz de grillage et à l'air par l'acide sec n'est pas supérieure à ce qui a lieu dans le mo- de de travail adapté jusqu'à présent. Cette forme d'exécution a l'avantage que la tour nécessaire de toute façon pour le dégazage de Il'acide sec est utilisée pour le séchage de l'air à mélanger dans l'appareil de contact.
Comme l'air reprend alors moins que 0,5 % en vol de SO il n'influence que de manière insignifiante la transformation de SO2 en SO3.
Au lieu d'insuffler dans !S'appareil de contact de l'air séché pour abaisser la température, on peut aussi mélanger directement, au gaz déjà par- tiellement catalysé, une'partie de Pair de grillage purifié, refroidi et séché en évitant le pré chauffage. Dans le préchauffage de toute la masse de gaz de grillage avec par exemple 7 7.
en volume de SO2 à la température initiale de 4100 et une transformation dans les deux premières couches de con- tact,de 75 %, la température du gaz monterait à 565 ,s'il n'y avait pas de refroidissement d'enveloppe- Si au contraire on ne préchauffe que 85 % de la masse de gaz de grillage à 4100., et qu'après la première couche de con- tact on mélange 9 % et après la seconde couche de contact, 6 % du gaz de
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grillage avec 30 , la température des gaz ne monte qu'à 512 dans des con- ditions à part cela pareilles.
Pour abaisser la température du gaz catalysé: après les autres couches de contact, le mélange de gaz de grillage frais seul n'est plus approprié car sans cela une partie du SO2 introduit subséquemment ne serait pas transformé en SO Mais la combinaison du mélange d'une fraction de gaz de grillage froid t d'air de la tour de dégazage pour l'acide sec a l'avantage particulier que la tour de dégazage peut être maintenue aussi petite que le permet son but originel.
Si l'on prépare du gaz 8 2 par combustion de soufre sec avec de l'air sec et quaprès amenée à la température initiale du contact on oxyde en SO , il faut d'après la présente invention dériver une partie de 19 air sec et la mélanger en gaz déjà partiellement catalysé pour abaisser la tem- pérature dans 1?appareil de contacte Dans ce cas il n'est besoin d'aucun ap- pareillage supplémentaire, pour sécher l'air à mélangero
Pour Inexécution du mode de travail suivant la présente inven- tion, il convient par exemple d'employer des tubes annulaires avec des ou- vertures dirigées latéralement'ou vers le haut.
Le gaz froid s'écoulant de cette manière transversalement par rapport à; ou en sens opposé à celui du mouvement propre de gaz dans l'appareil de contact se mélange intimement aux gaz de la réaction. Les dispositifs pour le mélange du gaz froid sont avantageusement agencés entre les couches de contact. La disparition des nervures de refroidissement et des enveloppes de refroidissement conduit à d'importantes simplifications. constructives, car les appareils de contact peuvent à présent être réalisés comme de simples cuves à étages incorporés.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication diacide sulfurique par combustion ou grillage de substances de départ contenant du soufre, avec de Pair en excès, par oxydation catalytique de gaz de combustion ou de grillage préchauffé pu- rifié suivant besoins, refroidi, séché avec de l'acide sulfurique concentré et en courant-de sens contraire au gaz catalysé et absorption de l'SO3 dans de l'acide sulfurique concentré contenant de Peau, caractérisé en ce qu'une partie de le'air en excès est séché au moyen diacide sulfurique concentré et, en évitant toutes les opérations utilisées auparavant mélangé directement au gaz déjà catalysé partiellement, pour produire les températures de réac- tion optima dans l'appareil de contact.