SU904510A3 - Способ очистки обжигового газа,используемого дл производства серной кислоты - Google Patents

Description

(5А) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБЖИГОВОГО ГАЗА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относитс  к способам очистки обжигового сернистого газа, содержащего трехокись мышь ка и соеди нени  галогенов. Известен способ очистки обжиговых сернистых газов от мьшь ковистого -ангидрида и галогенсодержащих соединений , включающий промывку газа в последовательно расположенных промывных башн х с последующим концентрированием промывной кислоты добавлением олеума или моногидрата. При этом перва  бащн  орошаетс  35-70%-ной серной кислотой, а втора  башн  - 25f 135%-ной . Недостаток этого способа заключаетс  в том, что соединени  галогенов раствор  сь в циркулирующем разбавле ном растворе ., накапливаютс  в нем и концентраци  их в конце концов повьш аетс  настолько, что раствор кислоты уже не способен поглощать их, и неабсорбированные примеси в газе могут пройти в контактное отделение и отравить катализатор. Целью изобретени   вл етс  предот вращение попадани  соединений галогенов на катализатор, а также уменьшение коррозии оборудовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу, заключающемус  в промывке обжигового газа серной кислотой, по крайней мере, в 2 стадии с последующим концентрированием про- мывной кислоты, последнее осуществл ют упариванием под вакуумом и отделением выпавшего осадка трехокисн мьшхь ка. При этом упаривание кислоты ведут при 70-8(f С до концентрации Н.,$0ц 55-75%. Промывку газа на первой стадии осуществл ют кислотоГ с концентраци- ей 10-40%, а на второй - 5-l5%. При этом с целью повышени  степени чистоты промывной кислоты после 3 упаривани  в нее ввод т тиосульфат натри « В соответствии с предлагаемым изобретением соединени  галогенов F и С из промывной кислоты удал  ют упариванием в вакууме. Упаривани серной кислоты до 55-75% осухцествл  в вакуум-испарителе. При этом трехокись мышь ка вынадает в осадок и е отдел ют путем отстаивани  или филь рацией Выпаривание и фильтрование обеспечивают настолько полное отдел ние трехокиси мышь ка, соединений галогенов и т желых металлов, что опасна  концентраци  этих веществ в зa кнyтoм цикле не создаетс , В предпочтительном варианте осущ ствлени  способа раствор серной кис лоты, выпаренный.в вакууме с целыо удалени  из него соединений галогенов и кристаллизации трехокиси мыmF HKaj -подвергаетс  затем дальнейшей очистке путем добавлени  в него растворимого тиосульфата дл  дальнейшего уменьщени  содерлсани  трехокиси мышь ка и других загр знений в гор чем выпаренном растворе серно кислоты. Обычно в известных способа в качествеосадител  трехокиси мышь ка и цветных металлов наприме меди, свинца, ртути и кадми ,рпримен ют сульфид натри , который реаг рует с образованием сероводорода, загр зн ющего окружающую среду. В предложенном способе тиосульфат в кислой среде реагирует с образованием SOa и серы, которг   подобно сульфид-иону взаимодействует с трех окисью мышь ка и выше гказанными металлами , осажда  их из раствора кис лоты Тиосульфат -SHjO  вл етс  предпочтительным веществом дл  осаж дени  мышь ка и меди из раствора с конн;ентрацией 55-75% при температуре не ниже 50°С5 предпоч-. тительно 60-70°С. Осадок,, образующийс  при выпаривании в вакууме, может быть оставле в растворе или отделен от нег до добавлени  осадител , т.е. тиосульфата . В последнем случае получают смешанный осадок трехокиси мыш  ка и сульфидов. Осаждение тиосуль фатом предпочтительно осуществл ть сразу после вакуум-упаривани , когд раствор еще гор чий, так как имеет -температуру выше 50°С, 4 Способ осуществл ют следу ощим образом . Неочищенный сернистый газ из плавильной или обжиговой печи поступает в первую промывн по башню, где отмываетс  от большей части твердых и газообразных загр знений при помощи раствора с концентрацией 10-40 вес.%. Температура газа после промывной башни мен етс  в пределах 55-75°С в зависимости от концентрации кислоты. Концентраци  кислоты в промывной башне устанавливаетс  в зави;симости от количества соединений галогенов и трехокиси мышь ка. Необходимо при этом, чтобы все содержащиес  в газе галогены были удалены в промывномотделении. Это означает , что промывна  кислота должна быть настолько разбавлена, чтобы соединени  галогенов растворились в кислоте, орошающей первую бащшо. Как правило концентраци  кислоты в первой промывной башне поддерживаетс  на уровне 3000 мг/л. При этом концентраци  галогенов в кислоте во второй промывной башне не вьш1е, чем в первой башне. Если содержание галогенов меньше, чем содержание твердых веществ, то концентрацию устанавливают так, чтобы концентраци  твердых веществ в промывной кислоте поддерживалась на уровне 5-20 г/л. Твердые вещества и промывна  кислота в количетсве, соответствующем количеству получаемой кислоты, отвод т из цикла первой промывной башни. Окончательную очистку газов ос .тцествл ют в последующих промывных /;ашн х и в электроосадител х. Концентраци  циркул ционной кислоты во второй башне мен етс  в пределах 5-15 вес.% H2.SGi( в зависимости от концентрации кислоты в первой башне, Из сборника промывных кислот последнюю в виде шлама подают на фильтр где отдел ют твердые примеси, а фильтрат - в вакуум-испаритель дл  концентрировани  раствора кислоты до 60-75% при 75-80°С. В процессе выпаривани  трехокись мьш1ь ка выпадает в осадок. После этого сконцентрированную кислоту подают в реактор, в котором кислоту смешивают с тиосульфатом натри  дл  дополнительного осаждени  трехокиси мышь ка и металлов в виде сульфидов. В процессе выпаоивани  до 90% тоехокиси мышь ка 5 остаетс  в осадке в зависимости от ее начальной концентрации. По отношению к другим примес м, например цинку,, меди, никелю, железу, кобаль ту, хрому, сурьме и висмуту, может быть достигнута даже больша  степен очистки. Степень отделени  галогенов в испарителе вмбока, например содержа ние F и С1 в кислоте сое тавл ет 400 мг/л, а в 60%-ной - менее 1000 мг/л, что соответствует степени отделени  95-90%, HF и HCl удал ютс  вместе с водой из вакуумиспарител  через конденсатор, нейтрализуютс . Если промывна  кислота содержит большое количество солей металлов, например цинка, меди,, железа , никел , кадми , то незначительные количества этих веществ попадают в конденсат вместе с капл ми при выпаривании; они могут быть оса дены вместе с небольшим количеством трехокиси мышь ка при рН 9,5 с помо щью кальци . После фильтровани  зта жидкость может быть спущена в канализацию вместе с охлаждающей водой испарительной установки без опасное ти загр знени  окружающей среды. Пример I. Концентрирование промывной кислоты ведут в двухступенчатом вакуум-испарителе при 80С и давлении менее 10 торр. В этом случае растворимость трехокмсн мышь ка 15 г/л, а содержание F и С в ,yктe менее 400 г/л каждого из них, В процессе работы не возникает никаких затруднений, обусловленных коррозией испарител . Содержание мьш1ь ка в кислоте менее 0,5 мг/л. 6 В первой ступени вакуум-испарител  достигнута концентраци  кислоты 6065% H.SOj, при давлении 30 торр, причем концентраци  поступающей в вакуум-испаритель кислоты 30%. Раст-. воримость трехокиси мышь ка в первой ступени 10 г/л, а содержание Г и С1 менее 1000 мг/л каждого. Во врем  хранени  полученной кислоты растворимость трехокиси мышь ка понижаетс  до 5-8 г/л в зависимости от длительности выдержки в резервуарехранилище , В табл. 1 представлены данные по содержанию фтора, хлора, мышь ка, меди, никел , цинка, железа, селена , кадми , и свинца на различных стади х процесса. Работа промывной колонны по сн етс  табл. 2. П р и м е р 2. Кислоту с концентрацией 62% , содержащую 6 г/л трехокиси мыиш ка, нагревают до 70°С, что соответствует температуре кислоты, полученной из вакуум-испарител . Эту кислоту затем со скоростью 20 л/г подают в реактор. Перед самым введением кислоты в реактор в нее добавл ют 1,8-3,0 л/г 50%-ного раствора тиосульфата натри , осамсдение ведут при 60-70°С. Содержание трехокиси мышь ка может быть снижено до значений ниже 1 м.д. Предлагаемый способ обеспечивает достаточно высокую степень очистки газа и промывной кислоты от соединений галогенов и мышь ка, что предотвращает попадание этих соединений в контактное отделение и тем самым исключает отравление катализатора  дами и снижает коррозмо оборудовани .

2 3

Техническа  серна  кислота

Claims (4)

1.Способ очистки обжигового

газа, используемого дл  производства серной кислоты, от примесей мышь ка и галогенов путем промьшки раствором серной кислоты, по крййней мере, в 2 стадии с последуницим концентрированием промьгонрй кислоты , о тличающийс  тем, что, с целью предотвращени  попадани  галогенов на катализатор и уменьшени  коррозии, концентрирование промывной кислоты осуществл ют

путем упаривани  под вакуумо с последующим отделением вьшавшего осадка трехокиси мышь ка.

2,Способ по п. 1, отличающийс  тем, что упарива1960

16800 22

6,6

2800 295 40 0,6 10

93

0,5

ние ведут приЛО-80°Сдо концентрации серной кислоты 55-75%.

3.Способ по п. 1, отличающийс  тем,что концентра- цию серной кислоты на1-й стадии промывки поддерживают10-40%, а на второй - 5-15%.

4.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени чистоты промьгоной кисло ты, после упаривани  в последнюю ввод т тиосульфат натри .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Амелин А.Г. Технологи  серной кислоты. М., Хими , 1971, с. 147150 , 160-162.