способ окисления сернистого газа

Формула изобретения

СПОСОБ ОКИСЛЕНИЯ СЕРНИСТОГО ГАЗА с переменной концентрацией диоксида серы пропусканием его через последовательно расположенные слои катализатора при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса за счет исключения подогрева газа посторонним источником тепла в период падения концентрации в течение 2 ч, первый слой катализатора делят на две части и при снижении концентрации диоксида серы газ подают на вторую по ходу газа часть катализатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам получения серной кислоты контактным методом из отходящих газов цветной металлургии с переменной концентрацией диоксида серы.

Известен способ переработки SO₂-содержащих газов, полученных при выплавке цветных металлов, содержание диоксида серы в которых колеблется от 2 до 5% об.

Сущность этого способа заключается в том, что при понижении концентрации сернистого газа для сохранения температурного режима и исключения продувки аппарата предусматривается включение в работу пускового подогревателя для компенсации недостающего тепла.

Недостатками способа являются повышенный расход топлива или электроэнергии, а также переменный режим работы подогревателей, снижающий срок их службы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является другой известный способ, по которому окисление SO₂-cодержащих газов ведут путем пропускания газовой смеси при повышенной температуре через слой катализатора с нагревом последнего до температуры реакции, причем процесс окисления осуществляют при периодическом нагреве катализатора, возобновляя нагрев при достижении температуры катализатора на выходе газов, равной температуре реакции.

Недостатком способа является необходимость включения подогревательной печи для поддержания процесса на необходимом температурном уровне.

Цель изобретения упрощение процесса за счет исключения подогрева газа.

Цель достигается в способе окисления сернистого газа с переменной концентрацией диоксида серы пропусканием его через последовательно расположенные слои катализатора при повышенной температуре, в котором первый слой катализатора делят на две части и при снижении концентрации диоксида серы газ подают на вторую по ходу газа часть катализатора.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительным признаком предлагаемого способа является пропускание исходной газовой смеси при падении в ней концентрации диоксида серы только через вторую часть первого слоя катализатора.

Способ осуществляют по схеме, представленной на чертеже.

Исходная газовая смесь с температурой 60-80^оС и концентрацией диоксида серы 4-6 об. нагревается до 410-430^оС во внешнем, а затем промежуточных теплообменниках и последовательно проходит через первую 1 и вторую 2 часть первого слоя, где нагревается до 520-570^оС, а затем поступает на последующие слои. При этом закрыта задвижка 3 и открыта задвижка 4. Температура на выходе из первой части и на входе во вторую часть первого слоя равна. При падении исходной концентрации диоксида серы ниже 3 об. открывают задвижку 3 и закрывают задвижку 4. При этом температура исходной смеси медленно падает и происходит медленное охлаждение верхней части второй части первого слоя 2 и одновременно некоторое повышение температуры на выходе из этого слоя (до 1 560-580^оС).

После восстановления концентрации диоксида серы смесь вновь последовательно пропускают через обе части первого слоя 1 и 2, открывая задвижку 4 и закрывая задвижку 3. Осуществление способа позволяет исключить подогрев при сохранении концентрации SO₂ 1,5-3 об. в течение 1-2 ч. За пределами двух часов происходит падение автотермичности процесса.

П р и м е р 1. Газ, содержащий 5% диоксида серы в количестве 60000 нм³/ч подают с температурой 420^оС на первую часть первого слоя. При окислении диоксида серы температура на выходе из первой части первого слоя повышается до 520-540^оС; такая же температура на входе во вторую часть слоя, на выходе из второй части слоя 550-560^оС.

При падении концентрации диоксида серы до 3% происходит снижение температуры газа на входе в первый слой до 390^оС. При этом закрывают задвижку на входе в первую часть первого слоя и открывают задвижку на входе во вторую часть первого слоя. После переключения температура на выходе увеличивается до 570-590^оС и происходит постепенное снижение температуры в верхней части катализатора в течение двух часов.

П р и м е р 2. Газ, содержащий 5% диоксида серы в количестве 60000 нм³/ч подают с температурой 420^оС на первую часть первого слоя. При окислении диоксида серы температура на выходе из первой части первого слоя повышается до 520-540^оС; такая же температура на входе во вторую часть слоя, на выходе из второй части слоя 550-560^оС.

При падении концентрации диоксида серы до 1,5% происходит снижение температуры газа на входе в первый слой до 370^оС. При этом закрывают задвижку на входе в первую часть первого слоя и открывают задвижку на входе во вторую часть первого слоя. После переключения температура на выходе повышается до 570-590^оС и происходит постепенное снижение температуры в верхней части слоя катализатора в течение одного часа.

Падение автотермичности процесса происходит за пределами 2 ч (> 2 ч падение концентрации газа).