Производство кислот (Производство синильной кислоты контактным окислением аммиака и метана. Производство концентрированной азотной кислоты. Производство серной кислоты), страница 4

До поступления в смеситель жидкий аммиак испаряется за счет тепла водяного пара давлением 0,6-1,6 МПа в испарителе (19), из которого часть аммиака, содержащего сточные масла, катализаторную пыль, окалину, постоянно отводят в общий цеховой сборник. Температура испаренного аммиака 30ºС. Полученный аммиак проходит фильтр (18), последовательно проходит через однонаправленное стекловолокно в оболочке из стеклоткани и картон. Затем аммиак в подогревателе (17) нагревается до 100-120ºС паром под давлением 0,6МПа. Нитрозные газы, образовавшиеся в аппарате (9), проходят пароперегреватель, размещенный в нижней части контактного аппарата, котел-утилизатор (10), окислитель со встроенным подогревателем воздуха (5), подогреватель отходящих газов (6) и холодильники-конденсаторы (8) и (8а), где охлаждаются и освобождаются от основной массы реакционной влаги. Окисленные газы из холодильников-конденсаторов при 50-60ºС поступают в нижнюю часть абсорбционной колонны (11), где имеются 47 ситчатых тарелок. Азотная кислота, образующаяся в холодильниках-конденсаторах, самотеком поступает в абсорбционную колонну. Орошение тарелок абсорбционной колонны осуществляется охлажденным до 35ºС конденсатом или обессоленной водой. Тепло образования азотной кислоты отводится оборотной водой, которая циркулирует в змеевиках, расположенных на тарелках колонны. Продукционная кислота из абсорбционной колонны поступает в колонну отдувки оксидов азота (14) воздухом. Отдувка осуществляется при 50-60ºС под давлением, соответствующим давлению в системе абсорбции. Смесь воздуха с оксидами азота после отдувки поступает в абсорбционную колонну.

Выходящие из абсорбционной колонны газы содержат 0,08-0,12об. % оксидов азота. Они проходят сепаратор (12), подогреватели (13, 6) и поступают в камеру сжигания (15), где подогреваются до 380-500ºС путем смешения с горячими дымовыми газами, полученными при сжигании природного газа. Там же они смешиваются с природным газом в количестве, необходимым для восстановления оксидов азота. Из камеры сгорания образовавшаяся газовая смесь поступает в реактор каталитической очистки от оксидов азота (16). Восстановление оксидов азота происходит на двухступенчатом катализаторе АПК-2 и Al₂O₃. В результате протекающих реакций температура газа повышается и на выходе из реактора составляет 705-710ºС.

После реактора хвостовые газы смешиваются с воздухом, топочными газами и с t=550ºС поступают в газовую турбину. Газовая турбина вместе с электродвигателем выполняет функцию привода компрессорной группы ГТУ, в которой осуществляется сжатие воздуха до 0,716 МПа. После газовой турбины очищенные газы при 450ºС и давлении 0,106 МПа проходят котел-утилизатор (20), подогреватели питательной воды (21) и (22) и выбрасываются в атмосферу через трубу (23).

7.3. Производство серной кислоты

Применение серной кислоты

Серная кислота является одним из основных продуктов химической промышленности и широко применяется в различных отраслях народного хозяйства. Серная кислота – наиболее сильная и самая дешевая. Наиболее крупные потребители серной кислоты:

 – производство минеральных удобрений  – ~60%;

 – нефтепереработка – 3-4%;

 – производство химических волокон и капролактама – 5-6%;

 – металлургия черная и цветная – 6%;

 – производство красителей, солей, неорганических пигментов (FeSO₄∙7H₂O, CuSO₄∙5H₂O, TiO₂) – 2-3%.

Способы получения H₂SO₄

Серная кислота известна очень давно. Упоминания о ней найдены в сочинениях персидского алхимика Абу-Берк-Альрасеса (1940 н.э.).

История отечественного сернокислотного производства начинается с 1805 г., когда недалеко от Москвы был построен химический завод, на котором в свинцовых камерах стали получать из серы 5 т H₂SO₄ в год. В 1900 г. Работало уже 52 сернокислотных завода и выпущено 75 тыс.тонн H₂SO₄.

Вначале серную кислоту получали сухой перегонкой железного купороса FeSO₄∙7H₂O. Отсюда ее иногда называют купоросным маслом.

Сырье для производства серной кислоты и олеума

Сырьем для производства серной кислоты служит элементарная сера или содержащие серу вещества, из которых может быть выделена сера или получен диоксид серы.