Контактный аппарат: Контактный аппарат — АО “Уралтехнострой-Туймазыхиммаш”

Производство серной кислоты | CHEMEGE.RU

Серную кислоту в промышленности производят из серы, сульфидов металлов, сероводорода и др. Один из вариантов — производство серной кислоты из пирита (серного колчедана) FeS₂.

Основные стадии получения серной кислоты :

• Сжигание или обжиг серосодержащего сырья в кислороде с получением сернистого газа.
• Очистка полученного газа от примесей.
• Окисление сернистого газа в серный ангидрид.
• Взаимодействие серного ангидрида с водой.

 

 

Рассмотрим основные аппараты, используемые при производстве серной кислоты из пирита (контактный метод):

 

Аппарат	Назначение и уравнения реакций
Печь для обжига	4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 + Q Измельченный очищенный пирит сверху засыпают в печь для обжига в « кипящем слое«. Снизу (принцип противотока) пропускают воздух, обогащённый кислородом, для более полного обжига пирита. Температура в печи для обжига достигает 800оС
Циклон	Из печи выходит печной газ, который состоит из SO2, кислорода, паров воды и мельчайших частиц оксида железа. Такой печной газ очищают от примесей. Очистку печного газа проводят в два этапа. Первый этап — очистка газа в циклоне. При этом за счет центробежной силы твердые частички ссыпаются вниз.
Электрофильтр	Второй этап очистки газа проводится в электрофильтрах. При этом используется электростатическое притяжение, частицы огарка прилипают к наэлектризованным пластинам электрофильтра).
Сушильная башня	Осушку печного газа проводят в сушильной башне – снизу вверх поднимается печной газ, а сверху вниз льется концентрированная серная кислота.
Теплообменник	Очищенный обжиговый газ перед поступлением в контактный аппарат нагревают за счет теплоты газов, выходящих из контактного аппарата.
Контактный аппарат	2SO2 + O2 ↔ 2SO3 + Q В контактном аппарате производится окисление сернистого газа до серного ангидрида. Процесс является обратимым. Поэтому необходимо выбрать оптимальные условия протекания прямой реакции (получения SO3):  температура: оптимальной температурой для протекания прямой реакции с максимальным выходом SO 3 является температура 400-500оС. Для того, чтобы увеличить скорость реакции при столь низкой температуре в реакцию вводят катализатор – оксид ванадия (V) V2O5.  давление: прямая реакция протекает с уменьшением объемов газов. Для смещения равновесия вправо процесс проводят при повышенном давлении. Как только смесь оксида серы и кислорода достигнет слоев катализатора, начинается процесс окисления SO2 в SO3. Образовавшийся оксид серы SO3 выходит из контактного аппарата и через теплообменник попадает в поглотительную башню.
Поглотительная башня	Получение H2SO4 протекает в поглотительной башне. Однако, если для поглощения оксида серы использовать воду, то образуется серная кислота в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек серной кислоты. Для того, чтобы не образовывался сернокислотный туман, используют 98%-ную концентрированную серную кислоту. Оксид серы очень хорошо растворяется в такой кислоте, образуя олеум: H 2SO4·nSO3. nSO3 + H2SO4  →  H2SO4·nSO3 Образовавшийся олеум сливают в металлические резервуары и отправляют на склад. Затем олеумом заполняют цистерны, формируют железнодорожные составы и отправляют потребителю.

 

Общие научные принципы химического производства:

1. Непрерывность.
2. Противоток
3. Катализ
4. Увеличение площади соприкосновения реагирующих веществ.
5. Теплообмен
6. Рациональное использование сырья

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Контактный аппарат

Авторы патента:

Астановский Д.Л.

Астановский Л.З.

Зац Б.С.

Калашников В.А.

Киприянов Ю.И.

Новиков А.А.

Филатов Ю.В.

B01J8/04 – в присутствии жидкости или газа, пропускаемых последовательно через два или более слоя

 

Изобретение относится к конструкциям контактных аппаратов, применяемых для проведения каталитических реакций, например, для окисления диоксида серы до триоксида серы при производстве серной кислоты, и позволяет повысить экономичность и облегчить эксплуатацию аппарата путем упрощения и ускорения замены катализатора. Контактный аппарат для проведения каталитической гетерогенной реакции газообразных реагентов с радиально-спиральным ходом газа через слой катализатора, содержащий преимущественно цилиндрический корпус с крышкой, патрубки входа и выхода газа, размещенную в корпусе кольцеобразную катализаторную катализаторную коробку, включающую внутреннюю и наружную перфорированные обечайки, внутри которой по всей высоте установлены спиральные перегородки, пространство между которыми заполнено катализатором, имеющие каналы, объединенные коллекторами входа и выхода газа, перед катализаторной каробкой по ходу газа концентрично ей и оси аппарата расположена кольцеообразная корзина, заполненная катализатором, внутренняя и наружная стенки которой выполнены перфорированными. Кроме того,кольцеобразная корзина выполнена съемной и снабжена стропочными устройствами, а крышка съемной корзины герметично закреплена на крышке катализаторной коробки. Корпус снабжен наружным теплоизоляционным слоем. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к конструкциям контактных аппаратов, применяемых для проведения каталитических реакций, например, для окисления диоксида серы до триоксида серы при производстве серной кислоты, и может быть использовано в химической промышленности.

Целью изобретения является повышение экономичности и облегчение эксплуатации путем упрощения и ускорения замены катализатора.

На фиг. 1 изображен контактный аппарат для проведения каталитической гетерогенной реакции газообразных pеагентов, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вариант узла выгрузки катализатора из катализаторной коробки.

Контактный аппарат содержит корпус 1, теплоизоляционную футеровку 2, съемную корзину 3 с защитным слоем катализатора и катализаторную коробку 4 с основным слоем катализатора, наружную 5 и внутреннюю 6 перфорированные обечайки, днище 7 и крышку 8 съемной корзины с защитным слоем катализатора, наружную 9 и внутреннюю 10 перфорированные обечайки, днище 11 и крышку 12 катализаторной коробки с основным слоем катализатора, патрубки входа 13 и выхода 14 газовой смеси, патрубок 15 холодного байпаса, спиральные перегородки 16, вертикальные коллекторы входа 17 и выхода 18 теплоносителя, в частности исходного сырья, и катализатор 19.

На крышках 8 и 12 съемной корзины и катализаторной коробки имеются строповочные устройства 20. Катализаторная коробка 4 может быть выполнена съемной (снабжена строповочным устройством 20) (см. фиг.1), при этом она может быть снабжена узлом выгрузки катализатора (см. фиг. 3), расположенным в ее нижней части и представляющим собой, например, коническую камеру 21, соединенную патрубками 22 с днищем 11 катализаторной коробки 4. Коническая камера 21 заканчивается патрубком 23 для выгрузки катализатора из аппарата.

Контактный аппарат работает следующим образом.

При проведении технологического процесса окисления диоксида серы до триоксида серы газовую смесь через патрубок 13 и вертикальные коллекторы входа 17 теплоносителя направляют в каналы спиральных перегородок 16 основного слоя, откуда она собирается в вертикальные коллекторы 18 и направляется через внутреннюю 6 перфорированную обечайку корзины 3 защитного слоя катализатора на катализатор 19, пройдя который, газовая смесь через наружную 5 перфорированную обечайку корзины 3, кольцевой зазор между корзиной 3 и катализаторной коробкой 4, внутреннюю 10 перфорированную обечайку катализаторной коробки поступает на катализатор 19 основного слоя. Катализатор засыпан между спиральными перегородками 16. На катализаторе осуществляется процесс окисления диоксида серы до триоксида серы. При этом тепло реакции через стенки (теплообменные поверхности) спиральных перегородок 16 передается газу, поступающему на окисление. Выйдя из катализаторного слоя, газ через наружную перфорированную обечайку 9 катализаторной коробки и патрубок 14 выводится из контактного аппарата.

Регулирование температуры газа, идущего на окисление диоксида серы, осуществляется холодным байпасом через патрубок 15 перед защитным слоем катализатора.

При работе контактного аппарата первые по ходу газа гранулы катализаторного слоя довольно быстро спекаются, что уменьшает активность и увеличивает гидравлическое сопротивление катализатора. Использование съемной корзины с защитным слоем катализатора перед основным слоем катализатора значительно упрощает и ускоряет процесс замены катализатора защитного слоя, предотвращает спекание катализатора основного слоя. При этом для основного слоя создаются оптимальные условия проведения процесса, заключающиеся в том, что отвод тепла осуществляется по мере его выделения благодаря развитой теплообменной поверхности, созданной внутри аппарата.

Замену катализатора в катализаторной коробке 4 производят следующим образом.

В а р и а н т 1. Катализаторная коробка съемная. В этом случае катализаторную коробку 4 отсоединяют от патрубка 13 входа газа и, используя строповочные устройства 20, извлекают ее из корпуса 1 аппарата. Замена катализатора производится вне аппарата. При этом возможна ее замена резервной катализаторной коробкой, заранее заполненной свежим катализатором.

В а р и а н т 2 (фиг.3). Катализаторная коробка 4 установлена в корпусе 1 стационарно. В этом случае загрузку в нее катализатора производят через патрубки 24, присоединенные к крышке 12 катализаторной коробки 4, а выгрузку отработавшего катализатора производят через патрубки 22, размещенные верхним концом в днище 11, а нижние концы патрубков 22 соединены с конической камерой 21, заканчивающейся патрубком 23, через который катализатор выводят из аппарата. Для предотвращения проскока газовой смеси мимо защитного слоя катализатора крышка 8 корзины 3 с защитным слоем катализатора герметично закреплена на крышке 12 катализаторной коробки 4.

Сочетание радиального слоя в корзине с защитным слоем катализатора с радиально-спиральным в катализаторной коробке обеспечивает низкое гидравлическое сопротивление контактного аппарата наряду с простотой замены катализатора защитного слоя.

Применение наружной теплоизоляции также сокращает объем строительно-монтажных работ, повышает степень заводской готовности аппарата, исключает необходимость сборки его на монтажной площадке. При этом снижаются затраты в связи с возможностью применения более дешевого теплоизоляционного материала, так как он не подвергается воздействию агрессивной среды.

Использование предлагаемого контактного аппарата обеспечивает по сравнению с известными повышение экономичности за счет создания оптимальных условий для проведения процесса и снижение гидравлического сопротивления. За счет более рационального использования объема, включая применение наружной теплоизоляции аппарата, повышается надежность его эксплуатации, уменьшается объем сборочных работ, облегчается и ускоряется замена катализатора.

Формула изобретения

1. КОНТАКТНЫЙ АППАРАТ для проведения каталитической гетерогенной реакции газообразных реагентов с радиально-спиральным ходом газа через слой катализатора, содержащий преимущественно цилиндрический корпус с крышкой и днищем, патрубки входа и выхода газа, размещенную в корпусе кольцеобразную катализаторную коробку, включающую внутреннюю и наружную перфорированные обечайки, внутри которой по всей высоте установлены спиральные перегородки, пространство между которыми заполнено катализатором, имеющие каналы, объединенные коллекторами входа и выхода газа, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и облегчения эксплуатации путем упрощения и ускорения замены катализатора, он снабжен установленной перед катализаторной коробкой по ходу газа концентрично расположенной по оси кольцеобразной съемной корзиной, заполненной катализатором, внутренняя и наружная стенки которой выполнены перфорированными.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что крышка съемной корзины герметично закреплена на крышке катализаторной коробки.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что катализаторная коробка закреплена в корпусе аппарата, при этом ее крышка снабжена патрубками загрузки катализатора, а днище патрубками выгрузки катализатора, объединенными в коническую камеру, заканчивающуюся патрубком вывода катализатора из аппарата.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

 

Похожие патенты:

Устройство для каталитического обезвреживания газообразных выбросов // 2028179

Изобретение относится к охране окружающей среды

Устройство для очистки выхлопных газов // 2024293

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано при обработке выхлопных газов двигателей с целью снижения загрязнения атмосферы

Устройство для получения серы из газов // 2024292

Изобретение относится к получению серы из газов

Реактор для каталитического обезвреживания газов в нестационарном режиме // 2019287

Изобретение относится к конструкциям каталитических аппаратов для очистки газовых выбросов в нестационарном режиме и может быть применено в химической, металлургической и других отраслях промышленности, где необходимо очищать газовые выбросы от токсичных примесей

Аппарат для проведения паровой каталитической конверсии углеводородов // 2009712

Изобретение относится к конструкции устройств для получения водородсодержащих газов путем проведения паровой каталитической конверсии углеводородов и позволяет повысить экономичность аппарата, а также осуществить равномерный подвод высокотемпературного теплоносителя к катализатору

Каталитический реактор // 1832533

Изобретение относится к технике очистки технологических и вентиляционных газов от примесей органических веществ и может быть использовано в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности

Реактор для экзотермического гетерогенного каталитического синтеза // 1831368

Контактный аппарат // 1813558

Реактор // 1809778

Аппарат для проведения физических и химических процессов // 1808365

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических, сорбционных и других процессов в аппаратах радиального типа и позволяет повысить надежность при эксплуатации и экономичность за счет сокращения трудозатрат при изготовлении и сборке, а также улучшить теплопередачу при эксплуатации

Реактор для проведения каталитических процессов // 2102131

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, в частности для проведения процесса каталитического риформирования бензинов

Реактор для получения газа, богатого водородом и/или окисью углерода // 2109560

Реактор для проведения каталитических процессов радиального типа // 2116825

Изобретение относится к контактным аппаратам радиального типа для проведения химических и нефтехимических процессов и может быть использовано в производстве стирола, а также изопрена, бутадиена и др

Реактор для получения газа, богатого водородом и окисью углерода // 2119382

Устройство с возвратным потоком для проведения газофазных каталитических реакций // 2124393

Изобретение относится к химической технологии, в частности, к конструкциям каталитических газофазных реакторов с неподвижным слоем катализатора и может быть использовано в химической, фармацевтической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности

Реактор для проведения каталитических процессов // 2124937

Изобретение относится к устройствам для проведения каталитических процессов в стационарном слое катализатора и может быть использовано в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности

Реактор для газожидкостных смесей // 2125484

Изобретение относится к конструкциям реакторов для проведения каталитических процессов, в частности для гидроочистки нефтяных фракций в газово-жидкостном состоянии, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Непрерывный способ проведения экзотермической реакции и каталитический конвертер // 2126799

Распределительное устройство // 2127147

Изобретение относится к конструкциям реакторов для проведения каталитических процессов, в частности для гидроочистки нефтяных фракций в газожидкостном состоянии, и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности

Никелевый катализатор на носителе для получения богатого водородом и/или моноокисью углерода газа и способ получения указанного газа // 2132228

Изобретение относится к области производства газов, богатых водородом и/или моноокисью углерода, путем парового риформинга углеводородов, более конкретно к никелевому катализатору на носителе для получения газа, богатого водородом и/или моноокисью углерода, и способу для получения указанного газа

Освещение — Аппарат

Освещение – Аппарат

Спасибо за регистрацию!

LIMITED EDITION TALISMAN: ПЕТЕЛЬНЫЙ БРА

Стрела

Аксон

Цепь : 1

Цепь: 2 поверхности

Цепь: 3 поверхности

Схема: 2 подвесных вертикальных

Цепь: 2 подвеса, горизонтальные

Схема: 3 подвески

Контур: 4 вертикальных

Цепь: 4 чередующихся

Цепь: 6

Цепь : 7

Облако

Цилиндр: Бра

Цилиндр: Бра для чтения

Цилиндр: Даунлайт

Цилиндр: Даунлайт расширенный

Цилиндр: Подвеска

Цилиндр: Uplight

Highwire

Конский волос: Бра

Конский волос: Кулон

Фонарь: Бра

Фонарь: 1 подвеска

Фонарь: 2 подвески

Фонарь: 3 подвески

Фонарь: настольная лампа

Фонарь: Торшер

Лариат: Бра

Лариат: Подвеска

Медиана: Бра

Медиана: 1 Поверхность

Медиана: 2 Поверхность

Медиана: 3 Поверхность

Медиана: 4 Поверхность

Медиана: Моно

Медиана: 1 подвеска

Медиана: 2 Подвеска

Медиана: 4 Подвеска

Медиана: Настольная лампа

Метроном: настольная лампа

Метроном: Торшер

Метроном: лампа для чтения

Реприза: Бра

Реприза: Потолок

Реприза: Расширенный потолок

Реприза: Подвеска

Реприза: Настольная лампа

Звездочка : Бра

Синапс

Талисман: Петля Бра

Талисман: 1 Бра

Талисман: 1 кулон

Талисман : 4

Талисман : 8

Талисман : 14

Кисточка: 1 Бра

Кисточка: 3 Бра

Кисточка: 1 подвеска

Кисточка : 3 Подвеска

Кисточка : 3 Установка

Кисточка : 19

кисточка : 57

Трапеция: 1 поверхность

Трапеция: 2 поверхности

Трапеция: 4 поверхности

Трапеция: 6 поверхностей

Трапеция: 2 мобильных

Трапеция: 4 мобильных

Трапеция: 5 мобильных

Трапеция: 7 мобильных

Трапеция: 1 подвеска

Трапеция: 2 подвески

Трапеция : 4 подвески

Трапеция : 6 Подвеска

Трапеция : 10 Подвеска

Триада: 2 Бра

Триада: 1 подвеска

Триада: 3 подвески

Триада: 6 Подвеска

Триада: 9 Подвеска

Триада: 9 линейных подвесок

Триада: 12 линейных подвесок

Триада : 15 Подвеска

Ветка : Бра

Веточка: 1 светильник

Веточка: 2 светильника

Ветка : 5 линейных

Туалетный столик: Бра

стокистов – Аппарат

Запасников – Аппарат

Спасибо за регистрацию!

северная америка

Р ХЬЮЗ

АТЛАНТА
R-HUGHES. COM

ГАРД

ДАЛЛАС, САММЕРЛЕНД
GARDESHOP.COM

СТУДИЯ КОМО

ДЕНВЕР, ДЖЕКСОН ХОУЛ, БОЗМАН
STUDIOCOMO.COM

М. НАЕВ

ХЬЮСТОН
MNAEVE.COM

РЕДАКТИРОВАТЬ

МАЙАМИ
EDITSHOWROOM.COM

МОНК XIII

САГ ХАРБОР
MONC13.COM

СР ХЬЮЗ

ТУЛСА
SRHUGHES.COM

ЭСВУН

ОНЛАЙН

eye-swoon.com

ЭКСПЕРТ

ОНЛАЙН

THEEXPERT.COM

ШОН ФОРД И КО.

КАЛГАРИ
shaunfordandco.com

ХОЛЛАС КЛЮНИ

ТОРОНТО
HOLLACECLUNY.CA

ПОСТАВИТЬ В ИЗВЕСТНОСТЬ

ВАНКУВЕР
INFORMINTERIORS. COM

Европа

ФБК

ЛОНДОН
FBC-LONDON.COM
ОСВЕЩЕНИЕ

SCP

ЛОНДОН
SCP.CO.UK
ОСВЕЩЕНИЕ

ВИЛЛЕР

ЛОНДОН
WILLER.CO.UK
ОБЪЕКТЫ

ТРИОД

ПАРИЖ
TRIODESIGN.COM

БЛАГ

ПАРИЖ
BOONPARIS.COM
ОБЪЕКТЫ

ОРМОНД ИЗДАНИЯ

ЖЕНЕВА
ORMOND-EDITIONS.COM

МОБИЛИЯ

АМСТЕРДАМ
MOBILIA.NL

СТ. ВИНСЕНТС

АНТВЕРПЕН
STVINCENTS.CO

СТУДИЯ ОЛИВЕР ГУСТАВ

КОПЕНГАГЕН

OLIVERGUSTAV.COM

СТУДИЯ КВЭНУМ

ОСЛО
СТУДИОВАНУМ.№

АРТИЛЛЕРИТ

ГЕТЕНБУРГ
ARTILLERIET. SE

ПРЕДЛОЖЕНИЕ

МЮНХЕН
APROPOS-STORE.COM

БАЗАР НУАР

БЕРЛИН
BAZAR-NOIR.COM

КАМПЕ 54

ШТУТГАРТ
KAMPE54.DE

ГАЛЕРЕЯ КАРВАН

АФИНЫ
CARWANGALLERY.COM

КУКУ

ВАРШАВА
KOKUDESIGN.COM

&ТЫ

ОНЛАЙН
ANDYOULIFESTYLE.CO
ОБЪЕКТЫ

Азия и Ближний Восток

ДОМ ВАНГА

ПЕКИН
HOUSEOFWANG.COM

РЕДАКТИРОВАТЬ

СЕУЛ
THEEDIT.CO.KR

СЛОЖНЫЙ

ТОКИО
КОМПЛЕКС-JP.NET

ЛЕ МИЛЛ

МУМБАЙ
LEMILLINDIA.COM

КОЛЛЕКЦИЯ

ДУБАЙ

thecollectional.