Серная кислота из отходящих газов металлургических производств

Разработанная в НИУИФ технология серной кислоты выполнена на основе «длинной» схемы с промывным отделением технологии получения серной кислоты из отходящих газов цветной металлургии в диапазоне мощности от 100 до 800 тыс. т. мнг/год и производит товарную серную кислоту по ГОСТ 2184-2013 «Техническая серная кислота» с концентрацией не менее 92,5 % мас..

В состав разработанной технологической схемы входят следующие технологические и вспомогательные подразделения:

Технологические подразделения:

  • промывное отделение;
  • компрессорное отделение;
  • контактное отделение;
  • сушильно-абсорбционное отделение;
  • выхлопная труба.    
Вспомогательные подразделения:

  • склад готовой продукции;
  • отделение оборотного водоснабжения;
  • пусковой подогреватель;
  • отделение получения воздуха КИП и А.

Краткое описание работы технологической схемы

Принципиальная технологическая схема представлена на рис 1.

Отходящие газы металлургического производства, содержащие диоксид серы, направляют в промывное отделение, где осуществляется охлаждение и «мокрая» очистка газа от пыли и вредных для ванадиевых катализаторов примесей в двух промывных башнях, первой и двух ступенях мокрых электрофильтров.

Далее газ за счёт разрежения, создаваемого нагнетателем, протягивается в сушильную башню, в которой он осушается до содержания влаги не более 0,01 % об.

Очищенный и осушенный в сушильной башне газ засасывается нагнетателем и подаётся в контактное отделение. Все оборудование до нагнетателя работает под разряжением, а после - под давлением.

В контактном отделении осушенный газ нагревается в газовых теплообменниках до температуры зажигания катализатора 390-420 оС и поступает на каталитическую конверсию на слои катализатора в контактный аппарат.

После контактного аппарата технологический газ охлаждается до нужной температуры в газовом теплообменнике и направляется на абсорбцию полученного в контактном аппарате SO3 в моногидратный абсорбер с получением серной кислоты.

После моногидратного абсорбера технологический газ направляется в выхлопную трубу.

Избыток серной кислоты из цикла моногидратного абсорбера поступает в цикл сушильной башни. Из цикла сушильной башни избыток продукционной 93,0%-ной серной кислоты направляется на склад.

Основные достоинства предлагаемой технологии:

  1. Низкие выбросы вредных веществ в атмосферу.
  2. Низкие энергетические затраты за счёт использования оборудования с минимальным потреблением электроэнергии (серные и кислотные насосы, воздуходувки, компрессоры).
  3. Интенсификация системы за счет увеличения линейных скоростей в контактном аппарате и башенном оборудовании и повышения концентрации диоксида серы в технологическом газе.
  4. Упрощённая технологическая схема с минимальным количеством оборудования (насосов, холодильников, арматуры и др.).

Используемые в предложении технология и оборудование соответствуют современным достижениям в области науки и техники для сернокислотных производств.

Технологические и экологические показатели, достигаемые в предлагаемой сернокислотной системе, соответствуют мировому уровню аналогичных сернокислотных производств.

 1.png

Технологическая схема сернокислотной системы на отходящих газах металлургического производства.

2.jpg

Рисунок 1. Технологическая схема производства серной кислоты на отходящих газах цветной металлургии:

1ПБ – первая промывная башня; 2ПБ – вторая промывная башня; ЭФ1, ЭФ2 – «мокрые» электрофильтры; СБ – сушильная башня; Н – нагнетатель; Б - фильтр брызго-маслоотделитель; ТО1, ТО2, ТО3, ТО4 – теплообменное оборудование; КА – контактный аппарат; ПФ – пресс-фильтр; 1ОБ – отдувочная башня промывной кислоты; 2ОБ – отдувочная башня продукционной серной кислоты из цикла СБ; А – моногидратный абсорбер; ВТ – выхлопная труба.