[go: up one dir, main page]

RU2061652C1 - Method for scrubbing of sulfur roaster gas - Google Patents

Method for scrubbing of sulfur roaster gas Download PDF

Info

Publication number
RU2061652C1
RU2061652C1 SU4601684A RU2061652C1 RU 2061652 C1 RU2061652 C1 RU 2061652C1 SU 4601684 A SU4601684 A SU 4601684A RU 2061652 C1 RU2061652 C1 RU 2061652C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stage
gas
scrubbing
temperature
concentration
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Новожилов
Н.П. Старовойтов
В.В. Джурик
Original Assignee
Новожилов Василий Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новожилов Василий Николаевич filed Critical Новожилов Василий Николаевич
Priority to SU4601684 priority Critical patent/RU2061652C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2061652C1 publication Critical patent/RU2061652C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: methods for cleaning of roaster gases in production of sulfuric acid, sulfur dioxide, sulfide salts and in similar processes. SUBSTANCE: method for scrubbing of sulfur roaster gas consists in the following. Roaster gas is fed at 200-500 C to the first stage of scrubbing where it is treated with 75% sulfuric acid. Vapor-gas mixture is fed to the second stage of scrubbing into shell-and-tube cooler. Introduced into flow at the inlet of working tubes in distributed form is sulfuric acid with concentration of 50-98%. In so doing, concentration of the acid supplied to the second stage is maintained higher than that at the first stage. Gas- liquid mixture is cooled at the second stage, preferably, down to temperature of 40-100 C. The gas temperature at the outlet of the first stage of scrubbing is preferably maintained within 90-200 C. EFFECT: higher process economical efficiency due to cut down capital investments for equipment and utilization of process heat.

Description

Изобретение относится к способам очистки горячих обжиговых газов в производстве серной кислоты, диоксида серы, сульфитных солей и т.п. The invention relates to methods for purifying hot calcining gases in the production of sulfuric acid, sulfur dioxide, sulfite salts, and the like.

Целью настоящего изобретения является повышение экономичности процесса за счет снижения капитальных затрат на оборудование,
На фигуре представлена принципиальная схема осуществления способа, в состав которой входят: 1 первая промывная башня, 2 теплоутилизационная установка, 3 газовый холодильник, 4 мокрый электрофильтр, 5 сушильная башня.
The aim of the present invention is to increase the efficiency of the process by reducing capital costs of equipment,
The figure shows a schematic diagram of the implementation of the method, which includes: 1 first washing tower, 2 heat recovery unit, 3 gas refrigerator, 4 wet electrostatic precipitator, 5 drying tower.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Обжиговый сернистый газ с температурой 200-500oС при давлении, близком к атмосферному, содержащий в своем составе 2-20% S02 и 0,01-1,0 SО3, подают в первую стадию промывки в промывную башню 1, где газ взаимодействует с водой или кислотой, имеющей концентрацию до 75% Н24 и температуру 45-135oС. При этом газ охлаждается, частично очищается от загрязнений и насыщается парами воды.Sulfur firing gas with a temperature of 200-500 o C at a pressure close to atmospheric, containing 2-20% S0 2 and 0.01-1.0 SO 3 in its composition, is fed into the washing stage 1 in the first washing stage, where the gas interacts with water or acid, having a concentration of up to 75% H 2 SO 4 and a temperature of 45-135 o C. In this case, the gas is cooled, partially cleaned of impurities and saturated with water vapor.

Парогазовую смесь после первой стадии промывки подают во вторую стадию промывки -в газовый холодильник 3, которая подразделяется на две зоны. В первой зоне в поток парогазовой смеси вводят в распределенном виде (например, через форсунки) кислоту концентрацией 50 98,5% Н2 SO4, причем концентрацию подаваемой на вторую стадию кислоты поддерживают выше концентрации кислоты на первой стадии. В результате смешения часть паров воды конденсируется, и образующаяся жидкая фаза разогревается.The gas-vapor mixture after the first washing stage is fed into the second washing stage — into the gas refrigerator 3, which is divided into two zones. In the first zone, an acid with a concentration of 50 to 98.5% H 2 SO 4 is introduced into the vapor-gas mixture stream in a distributed form (for example, through nozzles), the concentration of acid supplied to the second stage being maintained above the acid concentration in the first stage. As a result of mixing, part of the water vapor condenses, and the resulting liquid phase heats up.

Во второй зоне газожидкостную смесь подают в поверхностный холодильник, например, в вертикальный трубчатый холодильник. Через межтрубное пространство циркулирует охлаждающий агент ( например, вода или воздух). In the second zone, the gas-liquid mixture is fed into a surface cooler, for example, in a vertical tube cooler. A cooling agent (e.g. water or air) circulates through the annulus.

При охлаждении газожидкостной смеси происходит дальнейшая конденсация паров и разбавление кислоты конденсатом, происходит дальнейшая очистка газа в результате осаждения аэрозолей и паров, после второй стадии промывки газовая и жидкая фазы разделяются. В газе содержится туман H2 SO4 и пары воды.When cooling the gas-liquid mixture, further vapor condensation and dilution of the acid with condensate occur, further gas purification occurs as a result of the deposition of aerosols and vapors, and after the second washing stage, the gas and liquid phases are separated. The gas contains H 2 SO 4 mist and water vapor.

В третьей стадии очистки, которую осуществляют в электрофильтре 4, газ очищают от тумана. In the third stage of purification, which is carried out in the electrostatic precipitator 4, the gas is cleaned from fog.

В следующей стадии очистки в сушильной башне 5 газ осушают,то есть поглощают из него пары воды путем обработки крепкой серной кислотой. In the next stage of purification in the drying tower 5, the gas is dried, that is, water vapor is absorbed from it by treatment with strong sulfuric acid.

Концентрация кислоты, вводимой во вторую стадию промывки, должна быть выше той, с которой газ контактировал в первой стадии промывки. В этом случае возникает разогрев пара газа жидкостной смеси, что повышает движущую силу процесса теплопередачи во второй зоне второй стадии промывки и позволяет уменьшить необходимую поверхность теплопередачи. The concentration of acid introduced into the second washing step must be higher than that with which the gas was contacted in the first washing step. In this case, heating of the gas vapor of the liquid mixture occurs, which increases the driving force of the heat transfer process in the second zone of the second washing stage and allows to reduce the required heat transfer surface.

Температуру газожидкостной смеси на выходе из второй стадии промывки предпочтительно поддерживать в пределах 40-100oС.The temperature of the gas-liquid mixture at the outlet of the second washing stage is preferably maintained within the range of 40-100 o C.

За счет этого в холодильнике увеличивается движущая сила процесса теплопередачи. Due to this, the driving force of the heat transfer process increases in the refrigerator.

Повышение экономичности путем использования тепла процесса, достигается тем, что температуру газа на выходе из первой стадии промывки поддерживают в пределах 90-200oС. При этих условиях температура хладагента в холодильнике второй стадии промывки будет на уровне 50-180oС, и выносимое им тепло может быть использовано в теплоутилизационной установке 2.The increase in efficiency by using the heat of the process is achieved by the fact that the gas temperature at the outlet of the first washing stage is maintained within 90-200 o C. Under these conditions, the temperature of the refrigerant in the refrigerator of the second washing stage will be at the level of 50-180 o C, and the temperature heat can be used in the heat recovery installation 2.

Изобретение иллюстрируется примерами. The invention is illustrated by examples.

Пример 1. Example 1

Обжиговый газ, полученный от сжигания серы в воздухе, содержащий 11% SО2, 0,2% SО3 и 1% Н2О с температурой 433oС в количестве 45000 нм3/ч поступает в первую стадию промывки, где в противоточном скруббере взаимодействует с 50% -й кислотой, имеющей температуру 77oС. Температура газа после первой стадии 88oС, он содержит 17,8% паров воды.Calcined gas obtained from burning sulfur in air containing 11% SO 2 , 0.2% SO 3 and 1% H 2 O with a temperature of 433 o C in an amount of 45,000 nm 3 / h enters the first stage of washing, where in a countercurrent scrubber interacts with 50% acid having a temperature of 77 o C. The gas temperature after the first stage is 88 o C, it contains 17.8% water vapor.

Вторую стадию промывки проводят в вертикальном трубчатом холодильнике с верхней полой зоной. В эту зону вводят кислоту (98% Н2 S04, 55oС) в количестве 0,127 л на 1 нм3 газа. Температура газожидкостной смеси на входе в трубы 145oС. Охлаждающая вода поступает в холодильник при 25oС, выходит при 38oС.The second stage of washing is carried out in a vertical tubular refrigerator with an upper hollow zone. Acid (98% H 2 S0 4 , 55 ° C) is introduced into this zone in an amount of 0.127 L per 1 nm 3 of gas. The temperature of the gas-liquid mixture at the inlet to the pipes is 145 ° C. Cooling water enters the refrigerator at 25 ° C. , leaves at 38 ° C.

На выходе из трубного пучка холодильника температура газожидкостной смеси 46oС, концентрация жидкой фазы 56% Н2 S04, остаточное содержание паров воды в газе 2,7% В холодильнике отводится 6093 Мкал/ч.At the outlet of the tube bundle of the refrigerator, the temperature of the gas-liquid mixture is 46 o C, the concentration of the liquid phase is 56% H 2 S0 4 , the residual water vapor content in the gas is 2.7%. 6093 Mcal / h are discharged in the refrigerator.

Нижеследующие примеры относятся к различным видам сырья. The following examples relate to various types of raw materials.

Пример 2. Example 2

Газ получен путем обжига медной руды с использованием кислорода и воздуха. На входе в промывное отделение газ имеет температуру 381oС и содержит 21,5% SО2, 0,3% SО3 и 1% Н2О. Другие существенные параметры приведены в таблице.The gas is obtained by roasting copper ore using oxygen and air. At the entrance to the washing compartment, the gas has a temperature of 381 o C and contains 21.5% SO 2 , 0.3% SO 3 and 1% H 2 O. Other significant parameters are given in the table.

Пример 3. Example 3

Газ от обжига колчедана содержит 14,9% SО2, 0,2% SО3 и 2% Н2О. Другие параметры процесса приведены в таблице.The gas from the pyrite firing contains 14.9% SO 2 , 0.2% SO 3 and 2% H 2 O. Other process parameters are given in the table.

Пример 4. Example 4

Газ, полученный путем обжига цинковой руды с использованием кислорода и воздуха, на входе в промывное отделение имеет состав 11% SO2, 0,2% SО3 и 1% Н2О. Другие параметры процесса даны в таблице.The gas obtained by roasting zinc ore using oxygen and air at the inlet to the washing compartment has a composition of 11% SO 2 , 0.2% SO 3 and 1% H 2 O. Other process parameters are given in the table.

Пример 5. Example 5

В производстве серной кислоты из колчедана мощностью 360 тыс.тн. 6 год, обжиговый газ, содержащий 11% SО2, 0,1%S03 и 3,6% Н2О, поступает в промывную установку при температуре 350oС. Объемный расход сухого газа на входе 93700 нм4/ч.In the production of sulfuric acid from pyrites with a capacity of 360 thousand tons. For 6 years, the firing gas containing 11% SO 2 , 0.1% S0 3 and 3.6% H2O, enters the washing unit at a temperature of 350 ° C. The volumetric flow rate of dry gas at the inlet is 93700 nm 4 / h.

В первой стадии промывки процесс ведут таким образом, что термодинамическое равновесие на выходе из промывателя не достигается. Орошающая кислота имеет температуру 95oС, а газ выходит при температуре 160oС.In the first washing stage, the process is conducted in such a way that thermodynamic equilibrium at the outlet of the washer is not achieved. Irrigating acid has a temperature of 95 o C, and the gas leaves at a temperature of 160 o C.

Вторую стадию промывки проводят в вертикальном кожухо-трубчатом холодильнике. Через межтрубное пространство холодильника пропускают хладагент, которым является перегретая вода под давлением 2,5 атм (1,5 атм). Температура воды на входе 70oС, на выходе 120oС.The second stage of washing is carried out in a vertical shell-and-tube refrigerator. A refrigerant is passed through the annulus of the refrigerator, which is superheated water at a pressure of 2.5 atm (1.5 atm). The water temperature at the inlet is 70 o C. , at the outlet 120 o C.

В холодильнике отводится 8500 М кал/ч теплоты, которая передается водой в теплоутилизационную установку. 8500 M cal / h of heat is removed in the refrigerator, which is transferred by water to the heat recovery unit.

На одну тонну Н24 в продукции приходится используемого тепла 189 М кал (из них около 20% составляет теплота смешения).The heat used is 189 M cal per one ton of Н 2 SO 4 in production (of which heat of mixing is about 20%).

В таблице даны показатели процесса промывки газа конкретно для каждого из пяти приведенных выше примеров. В первом столбце даны показатели для способа-прототипа, за который принят способ, описанный в источнике [1] где промывают известным способом газы, полученные при обжиге цинковой руды. The table shows the indicators of the gas flushing process specifically for each of the five above examples. In the first column, indicators are given for the prototype method, for which the method described in the source [1] is accepted where the gases obtained by calcining zinc ore are washed in a known manner.

Таким образом приведенные примеры 1,2,3,4 подтверждают достижение цели изобретения по п.п. 1 и 2, а пример 5 по п. 1 и 3. Thus, the examples 1,2,3,4 confirm the achievement of the purpose of the invention according to claims 1 and 2, and example 5 according to claim 1 and 3.

Способ позволяет повысить экономичность процесса за счет снижения капитальных затрат на теплообменную поверхность. По способу прототипу теплообменная поверхность составляет 2220 м2, а по данному способу при той же мощности производства 583 1970 м2. ТТТ1The method improves the efficiency of the process by reducing the capital cost of the heat exchange surface. According to the prototype method, the heat transfer surface is 2220 m 2 , and according to this method, with the same production capacity, 583 1970 m 2 . TTT1

Claims (3)

1. Способ мокрой очистки обжигового газа, включающий промывку его серной кислотой по крайней мере в 2 стадии с использованием на первой стадии кислоты с концентрацией до 75% Н2SO4 с одновременным охлаждением полученной газожидкостной смеси на второй стадии через стенку, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности процесса за счет снижения капитальных затрат на оборудование, на второй стадии промывки серную кислоту используют с концентрацией 50-98,5% причем концентрацию подаваемой на вторую стадию кислоты поддерживают выше концентрации кислоты на первой стадии.1. The method of wet purification of firing gas, comprising washing it with sulfuric acid in at least 2 stages using an acid in the first stage with a concentration of up to 75% H 2 SO 4 while cooling the resulting gas-liquid mixture in the second stage through a wall, characterized in that , in order to increase the efficiency of the process by reducing the capital cost of equipment, in the second stage of washing, sulfuric acid is used with a concentration of 50-98.5%, and the concentration of acid supplied to the second stage is maintained higher than ation acid in the first step. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение газожидкостной смеси на второй стадии ведут до температуры 40 100oС.2. The method according to p. 1, characterized in that the cooling of the gas-liquid mixture in the second stage is carried out to a temperature of 40 100 o C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру газа на выходе из первой стадии промывки поддерживают в пределах 90-200oС.3. The method according to p. 1, characterized in that the gas temperature at the outlet of the first washing stage is maintained within the range of 90-200 o C.
SU4601684 1988-11-04 1988-11-04 Method for scrubbing of sulfur roaster gas RU2061652C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4601684 RU2061652C1 (en) 1988-11-04 1988-11-04 Method for scrubbing of sulfur roaster gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4601684 RU2061652C1 (en) 1988-11-04 1988-11-04 Method for scrubbing of sulfur roaster gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2061652C1 true RU2061652C1 (en) 1996-06-10

Family

ID=21407748

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4601684 RU2061652C1 (en) 1988-11-04 1988-11-04 Method for scrubbing of sulfur roaster gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2061652C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Амелин А.Г. Производство серной кислоты. М.: Химия, 1971, с.144-145. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4194889A (en) Method of and apparatus for processing sulfur-containing exhaust gas
RU2198135C2 (en) Sulfuric acid concentration process
US4029751A (en) Process for producing sulfuric acid
JPH06271303A (en) Method for absorption of sulfur oxide and preparation of ammonium sulfate in simultaneous processing
KR100892892B1 (en) How to concentrate waste acid
US4023938A (en) Process for dehydrating gas with sulfuric acid
JPH01203027A (en) Method for purifying flue gas
US2770295A (en) Concentrating process and apparatus
CN109264674A (en) A kind of technique and system using flue gas during smelting extracting sulfuric acid
JPH0233645B2 (en)
DK167801B1 (en) PROCEDURE FOR CLEANING GAS GAS
US4140751A (en) Process for pressure stripping of sulfur dioxide from buffered solutions
US2368901A (en) Ammonium sulphate production
DE3916705A1 (en) Process for recovering heat from flue gases
JPS6254531B2 (en)
RU2061652C1 (en) Method for scrubbing of sulfur roaster gas
JPS5827204B2 (en) Ekijiyounisankaiouno Seizouhou
RU2549821C2 (en) Method and device for production of concentrated sulphuric acid
US5122358A (en) Process for the purification of exhaust gases
JPH02160020A (en) How to remove sulfur dioxide and hydrogen chloride from hot gases
JPS5943402B2 (en) Method for producing sulfuric acid
JPH05220324A (en) Method and device for recovering sulfur dioxide from circulating chemical at sulfate pulp factory
US2028318A (en) Purification of gases
JP2805497B2 (en) Treatment of wet flue gas desulfurization wastewater
US822373A (en) Process of purifying burner-gases.