Страница:БСЭ-1 Том 51. Серна - Созерцание (1945).pdf/11

Эта страница не была вычитана

этому камерные системы в СССР вновь не строятся.

Башенный способ. Производство С.^к. по этому способу можно рассматривать как интенсивную форму нитрозного способа. В настоящее время в СССР интенсивность работы 1 м3 объёма башенной системы доведена до 100 кг Н28О4 в сутки и выше; работы по интенсификации башенных систем продолжаются.

Переход от камерных к башенным системам шёл постепенно через ряд промежуточных стадий развития. Было замечено, что в камерной системе единица объёма башни Гловера перерабатывает значительно большее количество SO2, чем единица объёма камер. Это привело "к

Рис. И. Схема 6  — башенной системы.

мысли о замене камер башнями, т. е. к осуществлению процесса окисления SO2 путём соприкосновения сернистого газа с нитрозой в башнях с насадкой, как более эффективному способу окисления SO2 по сравнению с камерным. Кбличество, размеры и объём башен в башенной системе бывают различны. Наиболее часто встречаемое количество башен в системе  — 6, из них 1  — я и 2  — я по ходу газа называются башнями Гловера, 3  — я башня — стабилизатором, 4  — я, 5  — я и 6  — я — соответственно 1-й, 2-й и 3-й  — башнями Гей-Люссака.

Рис. 11 представляет схему б-байенной системы.

Печной газ после электрофильтров поступает в 1  — ю башню Гловера и последовательно проходит все остальные башни. Основное количество SO2 перерабатывается в С. к. в первых двух башнях Гловера и полностью дорабатывается в третьей башне — стабилизаторе. Башни ГейЛюссака служат для окисления и поглощения окислов азота, выделившихся в первых трёх башнях при переработке SO а  — Орошение башен осуществляется по следующей схеме: кислота, вытекающая из 1-й башни Гловера, как наиболее денитрированная (не более 0, 02% N2O3). частично отбирается как продукт (башенная кислота), остальная часть направляется на орошение последней башни (3-й башни Гей-Люссака) для поглощения окислов азота.

Обычно кислоты из первой башни недостаточно для орошения последней башни, поэтому часть вытекающей из нее кислоты возвращается вновь, на орошение (частично орошается на себя). Вытекающая из последней башни слабая нитроза вместе с нитрозой из 2-й башни Гловера направляется на орошение 2-й башни Гей-Люссака и затем на 1  — ю башню Гей-Люссака, откуда вытекает уже крепкая нитроза (3, 5—5% N2O3). Крепкая нитроза из 1-й башни Гей-Люссака вместе с нитрозой стабилизатора направляется на орошение первых по ходу газа трёх башен. Кислота, вытекающая из 1-й и 2-й башен Гловера, поступающая на орошение башен Гей-Люссака, подвергается охлаждению водой в змеевиковых холодильниках. Циркуляция кислот и нитроз в башенной системе осуществляется с помощью центробежных насосов, а продвижение газового потока по системе — с помощью вентилятора, устанавливаемого между 4-й и 5-й или 5-й и 6-й башнями. Для вмещения циркулирующих в системе кислот и нитроз служат сборники. Для пополнения потерь окислов азота в башенной системе в 1  — ю и 2  — ю башни Гловера вводится азотная кислота. Расход азотной кислоты в интенсивно работающих системах  — 10—15 кг на 1 т С. к. Башни Гловера и Гей-Люссака по своему устройству мало различаются. Высота башен колеблется от 14 м до 18 м, диаметр 5—10 м<Раньше в башенных системах для изготовления и коммуникации аппаратуры применялся в большом количестве свинец. В наст, время свинец успешно заменяется железом и чугуном в сочетании с другими кислотостойкими материалами. Б антенные системы получили широкое распространение в СССР.

Концентрированнее, к. Получаемая в камерных и башенных системах С. к. для нек-рых производств недостаточно крепка по содержанию H2SO4, поэтому с целью получения крепкой С. к. камерную и башенную кислоты иногда подвергают концентрированию путём нагревания и удаления части воды упариванием. Необходимость концентрирования С. к. вызывается ещё и тем обстоятельством, что в ряде производств применяемая крепкая С. к. понижает в процессе производства свою крепость, поэтому для возвращения отработанной С. к. обратно в данное производство её необходимо сконцентрировать. Различают два основных способа концентрирования С. к. По первому способу концентрируемая С. к. нагревается путём непосредственного соприкосновения топочных газов с С. к. По второму способу тепло топочных газов передаётся С. к. через стенку сосуда, нагреваемого снаружи. К аппаратам, работающим по первому способу, относятся концентраторы Кеслера, Кемико, Гайяра и др. По второму способу работают аппараты Паулинга, Бюшинга и Фришера. Для аппаратов первого типа с целью уменьшения загрязнения концентрируемой кислоты топочными газами применяют высококачественное топливо (мазут, кокс, антрацит). Теплопередача в этих аппаратах более эффективна, и расход тепла на концентрирование С. к. в них несколько меньше, чем в аппаратах второго типа. Большое распространение получили аппараты первого типа. Применяются также концентраторы, работающие под вакуумом. Расход топлива на концентрирование С. к. зависит от начальной и конечной крепости С. к. и ряда других факторов. Обычно концентрирование С. к. производят до крепости купоросного масла (93—94% H2SO4). Дальнейшее повышение крепости С. к. путём упаривания экономически невыгодно, т. к. расход топлива и потери С. к. при этом сильно увеличиваются.

Контактный способ. Контактный способ производства С. к. получил промышленное применение в конце 19 в., но только с начала 20 в. он завоевал прочное положение в серно? кислотной пром-сти. В контактном способе окисление SO2 до SO3 по реакции 28О2’+ +O2^2SO3 протекает в присутствии твёрдых катализаторов и в отсутствии воды. В 1831 англичанин Филлипс впервые предложил осуществлять эту реакцию путём пропускания при высокой t° газовой смеси, содержащей SO2 и О2, через асбест с нанесённой на него платиной. Предложение Филлипса практически было использовано нем. химиком Винклером, но ошибочное представление Винклера о необходимости для контактного процесса стехиометрической смеси SO2 и О2 явилось тормозом в развитии нового метода получения С. к., и только в конце 19 в. в результате ряда исследований, особенно работ Р. Книтча, было внесено правильное понимание и направление в развитии контактного способа. В качестве катализатора для реакции окисления SO2 в SO3 было испытано большое количество металлов, окислов металлов и солей, но практически достаточную активность показали толь-