Подготовка обжигового газа к контактному окислению в производстве серной кислоты

Если сырьё – пирит

Обжиговый после печи КС содержит до 300 г/м³ огарковой пыли, а также соединения As, F, Se, Te. Всё это приводит к повышению гидравлического сопротивления.

Очистка обжигового газа начинается уже в печном отделении – часть пыли оседает в котле-утилизаторе, а затем в циклонах и сухих электрофильтрах. После такой сухой очистки содержание пыли ≤ 50 мг/м³.

Затем газ отправляется на мокрую очистку, где удаляются остатки пыли, каталитические яды и соединения Se и Te. Мокрая очистка заключается в промывке обжигового газа разбавленной H₂SO₄, имеющей более низкую температуру, чем сам газ (это способствует конденсации примесей и кислоты). Часть примесей растворяется в H₂SO₄, но большая их часть переходит в сернокислотный туман. Капли этого тумана вместе с растворёнными примесями выделяются из обжигового газа в промывных башнях и мокрых электрофильтрах. Туман H₂SO₄ повышает гидравлическое сопротивление, корродирует аппаратуру и образует твёрдые корки на поверхности КМ, поэтому от него газ также тщательно очищают.

Мокрую очистку ведут в нескольких аппаратах: первая промывная башня полая (т.к. любая насадка забилась бы огарковой пылью). Во второй насадочной башне происходит укрупнение частиц тумана и его частичное осаждение. Окончательно туман улавливают в мокрых электрофильтрах.

Для улучшения условий выделения тумана в мокрых электрофильтрах снижают температуру газа и концентрацию орошающей кислоты во второй промывной башне (что приводит к насыщению парами воды). После первого мокрого электрофильтра газ пропускают через увлажнительную башню, орошаемую 5%-H₂SO₄. Влажность газа повышается, капли тумана растут.

Затем обжиговый газ проходит второй электрофильтр. Во второй промывной и увлажнительной башнях газ полностью насыщается парами воды, однако её присутствие в газе провоцирует конденсацию серной кислоты в последующих теплообменниках и образование тумана в абсорбционном отделении, поэтому нужно тщательно осушить обжиговый газ.

Осушку проводят в насадочных башнях, где пары воды абсорбируются H₂SO_{4 конц} . Содержание влаги на выходе из сушильных башен не более 0,01% _об.

Если сырьё – сера

Подготовка газа к контактному окислению после сжигания серы значительно проще, т.к. нет огарковой пыли и примесей. Очистка газа состоит только в его осушке. Т.к. осушка с помощью H₂SO_{4 конц} идёт при низких температурах, целесообразно осушать не обжиговый газ (который снова бы пришлось нагревать), а холодный воздух, подаваемый на сжигание серы. В этом случае обжиговый газ будет содержать минимум паров воды и его нужно будет охладить до t° _зажиг катализатора (400 – 440°C). Из-за простоты очистки обжигового газа после сжигания серы такую схему называют короткой.