MINISTÈRE DE L'ÉDUCATION DE LA RÉPUBLIQUE DU BÉLARUS

UNIVERSITÉ D'ÉTAT D'ÉCONOMIE DU BÉLARUS

Département de technologie

Travail individuel sur le sujet:

"Production d'acide sulfurique par la méthode de contact".

Rempli par un étudiant de la 1ère année de FBD : Klimenok M.A.

Vérifié par le professeur: Tarasevich V.A.

Minsk 2002

· Abstrait

Description de la méthode de contact pour la production d'acide sulfurique

· Fondamental système technologique production d'acide sulfurique par la méthode de contact

La dynamique des coûts salariaux au cours du développement processus technologique

Calcul du niveau de technologie, de ceux d'armement et de la productivité du travail vivant

· Conclusion

Littérature et sources

Cet ouvrage comporte 12 pages.

Mots clés : Acide sulfurique, Méthode de contact, Réaction, Technologie de production, Dynamique des coûts de main-d'œuvre, Processus technologique.

Dans cet article, la technologie de production d'acide sulfurique par la méthode de contact a été étudiée et décrite. Des illustrations, des diagrammes, des graphiques et des tableaux reflétant l'essence du processus technologique sont présentés. Les tendances les plus importantes dans le développement de la production d'acide sulfurique par la méthode de contact sont mises en évidence.

L'analyse de la dynamique des coûts de main-d'œuvre du travail vivant et passé, ainsi que de la dynamique des coûts de main-d'œuvre au cours du développement du processus technologique, a été réalisée. Le niveau de technologie, ces armements et la productivité du travail vivant sont calculés. Des conclusions appropriées et des conclusions sont tirées.

Description de la méthode de contact pour la production d'acide sulfurique

Un grand nombre de qualités d'acide sulfurique sont produites par la méthode de contact, y compris l'oléum contenant 20% de SO3 libre, le vitriol (92,5% H 2 SO 4 et 7,5% H 2 O), l'acide de batterie, à peu près la même concentration que et huile de vitriol, mais plus pure.

La méthode de contact pour la production d'acide sulfurique comprend trois étapes : purification du gaz des impuretés nocives pour le catalyseur ; oxydation par contact du dioxyde de soufre en anhydride sulfurique; Absorption de l'anhydride sulfurique par l'acide sulfurique. L'étape principale est l'oxydation par contact du SO 2 en SO 3 ; le nom de cette opération est aussi appelé la méthode entière.

L'oxydation par contact du dioxyde de soufre est un exemple typique de catalyse exothermique oxydative hétérogène. C'est l'une des synthèses catalytiques les plus étudiées.

Équilibre de réaction réversible
2SO 2 + O 2 >< 2 SO 3 + 2 x 96,7 кдж (500 оС) (а)
selon le principe de Le Chatelier, il s'oriente vers la formation de SO 3 avec une diminution de la température et une augmentation de la pression ; en conséquence, le degré d'équilibre de conversion de SO 2 en SO 3 augmente

Il est à noter qu'une augmentation de pression augmente naturellement la vitesse de la réaction (a). Cependant, il est irrationnel d'utiliser une pression accrue dans ce processus, car, en plus des gaz de réaction, il serait nécessaire de comprimer l'azote de ballast, qui représente généralement 80% de l'ensemble du mélange, et donc les catalyseurs sont activement utilisés dans le cycle de production.

Le catalyseur le plus actif est le platine, mais il est tombé en désuétude en raison de son coût élevé et de son empoisonnement facile par les impuretés du gaz de torréfaction, en particulier l'arsenic. L'oxyde de fer est bon marché, mais avec la composition gazeuse habituelle - 7% SO2 et 11% O2, il ne présente une activité catalytique qu'à des températures supérieures à 625 ° C, c'est-à-dire lorsque xp 70%, et donc utilisé uniquement pour l'oxydation initiale du SO2 jusqu'à atteindre xp 50-60%. Le catalyseur au vanadium est moins actif que celui au platine, mais il est moins cher et est empoisonné par des composés d'arsenic plusieurs milliers de fois moins que le platine ; il s'est avéré être le plus rationnel et c'est le seul utilisé dans la production d'acide sulfurique. La masse de contact de vanadium contient en moyenne 7 % de V2O5 ; les activateurs sont des oxydes de métaux alcalins, l'activateur K2O est généralement utilisé ; le support est des aluminosilicates poreux. Actuellement, le catalyseur est utilisé sous la forme d'un composé SiO2, K et/ou Cs, V en diverses proportions. Un tel composé s'est avéré être le plus résistant à l'acide et le plus stable. Partout dans le monde, son nom plus correct est "contenant du vanadium". Un tel catalyseur est conçu spécifiquement pour fonctionner à basse température, ce qui se traduit par des émissions moindres dans l'atmosphère. De plus, une telle catalyse est moins chère que le potassium/vanadium. Les composés de contact classiques au vanadium sont des granulés, des comprimés ou des anneaux poreux (Fig. 1).

Dans les conditions de la catalyse, l'oxyde de potassium est converti en K2S2O7 et la masse de contact est généralement un support poreux dont la surface et les pores sont mouillés avec un film d'une solution de pentoxyde de vanadium dans du pyrosulfate de potassium liquide.
La masse de contact au vanadium fonctionne à des températures de 400 à 600 °C. Avec une augmentation de la température au-dessus de 600 ° C, une diminution irréversible de l'activité du catalyseur commence en raison du frittage des composants avec formation de composés inactifs insolubles dans le pyrosulfate de potassium. Lorsque la température diminue, l'activité du catalyseur diminue fortement en raison de la conversion du vanadium pentavalent en vanadium tétravalent avec formation de vanadyl VOSO4 de faible activité.

Le processus de catalyse comprend les étapes suivantes : 1) diffusion des composants réactifs depuis les cœurs du flux gazeux jusqu'aux granulés, puis dans les pores de la masse de contact ; 2) sorption d'oxygène par le catalyseur (transfert d'électrons du catalyseur vers des atomes d'oxygène) ; 3) sorption des molécules de SO2 avec formation du catalyseur complexe SO2*O* ; 4) réarrangement des électrons avec formation du catalyseur complexe SO2* ; 5) désorption du SO3 des pores de la masse de contact et de la surface des grains.

Avec de gros granules de la masse de contact, la vitesse totale du processus est déterminée par la diffusion des réactifs (1ère et 6ème étapes). Efforcez-vous généralement d'obtenir des granules ne dépassant pas 5 mm de diamètre; dans ce cas, le processus se déroule aux premières étapes de l'oxydation dans la région de diffusion, et aux dernières (à x 80%) dans la région cinétique.

En raison de la destruction et de la prise en masse des granulés, de la contamination de la couche, de l'empoisonnement du catalyseur par des composés d'arsenic et de ses dommages thermiques en cas de violation accidentelle du régime, la masse de contact au vanadium est remplacée en moyenne après 4 ans. Si l'épuration des gaz obtenue par grillage des pyrites est perturbée, alors le fonctionnement de l'appareil de contact est perturbé du fait de l'empoisonnement de la première couche de la masse de contact au bout de quelques jours. Pour préserver l'activité du catalyseur, une épuration fine des gaz est utilisée par voie humide.

Schéma de principe de la production d'acide sulfurique par la méthode de contact

La meilleure matière première pour la production de dioxyde de soufre est le soufre, qui est fondu à partir de roches naturelles contenant du soufre, et est également obtenu comme sous-produit dans la production de cuivre, la purification du gaz, etc. Le soufre fond à une température de 113 degrés C, s'enflamme et brûle facilement dans des fours simples (Fig. 2). Il s'avère que le gaz haute concentration, avec une faible teneur en impuretés nocives.

La combustion du soufre se produit selon la réaction S + O 2 > SO 2 + 296 kJ En effet, le soufre fond et s'évapore avant la combustion (Eb ~ 444°C) et brûle en phase gazeuse. Ainsi, le processus de combustion lui-même est homogène.

Compresseur et chambre de combustion

Soufre non brûlé
Air pour la combustion et la postcombustion du soufre
soufre liquide
Air comprimé
Produit - gaz de torréfaction

organigramme de la production d'acide sulfurique

1 - 1ère tour de lavage ; 2 - 2e tour de lavage avec une buse ; 3 - précipitateur électrostatique humide ; 4 - tour de séchage avec une buse ; 5 - turbocompresseur; 6 - échangeur de chaleur tubulaire ; 7 - dispositif de contact ; 8 - refroidisseur de gaz tubulaire; 9 et 10 - tours d'absorption avec buse; 11 - pompes centrifuges ; 12 - collecteurs d'acides; 13 - réfrigérateurs acides

Le gaz de torréfaction après un nettoyage grossier de la poussière dans les dépoussiéreurs électrostatiques à une température d'environ 300 ° C pénètre dans la tour de lavage creuse (Fig. 3: 1.2), où le froid acide sulfurique(75% H2SO4). Lorsque le gaz est refroidi, l'anhydride sulfurique et la vapeur d'eau qu'il contient se condensent sous forme de minuscules gouttelettes. L'oxyde d'arsenic se dissout dans ces gouttelettes. Un brouillard d'acide arsenique se forme, qui est partiellement capté dans la première tour et dans la deuxième tour avec une buse en céramique. Dans le même temps, les résidus de poussière, le sélénium et d'autres impuretés sont capturés. De l'acide sulfurique sale se forme (jusqu'à 8% de la production totale), qui est émis en tant que produits non standard. La purification finale du gaz du brouillard insaisissable d'acide arsenique est effectuée dans des filtres humides (Fig. 3 : 3), qui sont installés en série (deux ou trois). Les filtres humides fonctionnent de la même manière que les filtres secs. Des gouttelettes de brouillard se déposent sur des électrodes collectrices tubulaires en plomb ou en plastique ATM et s'écoulent vers le bas. L'épuration du gaz est complétée par le séchage de la vapeur d'eau avec de l'huile de vitriol dans une tour avec un garnissage (Fig. 3 : 4). Habituellement, deux tours de séchage sont installées. Les tours, les conduites de gaz et les collecteurs d'acide dans la section de traitement sont généralement en acier, revêtus de briques résistantes aux acides ou de tuiles diabase. Le dioxyde de soufre sec et l'anhydride sulfurique ne sont pas corrosifs, de sorte que tous les équipements ultérieurs jusqu'à l'absorbeur de monohydrate peuvent être montés à partir d'acier au carbone ordinaire sans protection contre la corrosion.

Un grand nombre d'équipements crée une résistance importante au flux de gaz (jusqu'à 2 m w.c.), c'est pourquoi un turbocompresseur est installé pour transporter le gaz (Fig. 3 : 5). Le compresseur, aspirant le gaz des fours à travers tous les équipements, le pompe dans l'ensemble de contact.

L'ensemble de contact (Fig. 3 : 6, 7, 8) se compose d'un appareil de contact, d'un échangeur de chaleur à calandre et non représenté sur le schéma (Fig. 4). chauffage au gaz à allumage par le feu. Dans l'échangeur de chaleur du réchauffeur de démarrage, le gaz est chauffé avant d'entrer dans l'appareil lors du démarrage ou lorsque la température dans l'appareil descend en dessous de la normale.
Des dispositifs de contact d'étagère sont généralement utilisés. Un tel appareil a un corps cylindrique d'un diamètre de 3 à 10 m et d'une hauteur de 10 à 20 m.Quatre ou cinq grilles sont installées à l'intérieur du corps avec une couche de granules de masse de contact sur chacune d'elles. Des échangeurs de chaleur intermédiaires tubulaires ou en forme de boîte sont installés entre les couches de la masse de contact. Le schéma montre un appareil de contact à quatre couches, bien que des appareils à cinq couches soient plus souvent utilisés, mais le principe de leur fonctionnement est complètement similaire, la différence ne réside que dans une couche supplémentaire du catalyseur. Le gaz frais est chauffé par la chaleur du gaz chaud réagi, d'abord dans un échangeur de chaleur externe, puis il passe partiellement ou complètement trois ou quatre échangeurs de chaleur internes pour le chauffage successivement, à 440-450°C il entre dans la première couche du masse de contact. Cette température est contrôlée par l'ouverture de vannes. Le but principal des échangeurs de chaleur internes est de refroidir le gaz partiellement oxydé et chauffé dans le lit de catalyseur, de sorte que le régime se rapproche progressivement de la courbe de température optimale.

Dispositifs de contact d'étagère - l'un des types les plus courants de dispositifs de contact. Le principe de leur fonctionnement est que le chauffage et le refroidissement du gaz entre les couches de catalyseur se trouvant sur les étagères sont effectués dans l'appareil de contact lui-même à l'aide de divers caloporteurs ou méthodes de refroidissement.Dans les appareils de ce type, la hauteur de chaque catalyseur sous-jacent couche est supérieure à celle située au-dessus, c'est-à-dire augmente le long du flux de gaz et la hauteur des échangeurs de chaleur diminue, car à mesure que le degré total de conversion augmente, la vitesse de réaction diminue et, par conséquent, la quantité de chaleur dégagée diminue. Dans l'espace annulaire des échangeurs de chaleur, le gaz frais passe séquentiellement de bas en haut, refroidissant les produits de réaction et chauffant jusqu'à la température de début de réaction

La productivité des dispositifs de contact en H 2 SO 4 , selon leur taille, varie de 50 à 500 tonnes par jour de H 2 SO 4 . Des conceptions de dispositifs de contact d'une capacité de 1000 et 2000 tonnes par jour ont été développées. 200 à 300 litres de masse de contact pour 1 tonne de production quotidienne sont chargés dans l'appareil. Les appareils de contact tubulaires sont moins fréquemment utilisés pour l'oxydation du SO 2 que les appareils à étagères. Pour l'oxydation du dioxyde de soufre à haute concentration, il est rationnel d'utiliser des appareils de contact avec des lits catalytiques fluidisés.

L'absorption de l'anhydride sulfurique selon la réaction SO 3 +H 2 O = H 2 SO 4 +9200 J est généralement effectuée dans des tours avec un garnissage (Fig. 3 : 9.10), car le bullage ou les absorbeurs de mousse à forte intensité de travail ont augmentation de la résistance hydraulique. Si la pression partielle de vapeur d'eau sur l'acide absorbant est importante, alors SO 3 se combine avec H 2 O dans la phase gazeuse et forme de minuscules gouttelettes d'un brouillard d'acide sulfurique insaisissable. L'absorption est donc acides concentrés. Le meilleur en termes de capacité d'absorption est un acide contenant 98,3% de H 2 SO 4 et ayant une élasticité négligeable à la fois de la vapeur d'eau et du SO 3. Cependant, en un cycle dans la tour, il est impossible de fixer l'acide de 98,3 % à un oléum standard contenant 18,5 à 20 % d'anhydride sulfurique libre. En raison de l'effet thermique important de l'absorption pendant le processus adiabatique dans la tour, l'acide est chauffé et l'absorption s'arrête. Par conséquent, pour obtenir de l'oléum, l'absorption est effectuée dans deux tours installées successivement avec une buse : la première d'entre elles est irriguée avec de l'oléum et la seconde avec de l'acide sulfurique à 98,3 %. Pour améliorer l'absorption, le gaz et l'acide entrant dans l'absorbeur sont refroidis, augmentant ainsi la force motrice du processus.

Dans toutes les tours de production par contact, y compris les absorbeurs, la quantité d'acide de reflux est plusieurs fois supérieure à celle nécessaire pour absorber les composants gazeux (H 2 O, SO 3) et est déterminée par le bilan thermique. Pour refroidir les acides en circulation, des réfrigérateurs d'irrigation sont généralement installés, dans les tuyaux desquels, irrigués de l'extérieur avec de l'eau froide, coule l'acide refroidi.

La production d'acide sulfurique est grandement simplifiée par le traitement du gaz obtenu en brûlant du soufre naturel préfondu et filtré, qui ne contient presque pas d'arsenic. Dans ce cas, le soufre pur est brûlé dans de l'air préalablement séché à l'acide sulfurique dans une tour à garnissage. Il s'avère qu'un gaz de 9% SO2 et 12% O2 à une température de 1000 ° C, qui est d'abord dirigé sous la chaudière à vapeur, puis, sans purification, dans l'appareil de contact. L'intensité de l'appareil est supérieure à celle du gaz pyrite, en raison de la concentration accrue de SO2 et O2. Il n'y a pas d'échangeurs de chaleur dans l'appareil, car la température des gaz est réduite en ajoutant de l'air froid entre les couches. L'absorption de SO3 s'effectue de la même manière que dans l'organigramme.

Les tendances les plus importantes dans le développement de la production d'acide sulfurique par la méthode de contact:

1) intensification des procédés en les réalisant en couche suspendue, utilisation d'oxygène, production et traitement de gaz concentré, utilisation de catalyseurs actifs ;

2) simplification des méthodes d'épuration des gaz à partir des poussières et des poisons de contact (schéma technologique plus court) ;

3) augmentation de la puissance des équipements ;

4) automatisation complexe de la production ;

5) la réduction des coefficients de consommation des matières premières et l'utilisation des déchets soufrés de diverses industries comme matières premières ;

6) neutralisation des gaz résiduaires.

Dynamique des coûts de main-d'œuvre au cours du développement du processus technologique

En termes généraux, tout le matériel ci-dessus peut être décrit comme suit :

On sait que ce processus technologique et la dynamique des coûts salariaux sont caractérisés par les formules suivantes :

Tf = ---------------------- Tp = 0,004 * t 2 +0,3 Tc = Tf + Tp

La relation entre ces formules ressemble à ceci :

Tp \u003d 0,004 * - 75 +0,3 et Tf \u003d 21 * Tp-0,3 +1575

Sur la base des formules ci-dessus, nous allons effectuer les calculs et les résumer dans un tableau général (tableau 1):

(Tableau 1) : Dynamique des coûts salariaux dans la production d'acide sulfurique depuis 15 ans
t (Temps, années)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Coûts de la main-d'œuvre	0,78	0,75	0,71	0,654	0,595	0,54	0,48	0,43	0,38	0,34	0,3	0,27	0,24	0,22	0,198
Coûts de la main-d'œuvre passés	0,3	0,32	0,34	0,364	0,4	0,44	0,496	0,56	0,62	0,7	0,78	0,88	0,98	1,08	1,2
Coûts totaux	1,09	1,07	1,04	1,018	0,995	0,98	0,976	0,98	1,01	1,04	1,09	1,15	1,22	1,3	1,398

Sur la base du tableau, nous tracerons les dépendances de Tf, Tp, Ts au temps (Fig. 7) et les dépendances de Tf sur Tp (Fig. 6) et Tp sur Tl (Fig. 8).

De ce graphique, on peut voir que ce processus technologique est limité dans son développement.

La limite économique de l'accumulation du travail passé viendra dans sept ans.

D'après les graphiques 7 et 8, on peut voir que le type de processus technologique est économe en main-d'œuvre.

Calcul du niveau de technologie, de ceux de l'armement et de la productivité du travail vivant.

Le niveau technologique est calculé à l'aide de la formule :

Confort \u003d 1 / Tzh * 1 / TP

Productivité du travail vivant :

L = Y ceux * B

L'équipement technique est calculé:

B \u003d Tp / Tzh

Niveau technologique relatif :

Watnos = Confort / L

Effectuons les calculs en utilisant les formules ci-dessus et entrons les données dans le tableau (tableau 2):

T Temps (années)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Coûts de la main-d'œuvre	0,78	0,75	0,71	0,654	0,595	0,54	0,48	0,43	0,38	0,34	0,3	0,27	0,24
Coûts de la main-d'œuvre passés	0,3	0,32	0,34	0,364	0,4	0,44	0,496	0,56	0,62	0,7	0,78	0,88	0,98
Coûts totaux	1,09	1,07	1,04	1,018	0,995	0,98	0,976	0,98	1,01	1,04	1,09	1,15	1,22
Niveau technologique	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2	4,2
Ceux. armement	0,39	0,42	0,47	0,556	0,672	0,83	1,033	1,3	1,64	2,058	2,58	3,22	4
Productivité Tzh	1,28	1,33	1,41	1,529	1,68	1,86	2,083	2,34	2,62	2,94	3,29	3,68	4,1
Niveau technologique relatif	3,29	3,16	2,98	2,747	2,5	2,25	2,016	1,8	1,6	1,429	1,28	1,14	1,02

De ce tableau, on peut voir que le développement rationaliste n'est opportun que pour sept ans, puisque pendant cette période de temps le niveau relatif de la technologie est supérieur à la productivité du travail vivant.

Conclusion

Dans cet article, la technologie de production d'acide sulfurique par la méthode de contact est étudiée et décrite, une analyse est faite de la dynamique des coûts de main-d'œuvre du travail vivant et passé, ainsi que de la dynamique des coûts de main-d'œuvre au cours du développement de la processus technologique. Sur la base des travaux effectués, les conclusions suivantes ont été obtenues : le développement de ces processus est limité, la limite économique de l'accumulation du travail passé est de sept ans, ce processus technologique économise du travail et un développement rationaliste est opportun pendant sept ans.

Littérature et sources :

1. PRODUCTION D'ACIDE SULFURIQUE / Baranenko D. http://service.sch239.spb.ru:8101/infoteka/root/chemistry/room1/baran/chem.htm

2. Technologie des industries les plus importantes : Proc. Pour l'éq. Spécialiste. Universités / A.M. Ginberg, B.A. Khoklov. - M. : Lycée supérieur, 1985.

Étapes - préparation des matières premières et leur combustion ou torréfaction. Leur contenu et leur instrumentation dépendent de manière significative de la nature de la matière première, qui détermine dans une large mesure la complexité de la production technologique d'acide sulfurique. 1. Pyrites de fer. La pyrite naturelle est une roche complexe constituée de sulfure de fer FeS2, de sulfures d'autres métaux (cuivre, zinc, plomb, etc.), ...

Pas toujours faisable encore. Dans le même temps, les gaz d'échappement sont la matière première la moins chère, les prix de gros de la pyrite sont également bas, tandis que le soufre est la matière première la plus chère. Par conséquent, pour que la production d'acide sulfurique à partir de soufre soit économiquement viable, un schéma doit être développé dans lequel le coût de son traitement sera nettement inférieur au coût de traitement de la pyrite ou des déchets ...

Pour le contrôle automatique, il est nécessaire de connaître autant que possible les exigences des différents processus chimico-technologiques. 1.Partie principale 1.1 Procédé technologique d'obtention d'anhydride sulfurique dans la production d'acide sulfurique. La production d'acide sulfurique par la méthode de contact comprend les étapes suivantes : 1. Déchargement, stockage et préparation des matières premières...

L'acide nitrique se forme : NO(HSO4) + H2O®H2SO4 + HNO2 Il oxyde le SO2 selon l'équation : SO2 + 2HNO2®H2SO4 + 2NO Au bas des tours 1 et 2, l'acide sulfurique à 75 % s'accumule, naturellement, dans un plus grand quantité que celle dépensée pour la préparation du nitrose (après tout, de l'acide sulfurique «nouveau-né» est ajouté). L'oxyde nitrique NO est à nouveau renvoyé pour oxydation. Parce que certains...

1. Introduction

2. Caractéristiques générales de l'usine d'acide sulfurique

3. Sources brutes de production d'acide sulfurique

4.Brève description voies industrielles production d'acide sulfurique

5. Sélection du catalyseur

6. Justification de la méthode de production

7. Étapes et chimie du procédé

8. Analyse thermodynamique

9. Cinétique du processus d'oxydation du SO 2

10. Condensation de l'acide sulfurique

11. Analyse thermodynamique du processus de condensation

12. Description du schéma technologique du procédé

13. Calcul du bilan matières

14. Calcul du bilan thermique

15. Calcul du dispositif de contact

16. Mesures de sécurité pendant le fonctionnement de l'installation de production

17. Références

1. Introduction

L'acide sulfurique est l'un des principaux produits de gros tonnage industrie chimique. Il est utilisé dans divers secteurs de l'économie nationale, car il possède un ensemble de propriétés spéciales qui facilitent son utilisation technologique. L'acide sulfurique ne fume pas, est incolore et inodore, à des températures ordinaires, il est à l'état liquide, sous forme concentrée, il ne corrode pas les métaux ferreux. En même temps, l'acide sulfurique est l'un des acides minéraux forts, forme de nombreux sels stables et est bon marché.

En technologie, l'acide sulfurique est compris comme des systèmes constitués d'oxyde de soufre (VI) et d'eau de différentes compositions : p SO 3 t H 2 O.

L'acide sulfurique monohydraté est un liquide huileux incolore avec une température de cristallisation de 10,37 o C, un point d'ébullition de 296,2 o C et une densité de 1,85 t/m 3 . Il se mélange à l'eau et à l'oxyde de soufre (VI) à tous égards, formant des hydrates de la composition H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O et des composés avec l'oxyde de soufre H 2 SO 4 SO 3 et H 2 SO 4 2 SO 3.

Ces hydrates et composés d'oxyde de soufre ont des températures de cristallisation différentes et forment une série d'eutectiques. Certains de ces eutectiques ont des températures de cristallisation inférieures ou proches de zéro. Ces caractéristiques des solutions d'acide sulfurique sont prises en compte lors du choix de ses qualités commerciales qui, selon les conditions de production et de stockage, doivent avoir une température de cristallisation basse.

Le point d'ébullition de l'acide sulfurique dépend également de sa concentration, c'est-à-dire de la composition du système "oxyde de soufre (VI) - eau". Avec une augmentation de la concentration en acide sulfurique aqueux, son point d'ébullition augmente et atteint un maximum de 336,5°C à une concentration de 98,3%, ce qui correspond à la composition azéotropique, puis diminue. Le point d'ébullition de l'oléum avec une augmentation de la teneur en oxyde de soufre libre (VI) diminue de 296,2 o C (point d'ébullition du monohydrate) à 44,7 o C, correspondant au point d'ébullition de 100% d'oxyde de soufre (VI).

Lorsque la vapeur d'acide sulfurique est chauffée au-dessus de 400 ° C, elle subit une dissociation thermique selon le schéma:

400 oC 700 oC

2 H 2 SO 4<=>2H 2 O + 2SO 3<=>2H2O + 2SO2 + O2.

L'acide sulfurique occupe la première place parmi les acides minéraux en termes de production et de consommation. Sa production mondiale a plus que triplé au cours des 25 dernières années et s'élève actuellement à plus de 160 millions de tonnes par an.

Les domaines d'application de l'acide sulfurique et de l'oléum sont très divers. Une part importante est utilisée dans la production d'engrais minéraux (de 30 à 60%), ainsi que dans la production de colorants (de 2 à 16%), de fibres chimiques (de 5 à 15%) et de métallurgie (de 2 à 3%). Il est utilisé à diverses fins technologiques dans les industries textile, alimentaire et autres.

2. Caractéristiques générales de l'usine d'acide sulfurique

L'unité est conçue pour produire de l'acide sulfurique technique à partir de gaz contenant du sulfure d'hydrogène. Le sulfure d'hydrogène gazeux provient des unités d'hydrotraitement, de l'unité de désulfuration des gaz, de l'unité de régénération des amines et du stripage des déchets acides.

Mise en service de l'usine - 1999

L'unité de production d'acide sulfurique est conçue pour traiter 24 000 tonnes de gaz contenant du sulfure d'hydrogène par an.

La capacité nominale de l'usine d'acide sulfurique est de 65 000 tonnes par an.

La conception de l'installation a été réalisée par JSC "VNIPIneft" sur la base de la technologie de la société danoise "Haldor Topsoe AS" et JSC "NIUIF", Moscou.

La partie russe de l'unité est représentée par la section de préparation des matières premières, les chaudières de récupération KU-A, V, S pour la combustion du gaz contenant du sulfure d'hydrogène, les blocs de désaération de l'eau dessalée, la neutralisation des rejets d'acide sulfurique et l'instrumentation de l'unité air.

La partie danoise a fourni le bloc WSA composé de :

appareils de contact (convertisseurs);

un condenseur

· système de circulation et de pompage de l'acide sulfurique ;

· un système de soufflantes pour fournir de l'air pour la combustion de l'H 2 S, refroidir et diluer le gaz de procédé ;

· un système d'alimentation en huile de silicone (unité de contrôle des vapeurs d'acide) au gaz de procédé afin de réduire les émissions de SOx dans l'atmosphère.

3. Sources brutes de production d'acide sulfurique

La matière première dans la production d'acide sulfurique peut être du soufre élémentaire et divers composés contenant du soufre, à partir desquels du soufre ou directement de l'oxyde de soufre (IV) peut être obtenu.

Les gisements naturels de soufre natif sont petits, bien que son clarke soit de 0,1%. Le plus souvent, le soufre se trouve dans la nature sous forme de sulfures métalliques et de sulfates métalliques, et fait également partie du pétrole, du charbon, des gaz naturels et associés. Des quantités importantes de soufre sont contenues sous forme d'oxyde de soufre dans les fumées et les gaz de métallurgie non ferreux et sous forme de sulfure d'hydrogène libéré lors de l'épuration des gaz combustibles.

Ainsi, les matières premières pour la production d'acide sulfurique sont assez diverses, bien que jusqu'à présent, le soufre élémentaire et les pyrites de fer soient principalement utilisés comme matières premières. L'utilisation limitée de matières premières telles que les gaz de combustion des centrales thermiques et les gaz de la fusion du cuivre s'explique par la faible concentration d'oxyde de soufre (IV) qu'ils contiennent.

Dans le même temps, la part des pyrites dans le bilan des matières premières diminue et la part du soufre augmente.

À régime général Dans la production d'acide sulfurique, les deux premières étapes sont essentielles - la préparation des matières premières et leur combustion ou torréfaction. Leur contenu et leur instrumentation dépendent de manière significative de la nature de la matière première, qui détermine dans une large mesure la complexité de la production technologique d'acide sulfurique.

4. Brève description des procédés industriels de production d'acide sulfurique

La production d'acide sulfurique à partir de matières premières contenant du soufre implique plusieurs processus chimiques dans lesquels l'état d'oxydation des matières premières et des produits intermédiaires change. Cela peut être représenté par le schéma suivant :

où I est le stade de production de gaz de four (oxyde de soufre (IV)),

II - l'étape d'oxydation catalytique de l'oxyde de soufre (IV) en oxyde de soufre (VI) et son absorption (transformation en acide sulfurique).

Dans la production réelle, ces processus chimiques sont complétés par les processus de préparation des matières premières, de nettoyage des gaz de four et d'autres opérations mécaniques et physico-chimiques.

En général, la production d'acide sulfurique peut être exprimée comme suit :

Matières premières Préparation des matières premières Cuisson (torréfaction) des matières premières

épuration des fumées contact absorption

gaz contacté ACIDE SULFURIQUE

Le schéma technologique spécifique de production dépend du type de matière première, des caractéristiques de l'oxydation catalytique de l'oxyde de soufre (IV), de la présence ou de l'absence de l'étape d'absorption de l'oxyde de soufre (VI).

Selon la manière dont le processus d'oxydation du SO 2 en SO 3 est réalisé, il existe deux méthodes principales de production d'acide sulfurique.

Dans la méthode de contact pour l'obtention d'acide sulfurique, le processus d'oxydation du SO 2 en SO 3 est effectué sur des catalyseurs solides.

Le trioxyde de soufre est converti en acide sulfurique à la dernière étape du processus - l'absorption du trioxyde de soufre, qui peut être simplifiée par l'équation de réaction :

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Lors de la mise en œuvre du procédé selon la méthode nitreuse (tour), des oxydes d'azote sont utilisés comme transporteur d'oxygène.

L'oxydation du dioxyde de soufre s'effectue en phase liquide et le produit final est l'acide sulfurique :

SO 3 + N 2 O 3 + H 2 O H 2 SO 4 + 2NO

Actuellement, l'industrie utilise principalement la méthode par contact pour obtenir de l'acide sulfurique, ce qui permet d'utiliser des appareils avec une plus grande intensité.

1) Le schéma chimique d'obtention de l'acide sulfurique à partir des pyrites comprend trois étapes successives :

Oxydation du bisulfure de fer du concentré de pyrite avec l'oxygène atmosphérique :

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 S 3 + 8SO 2,

Oxydation catalytique de l'oxyde de soufre (IV) avec un excès d'oxygène du gaz de four :

2SO 2 + O 2 2SO 3

Absorption d'oxyde de soufre (VI) avec formation d'acide sulfurique :

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

En termes de conception technologique, la production d'acide sulfurique à partir de pyrites de fer est la plus complexe et comporte plusieurs étapes successives.

2) Le procédé technologique de production d'acide sulfurique à partir de soufre élémentaire par la méthode de contact diffère du procédé de production à partir de pyrite par un certain nombre de caractéristiques. Ceux-ci inclus:

- une conception spéciale de fours pour la production de gaz de four;

– augmentation de la teneur en oxyde de soufre (IV) dans les gaz de four ;

– pas d'étape de prétraitement des gaz de four.

Les opérations ultérieures de mise en contact de l'oxyde de soufre (IV) en termes de principes physiques et chimiques et d'instrumentation ne diffèrent pas de celles du procédé à base de pyrites et sont généralement exécutées selon le schéma DKDA. Le contrôle de la température du gaz dans l'appareil de contact dans ce procédé est généralement effectué en introduisant de l'air froid entre les couches de catalyseur.

3) Il existe également un procédé de production d'acide sulfurique à partir d'hydrogène sulfuré, appelé catalyse "humide", qui consiste dans le fait qu'un mélange d'oxyde de soufre (IV) et de vapeur d'eau, obtenu en brûlant de l'hydrogène sulfuré dans un courant d'air , est fourni sans séparation à la mise en contact, où l'oxyde de soufre (IV) est oxydé sur un catalyseur de vanadium solide en oxyde de soufre (VI). Le mélange gazeux est ensuite refroidi dans un condenseur, où les vapeurs de l'acide sulfurique résultant sont converties en un produit liquide.

Ainsi, contrairement aux procédés de production d'acide sulfurique à partir de pyrites et de soufre, dans le procédé de catalyse humide il n'y a pas d'étape particulière d'absorption d'oxyde de soufre (VI) et l'ensemble du procédé ne comporte que trois étapes successives :

1. Combustion du sulfure d'hydrogène :

H 2 S + 1,5O 2 \u003d SO 2 + H 2 O

avec formation d'un mélange d'oxyde de soufre (IV) et de vapeur d'eau de composition équimoléculaire (1:1).

2. Oxydation de l'oxyde de soufre (IV) en oxyde de soufre (VI) :

SO2 + 0,5O2<=>SỐ 3

tout en maintenant la composition équimoléculaire du mélange d'oxyde de soufre (IV) et de vapeur d'eau (1 : 1).

3. Condensation de vapeur et formation d'acide sulfurique :

SO 3 + H 2 O<=>H2SO4

ainsi, le processus de catalyse humide est décrit par l'équation globale :

H 2 S + 2O 2 \u003d H 2 SO 4

Il existe un schéma de production d'acide sulfurique à pression élevée. L'influence de la pression sur la vitesse du processus peut être estimée dans la région cinétique, où il n'y a pratiquement aucune influence des facteurs physiques. Une augmentation de la pression affecte à la fois la vitesse du processus et l'état d'équilibre. La vitesse de réaction et le rendement du produit augmentent avec l'augmentation de la pression en augmentant les concentrations efficaces de SO 2 et O 2 et en augmentant force motrice processus. Mais avec l'augmentation de la pression, les coûts de production pour comprimer l'azote inerte augmentent également. La température dans le dispositif de contact augmente également, car. à haute pression et basse température, la valeur de la constante d'équilibre est faible par rapport au schéma sous pression atmosphérique.

La grande échelle de production de l'acide sulfurique pose un problème particulièrement aigu de son amélioration. On distingue ici les principaux domaines suivants :

1. Expansion de la base de matières premières grâce à l'utilisation des gaz résiduaires des chaufferies des centrales de production combinée de chaleur et d'électricité et de diverses industries.

2. Augmenter la capacité unitaire des installations. Une augmentation de la puissance de deux ou trois fois réduit le coût de production de 25 à 30 %.

3. Intensification du processus de combustion des matières premières en utilisant de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène. Cela réduit le volume de gaz traversant l'appareil et améliore ses performances.

4. Augmenter la pression dans le processus, ce qui contribue à augmenter l'intensité de l'équipement principal.

5. Application de nouveaux catalyseurs à activité accrue et à basse température d'inflammation.

6. Augmentation de la concentration d'oxyde de soufre (IV) dans le gaz du four fourni au contact.

7. L'introduction de réacteurs à lit fluidisé aux étapes de combustion des matières premières et de mise en contact.

8. Utilisation des effets thermiques réactions chimiquesà tous les stades de la production, y compris pour la production de vapeur d'énergie.

La tâche la plus importante dans la production d'acide sulfurique est d'augmenter le degré de conversion du SO 2 en SO 3. En plus d'augmenter la productivité de l'acide sulfurique, cette tâche nous permet également de résoudre des problèmes environnementaux - de réduire les émissions dans environnement composant nocif SO 2.

Pour résoudre ce problème, de nombreuses études différentes ont été menées dans des domaines variés : absorption de SO 2 , adsorption, études de modification de la conception de l'appareil de contact.

Il existe différentes conceptions de dispositifs de contact :

Appareil à contact unique : cet appareil se caractérise par un faible degré de conversion du dioxyde de soufre en trioxyde. L'inconvénient de ce dispositif est que le gaz sortant du dispositif de contact a une forte teneur en dioxyde de soufre, ce qui a un impact négatif d'un point de vue environnemental. A l'aide de cet appareil, les gaz d'échappement doivent être épurés du SO 2 . Pour l'élimination du SO 2, il existe de nombreux différentes manières: absorption, adsorption,…. Ceci, bien sûr, réduit la quantité d'émissions de SO 2 dans l'atmosphère, mais cela, à son tour, augmente le nombre d'appareils dans le processus, la teneur élevée en SO 2 dans le gaz après que l'appareil de contact montre un faible degré de SO 2 utilisation, donc ces appareils dans la production d'acide sulfurique ne sont pas utilisés.

Dispositif de contact à double contact : DK permet d'atteindre la même teneur minimale en SO 2 dans les gaz d'échappement qu'après le nettoyage chimique. La méthode est basée sur le principe bien connu de Le Chatelier, selon lequel l'élimination d'un des composants du mélange réactionnel déplace l'équilibre vers la formation de ce composant. L'essence de la méthode réside dans la réalisation du processus d'oxydation du dioxyde de soufre avec la libération de trioxyde de soufre dans un absorbeur supplémentaire. La méthode DC permet de traiter des gaz concentrés.

Dispositif de contact avec refroidissement intermédiaire. L'essence de la méthode réside dans le fait que le gaz entrant dans l'appareil de contact, après avoir traversé la couche de catalyseur, pénètre dans l'échangeur de chaleur, où le gaz est refroidi, puis pénètre dans la couche de catalyseur suivante. Cette méthode augmente également l'utilisation du SO 2 et sa teneur dans les gaz d'échappement.

5 . Sélection du catalyseur

Le catalyseur le plus actif est le platine, mais il est tombé en désuétude en raison de son coût élevé et de son empoisonnement facile par les impuretés du gaz de torréfaction, en particulier l'arsenic. L'oxyde de fer est bon marché, mais avec la composition gazeuse habituelle - 7% SO2 et 11% O2, il ne présente une activité catalytique qu'à des températures supérieures à 625 ° C, c'est-à-dire lorsque xp 70%, et donc utilisé uniquement pour l'oxydation initiale du SO2 jusqu'à atteindre xp 50-60%. Le catalyseur au vanadium est moins actif que celui au platine, mais il est moins cher et est empoisonné par des composés d'arsenic plusieurs milliers de fois moins que le platine ; il s'est avéré être le plus rationnel et c'est le seul utilisé dans la production d'acide sulfurique. La masse de contact de vanadium contient en moyenne 7 % de V2O5 ; les activateurs sont des oxydes de métaux alcalins, l'activateur K2O est généralement utilisé ; le support est des aluminosilicates poreux. Actuellement, le catalyseur est utilisé sous la forme d'un composé de SiO2, K et/ou Cs, V dans diverses proportions. Un tel composé s'est avéré être le plus résistant à l'acide et le plus stable. Partout dans le monde, son nom plus correct est "contenant du vanadium". Un tel catalyseur est conçu spécifiquement pour fonctionner à basse température, ce qui se traduit par des émissions moindres dans l'atmosphère. De plus, une telle catalyse est moins chère que le potassium/vanadium. Les masses de contact classiques en vanadium sont des granulés, des pastilles ou des anneaux poreux.

6. Justification de la méthode de production

La production d'acide sulfurique à partir de sulfure d'hydrogène (catalyse humide) à la raffinerie de pétrole de Perm est une production à petite échelle (65 000 tonnes par an). Fondamentalement, cette production a été créée dans le but de réduire les émissions de gaz soufrés et de maximiser le traitement des matières premières, qui dans ce cas sont des déchets du processus d'hydrotraitement du pétrole.

En plus de l'utilisation du sulfure d'hydrogène, 3 réactions se produisent dans le processus d'obtention de l'acide sulfurique :

H 2 S + 1,5O 2 \u003d SO 2 + H 2 O

SO2 + 0,5O2<=>SỐ 3

SO 3 + H 2 O<=>H2SO4

Ces trois réactions procèdent au dégagement d'une quantité importante de chaleur, qui est utilisée pour divers besoins de l'usine d'acide sulfurique et à diverses fins de l'entreprise : obtention de vapeur, qui sert à cette production, obtention de vapeur à haute pression, qui est utilisé par d'autres installations, et chauffant l'air entrant dans les chaudières pour la combustion du sulfure d'hydrogène et dans l'appareil de contact.

L'avantage d'obtenir de l'acide sulfurique à partir de sulfure d'hydrogène est que ce procédé utilise au maximum à la fois le sulfure d'hydrogène et le dioxyde de soufre, ce qui réduit considérablement les émissions dans l'atmosphère, le procédé à 3 réactions utilise des températures et une pression atmosphérique basses, ce qui réduit considérablement le coût énergétique par rapport à un circuit qui applique une haute pression. Compte tenu du fait qu'une grande quantité de chaleur est dégagée à la suite du processus technologique, le processus, de ce fait, se déroule de manière autothermique.

7. Étapes et chimie du procédé

Le procédé d'obtention d'acide sulfurique par la méthode de catalyse "humide" comprend les principales étapes suivantes.

1. Obtention de dioxyde de soufre (SO 2 ) par combustion d'un gaz contenant du sulfure d'hydrogène selon la réaction suivante :

2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2 H 2 O

2. Refroidissement des gaz de combustion et utilisation de la chaleur de réaction de la combustion du sulfure d'hydrogène dans la chaudière de récupération pour produire de la vapeur.

3. Oxydation de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique (SO 3) sur un catalyseur au vanadium dans un appareil de contact (convertisseur) R-104 selon la réaction suivante :

2SO 2 + O 3 \u003d 2 SO 3

4. Obtention d'acide sulfurique (H 2 SO 4) par condensation dans un condenseur WSA U-109 selon la réaction :

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

5. Pour obtenir de l'acide sulfurique amélioré (la teneur en oxydes d'azote N 2 O 3 est inférieure à 0,5 ppm), un schéma est prévu pour fournir de l'hydrate d'hydrazine au flux d'acide sulfurique entrant dans la section de concentration d'acide sulfurique.

Le sulfate d'hydrazine, obtenu en ajoutant de l'hydrazine à de l'acide sulfurique, interagit avec l'acide nitrosyl sulfureux, qui détermine la teneur en N 2 O 3 dans l'acide produit :

4NOSO 3 H+ N 2 H 4 H 2 SO 4 3N2 + 5H 2 SO 4

L'hydrazine en excès est oxydée pour former de l'azote élémentaire :

N 2 H 4 H 2 SO 4 + O 2 N2 + 2H 2 O + H 2 SO 4

La composition chimique de l'acide sulfurique est exprimée par la formule H 2 SO 4 . La formule structurale de l'acide sulfurique est la suivante :

Le poids moléculaire relatif de l'acide sulfurique est de 98,08 kg/kmol.

L'acide sulfurique anhydre contient 100 % de H 2 SO 4 ou 81,63 % de SO 3 et 18,37 % en poids. H 2 O. C'est un liquide huileux incolore et inodore avec une température de cristallisation de 10,37 ºС. Le point d'ébullition de l'acide sulfurique anhydre à une pression de 1,01 10 5 Pa (760 mm Hg) est de 298,2 ºС. La densité à 20 ºC est de 1830,5 kg/m 3 .

L'acide sulfurique est miscible avec l'eau et le dioxyde de soufre en toute proportion.

Dans la production d'acide sulfurique, un catalyseur au vanadium est utilisé pour oxyder le dioxyde de soufre en dioxyde de soufre. C'est une substance poreuse recouverte d'un complexe actif contenant du pentoxyde de vanadium V 2 O 5 .

Dans ce cas, un catalyseur VK-WSA de Haldor Topsoe est utilisé.

La température d'allumage du catalyseur est de 400-430 ºС. À des températures supérieures à 620 ºC, l'activité du catalyseur diminue rapidement, car dans ce cas, le complexe actif contenant du pentoxyde de vanadium (V 2 O 5 ) se décompose, et la structure support est également détruite, ce qui conduit à la destruction du catalyseur et à la formation de poussières.

La durée de vie du catalyseur est d'au moins 4 ans.

8. Analyse thermodynamique

Calcul de l'effet thermique de la réaction d'oxydation ALORS 2 dans ALORS 3 :

2SO 2 + O 2 \u003d 2 SO 3

Q=-ΔН=196,6 kJ

La réaction est exothermique - elle procède avec dégagement de chaleur.

ΔG=ΔH-TΔS=-196,6-298*17,66=-5459,28

ALORS 3 :

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Q=-ΔH=174,26 kJ

L'énergie de Gibbs est bien inférieure à zéro. Cela signifie que la réaction est thermodynamiquement possible.

Tableau 1

Conclusion : la réaction d'oxydation du SO 2 se déroule le plus complètement à basse température. Il s'ensuit qu'il convient d'effectuer la réaction d'oxydation du SO 2 à basse température. Une augmentation de la pression, selon le principe de Le Chatelier, a un effet positif.

9. Cinétique du processus d'oxydation du dioxyde de soufre

Constante de vitesse de réaction : déterminée à partir de l'équation d'Arrhenius.

K \u003d K 0 * e (-Ea / RT) \u003d 9,3 *10 5 *e (-79000 / 430 * 8,31) \u003d 0,13

Ea - énergie d'activation (79000 J / mol)

R est la constante des gaz (8.31)

E-température

K 0 - multiplicateur pré-exponentiel (9,3 * 10 5 sec)

Calcul du degré de conversion à l'équilibre

Tableau 3

Valeurs de conversion d'équilibre à différentes températures

Sur la base des données obtenues dans les tableaux 3 et 4, la conclusion suivante peut être tirée : du point de vue du degré de conversion à l'équilibre, le processus d'oxydation du dioxyde de soufre doit être effectué à une faible teneur en SO 2 dans le gaz mélange et à basse température.

Calcul du temps de contact du mélange gazeux dans l'appareil de contact

Tableau 5

Temps de contact gazeux sur la première couche de catalyseur

τ = ∑Δτ =3,188 s

Le temps de contact total sur la première couche du catalyseur τ = 3,188 sec.

Tableau 5

Temps de contact gazeux sur le second lit catalytique

τ = ∑Δτ = 6,38 s

Calcul de l'augmentation de température

T k \u003d Tn + λΔx \u003d 787,26 K

T n, T k - températures initiale et finale, K

λ est le coefficient d'augmentation de la température du gaz lorsque le degré de conversion change de 1 % dans des conditions adiabatiques

Δx - augmentation du degré de conversion

10. Condensation de l'acide sulfurique

Condensation avec un couple d'acide sulfurique. Dans certains cas, le gaz utilisé pour produire de l'acide sulfurique ne contient pas d'impuretés nocives (arsenic, fluor). Ensuite, il est économiquement avantageux de ne pas soumettre ce gaz à un lavage dans un équipement spécial, mais de le transférer immédiatement pour le contact. Habituellement, il n'est pas non plus soumis à un séchage, ce processus est donc appelé catalyse humide (par exemple, obtention d'acide sulfurique à partir de sulfure d'hydrogène). Le gaz entrant dans l'étape de production d'acide sulfurique contient du SO 3 et du H 2 0, et la formation d'acide sulfurique ne résulte pas de l'absorption d'anhydride sulfurique par des solutions acides, mais de la formation de vapeur de H2SO4 et de leur condensation dans un tour avec une buse ou un autre équipement conçu pour ce processus.

Le processus de condensation est plus intense (va à grande vitesse) que le processus d'absorption. De plus, la condensation se produit à haute température, ce qui facilite l'évacuation et l'utilisation de la chaleur.

Avec un refroidissement lent d'un gaz contenant du SO3 et du H 2 O, il est possible de réaliser le processus de condensation des vapeurs d'acide sulfurique sans formation de brouillard. Cependant, la vitesse du processus est faible et il est souvent plus économique de refroidir à une vitesse plus élevée, en permettant à un brouillard de se former, puis en séparant ce brouillard du mélange gazeux. Pour faciliter la sédimentation du brouillard dans les filtres, le processus est réalisé dans des conditions de formation de grosses gouttelettes. Ceci correspond à une faible sursaturation qui se produit et à une température de l'acide de reflux plus élevée que dans un procédé d'absorption classique (absorption "à chaud").

La condensation acide se produit à l'intérieur de tubes en verre dans lesquels pénètrent des gaz de procédé contenant des vapeurs acides. À l'intérieur des tubes de verre se trouvent des spirales qui servent de centres pour la précipitation de l'acide sulfurique. À l'extrémité de chaque tube se trouve un filtre à cartouche (éliminateur de gouttes) conçu pour piéger le brouillard d'acide sulfurique. La surface extérieure des tuyaux (espace annulaire) est refroidie par l'air atmosphérique. Le gaz purifié avec une concentration résiduelle d'acide sulfurique inférieure à 20 ppm et une température ne dépassant pas 120 degrés Celsius est évacué dans la cheminée.

Environ 35 % (poids) de l'acide sulfurique se condense en volume, tandis que les vapeurs se transforment en gouttelettes liquides, se transforment en brouillard et sont emportées par le flux de gaz.

La pression de vapeur dans la chaudière de récupération est maintenue suffisamment élevée pour maintenir la température des surfaces d'échange de chaleur. chaudière était au-dessus du point de rosée de l'acide sulfurique (275 °C).

Le gaz non condensé de la tour de condenseur à travers un conduit de gaz revêtu à travers un joint hydraulique entre dans des précipitateurs électrostatiques humides. Ces derniers sont conçus pour capter le brouillard d'acide sulfurique des gaz à une concentration de 93-94% (masse). Le joint hydraulique peut également servir de piège à brouillard. Le gaz purifié est rejeté dans l'atmosphère. Pour le chauffage initial du catalyseur dans l'appareil de contact, un réchauffeur de démarrage est utilisé, dans lequel l'air est chauffé en brûlant du gaz combustible.

L'utilisation d'une tour condenseur dans la production d'acide sulfurique permet de réduire le nombre d'étages : au lieu de 4 étages, le procédé se déroule en 3.

L'étape 1 est la combustion du sulfure d'hydrogène dans les chaudières de récupération de chaleur ;

L'étape 2 est l'oxydation du dioxyde de soufre dans l'appareil de contact

L'étape 3 est la condensation des vapeurs d'acide sulfurique dans le condenseur.

Cet appareil évite le processus d'absorption, ce qui, à son tour, réduit le nombre d'appareils

11. Analyse thermodynamique du processus de condensation

Calcul de l'effet thermique de la réaction de condensation ALORS 3 :

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Q=-ΔH=174,26 kJ

La réaction est exothermique - se poursuit avec le dégagement de chaleur.

ΔG=ΔH-TΔS=-174.26-298*-288.07=-86019.12

L'énergie de Gibbs est bien inférieure à zéro. Cela signifie que la réaction est thermodynamiquement possible.

H 2 O g \u003d H 2 O f

Tableau 3

Valeurs des grandeurs thermodynamiques

Dans des conditions standard, la réaction de condensation de l'eau est thermodynamiquement possible.

La réaction de condensation de l'acide sulfurique est thermodynamiquement possible.

Calcul de la constante d'équilibre

ré g =- R * J * lnKp

lgKp =- ré g /2.3*8.31*T

Kp =10 - ré g /19.113*T

Tableau 5

Valeurs des constantes d'équilibre en fonction de la température

T, 0C	T,K	DG	Kp
100	373	-84989,9	5,8*10 -4
200	473	-61056,9	0,528
300	573	-49090,4	45,43
400	673	-37123,9	1,043*10 3

Le tableau 5 montre qu'avec une augmentation de la température de la réaction de condensation, la constante d'équilibre Kp diminue.

Par conséquent, il est opportun d'effectuer le processus de condensation à des températures élevées.

12. Description du schéma technologique du procédé

La matière première entre dans l'usine en deux flux :

Sulfure d'hydrogène gazeux des unités L-24-6, L-24-7, L-24-9, HFC sous pression de 0,35 à 0,6 kg/cm 2 ;

Gaz acide de l'unité de régénération des amines de l'unité RAiOKS (titre 520) à une pression de 0,6 kg/cm 2 .

A l'entrée de l'installation, les flux sont réunis et envoyés vers le séparateur pour en séparer la phase liquide. Un mélangeur pour l'injection d'eau déminéralisée pour l'absorption d'ammoniac et de MEA est installé sur la canalisation de gaz d'hydrogène sulfuré avant le séparateur. La consommation d'eau déminéralisée est contrôlée par le rotamètre FI-211.

La phase liquide du séparateur de niveau pos LISA-320 est pompée par la pompe R-207A, C vers l'unité de désulfuration HFC ou l'unité de régénération des amines et de stripage des effluents acides.

La pression de sulfure d'hydrogène sur l'unité est régulée par un régulateur de pression pos.PIC-165, dont la vanne est installée sur la conduite de décharge de H 2 S vers la torche.

La consommation de sulfure d'hydrogène pour l'installation est enregistrée par l'appareil pos.FIQ-210, la température - par l'appareil pos.TI-039.

Le niveau dans le séparateur est équipé d'alarmes de niveau bas et haut pos.LISA-320.

Depuis le séparateur, le sulfure d'hydrogène est fourni pour la combustion aux chaudières de récupération KU-A, V, S via les régulateurs de débit pos FIC-404 (KU-A), FIC-405 (KU-V), FIC-406 (KU- S) avec vannes - coupures USY-401 (KU-A), USY-402 (KU-B), USY-403 (KU-S).

La pression de sulfure d'hydrogène vers les chaudières de récupération est régulée par des dispositifs pos. PISA-401 (KU-A), pos. PICA-402 (KU-V), pos. PICA-403 (KU-S) avec alarme et blocage au minimum pression dans la ligne de sulfure d'hydrogène à l'entrée de la chaudière de récupération.

La combustion du sulfure d'hydrogène dans le four des chaudières de récupération de chaleur KU-A, V, S en dioxyde de soufre (SO 2) se produit dans le flux d'air fourni par le ventilateur K-131.

L'allumage, le chauffage et la mise en service des chaudières de récupération sont effectués à l'aide de gaz combustible.

La consommation totale de gaz combustible pour l'installation est enregistrée par l'appareil pos.FIQ-632, la pression du gaz combustible - par l'appareil pos.PI-622, la température - pos.TI-603.

Le gaz combustible du réseau d'usine via la vanne électrique MO-019 pénètre dans le séparateur de gaz combustible, où le gaz est séparé du condensat.

Le niveau de condensat dans le séparateur B-211 est enregistré par le dispositif pos.LISA-999 avec alarmes de niveau bas et haut pos.LISA-999 et blocage par le niveau minimum.

Le condensat de V-211 est automatiquement pompé par la pompe R-211A, B selon le niveau maximum pos LISA-999 (la pompe s'arrête au niveau minimum) dans la conduite de condensat de gaz de la torche à AT-6 .

Après le séparateur, le gaz combustible est chauffé dans un réchauffeur à vapeur et acheminé vers les chaudières de récupération de chaleur KU-A, V, C.

La pression dans la conduite de gaz combustible est régulée par le dispositif PICA-176, dont la vanne est ensuite installée sur la conduite de gaz combustible.

Le débit de gaz combustible vers chaque chaudière de récupération est régulé par des dispositifs ou des recycleurs.

Des vannes d'arrêt USY-416 (KU-A), USY-417 (KU-V), USY-418 (KU-S), qui font partie du système de blocage de la chaudière de récupération de chaleur, sont installées à l'entrée du gaz combustible pour chaque chaudière de récupération.

Le blocage est prévu pour la pression minimale du gaz combustible à l'alimentation en gaz des injecteurs de la chaudière de récupération - pos PSA-416 (KU-A), PSA-417 (KU-B), PSA-418 (KU-S ).

Le schéma prévoit l'alimentation en azote de la conduite de gaz combustible pour purger le système avant l'allumage de la chaudière et en préparation de la réparation.

La chaudière de récupération de chaleur KU-A, B, C se compose d'un four à cyclone où H 2 S est brûlé, une chambre de refroidissement, un système de génération de vapeur en utilisant la chaleur de combustion des gaz, qui comprend : un double tambour (supérieur et inférieur) chaudière, un faisceau convectif et un surchauffeur.

Four cyclonique est constitué d'une double peau métallique formée de deux cylindres concentriques en tôle d'acier. L'air chaud circule dans la cavité entre les peaux, qui provient de l'espace entre les peaux de la chaudière.

Un mélange chaud de sulfure d'hydrogène et d'air est fourni tangentiellement à travers un dispositif de buse à l'extrémité avant du cyclone. Le dispositif de buse est un canal d'air traversant le revêtement de la chaudière à un angle de 40 º par rapport à l'axe horizontal.

Le sulfure d'hydrogène pénètre dans le canal d'air par des trous dans la paroi supérieure du canal avec une pression supérieure à la pression d'air et se mélange avec celle-ci.

L'allumage du mélange se produit au niveau de la coupure du canal, la combustion se produit à l'intérieur du cyclone lors du mouvement de rotation du flux de gaz.

Pour éliminer la combustion incomplète du sulfure d'hydrogène, une petite quantité d'air secondaire est fournie à la zone de pincement du four cyclone.

L'allumage du sulfure d'hydrogène est effectué à l'aide de gaz combustible entrant dans le four par le dispositif d'allumage.

Chambre de refroidissement formé par les écrans latéraux gauche et droit et mur arrière. Il dispose de trois soupapes de sécurité explosives à membrane.

Surchauffeur type serpentin est situé derrière le faisceau convectif.

Le tambour supérieur avec un dispositif intra-tambour est conçu pour séparer le mélange vapeur-eau en vapeur saturée et eau de chaudière, alimenter le tambour inférieur en eau et éliminer la vapeur saturée.

Le tambour inférieur est conçu pour alimenter en eau tous les tuyaux de levage de la chaudière.

L'enveloppe de la chaudière est double. L'air de combustion passe entre les peaux intérieure et extérieure. La pression d'air entre les tôles de revêtement dans tous les modes de la chaudière est supérieure à la pression de gaz dans la chaudière, ce qui assure la densité de gaz de la chaudière.

Le revêtement du mur avant, le plafond du bloc chaudière et le revêtement du four cyclone sont en béton réfractaire.

Le débit d'air dans le four de la chaudière de récupération KU-A, B, C est régulé par les dispositifs pos.FIC-422, respectivement, dont les vannes sont installées sur l'alimentation en air de la chaudière de récupération. Le contrôle du débit d'air est inclus dans le schéma de contrôle en cascade pour la combustion du sulfure d'hydrogène et maintient le rapport air-sulfure d'hydrogène dans la plage (10-12):1.

La pression d'air à l'entrée de la chaudière de récupération KU-A, V, C est enregistrée par l'appareil pos PISA-420, PISA-421, PISA-422, respectivement. Une alarme et un blocage sont prévus pour la pression minimale à l'entrée de chaque chaudière de récupération.

Il y a un blocage "contrôle de présence de flamme" pos.BSA-401 (KU-A), pos.BSA-402 (KU-B), pos.BSA-403 (KU-S), lorsqu'il est déclenché, la chaudière de récupération s'arrête .

L'allumage de la chaudière de récupération de chaleur KU-A,V,S au gaz combustible et le réchauffement avant de passer à la combustion de sulfure d'hydrogène sont effectués avec évacuation des gaz de combustion dans l'atmosphère à travers une bougie à la sortie du gaz de procédé du chaudière à la porte MO-22 (KU-A), MO-23 (KU-V), MO-24 (KU-S).

La température du gaz de procédé à la sortie de KU-A, B, C est contrôlée par le dispositif pos.TICSA-407,408,409 en modifiant le débit d'air pour la combustion du sulfure d'hydrogène, en maintenant le rapport air / gaz spécifié. Si le rapport air/gaz n'est pas maintenu et que la température dépasse la plage de température spécifiée, alors il y a une diminution (avec une augmentation de la température) et une augmentation (avec une diminution de la température) du flux de sulfure d'hydrogène dans les déchets chaudière à chaleur.

L'apport d'eau alimentaire provenant des pompes R-201A, B, C s'effectue dans le ballon supérieur de la chaudière à l'aide d'un tuyau de distribution sur une tôle perforée immergée.

Le niveau d'eau d'alimentation dans le ballon supérieur de la chaudière de récupération est régulé par des dispositifs placés sur la chaudière de récupération.

La consommation d'eau d'alimentation dans les chaudières de récupération de chaleur KU-A, B, C est enregistrée par les dispositifs pos.FI-214,215,216 installés sur la conduite d'alimentation en eau d'alimentation des chaudières de récupération de chaleur, respectivement.

La pression de l'eau d'alimentation à l'entrée des chaudières de récupération est enregistrée par les dispositifs pos.PI-115,116,117 ; température - avec des dispositifs pos.TI-016,019,026 installés à l'entrée d'eau d'alimentation de la chaudière.

La pression dans le ballon de la chaudière de récupération est enregistrée par l'appareil pos PIA-155 (KU-A), PIA-157 (KU-V), PIA-159 (KU-C) avec alarmes basse et haute pression.

Le niveau d'eau dans le ballon supérieur de la chaudière est équipé d'alarmes basse et haute ; blocage sur le niveau d'eau minimum et maximum poz.LSA-306, LSA-307 (KU-A); LSA-310, LSA-311 (KU-V); LSA-314, LSA-315 (KU-S).

L'eau du ballon supérieur de la chaudière descend dans le ballon inférieur par cinq tuyaux non chauffés (quatre du compartiment propre et un du compartiment sel), à la sortie desquels des grilles sont installées pour empêcher la vapeur d'être emprisonnée dans les tuyaux de descente. Ensuite, l'eau de chaudière du tambour inférieur pénètre dans les tubes d'évaporateur de l'écran radiant et du faisceau de convection. Le mélange vapeur-eau des tubes de l'évaporateur pénètre dans les déflecteurs du tambour supérieur, qui assurent la séparation de la vapeur des gouttelettes d'eau. La vapeur saturée de la partie supérieure du tambour, traversant le dispositif de séparation, pénètre dans le surchauffeur, où elle est chauffée à une température de 354 ºС. La vapeur du surchauffeur entre dans le dispositif de réduction ROU-40/15 pour réduire la pression de 34,0-38,5 kgf/cm 2 à 15 kgf/cm 2 .

La pression dans le système de vapeur des chaudières à récupération de chaleur KU-A, V, C est régulée par le dispositif pos.PIKA-160, dont la vanne de régulation est installée sur la conduite de sortie de vapeur dans ROU-40/15.

L'eau de purge continue des compartiments à sel du tambour supérieur de la chaudière pénètre dans les réservoirs de purge.

L'eau de purge périodique pendant le drainage de la chaudière pénètre également dans l'expandeur barbater des purges périodiques.

Depuis les réservoirs, l'eau, refroidie dans l'échangeur de chaleur, où elle chauffe l'eau d'alimentation du dégazeur B-201, pénètre dans le réservoir. L'eau est pompée du réservoir vers l'installation ELOU.

L'échantillonnage de l'eau de la chaudière de la ligne de purge continue est effectué via le refroidisseur d'échantillonnage.

Le gaz de traitement de la chaudière de récupération de chaleur KU-A, V, S avec une température de 530-650 ºС avec une fraction volumique de SO 2 de l'ordre de 7,5-8,5% entre dans le mélangeur X-103, où il se mélange à l'air et vapeur surchauffée.

Pour diluer le gaz de procédé, l'air s'échappant après refroidissement du condenseur et forcé par la soufflante est utilisé. La dilution du gaz de procédé avec de l'air est effectuée à une fraction volumique de SO 2 3,5-4,5%, ce qui est nécessaire pour réduire le point de rosée de l'acide qu'il contient et pour augmenter le degré d'oxydation de SO 2 en SO 3.

La vapeur est fournie au gaz de procédé à partir d'un système de vapeur à moyenne pression, préchauffé dans un réchauffeur électrique E-163 à une température de 250-300 ºС, et sert à maintenir l'humidité du gaz de procédé afin d'assurer une condensation suffisante de l'acide sulfurique dans le condenseur WSA E-109.

La consommation totale de gaz de procédé avant mélange avec l'air et la vapeur est enregistrée par l'appareil pos.FI-702, la température - par l'appareil pos.TIА-1103, la fraction volumique de SO 2 - par l'analyseur de gaz automatique AIA-501 .

La consommation de vapeur pour le mélange est régulée par le dispositif FIC-701, dont la vanne de régulation est installée sur la ligne de vapeur dans le réchauffeur électrique.

La température de la vapeur après le chauffage électrique est enregistrée par l'appareil pos TICA-1101 et est régulée par le système de contrôle des éléments chauffants du chauffage électrique.

La consommation d'air pour le mélange est régulée par le dispositif FIC-703 dont la vanne commande les pales de la porte d'admission du ventilateur.

Les dispositifs de débit d'air et de vapeur sont connectés dans un circuit en cascade pour le contrôle de la température pos.TICA-1105 du gaz de procédé à l'entrée de l'appareil de contact (convertisseur) pour maintenir la température entre 385 et 430 ºC.

Le gaz de traitement du mélangeur à une température de 400-430 ºС est envoyé à l'appareil de contact (convertisseur), où la conversion catalytique du dioxyde de soufre (anhydride sulfureux) en anhydride sulfurique a lieu sur deux couches du catalyseur au vanadium VK-WSA avec refroidissement intercouche du gaz de contact.

dispositif de contact est un appareil cylindrique en acier inoxydable, avec deux couches de catalyseur de 820 mm et 1640 mm de haut, respectivement.

Sur la première couche de catalyseur, environ 90 à 93 % du SO 2 sont convertis en SO 3, tandis que la température à la sortie de la 1ère couche s'élève à 500-550 ºС. Pour éliminer la chaleur de réaction, le gaz de la 1ère couche est refroidi dans le refroidisseur de gaz du rebouilleur E-105 à une température de 380–410 ºС, où de la vapeur de 62 kgf/cm2 est produite, puis il entre dans le mélangeur, et de là à la deuxième couche de catalyseur c. Sur la deuxième couche, la transformation finale du SO 2 en SO 3 a lieu, tandis que la température de sortie monte à 410–430 ºС.

La température du gaz à la sortie du refroidisseur de gaz est contrôlée par le dispositif TICA-1107 dont la vanne de régulation commande les vannes sur la dérivation de gaz du faisceau de tubes du refroidisseur de gaz.

Le blocage est prévu pour la température maximale du gaz à l'entrée de l'appareil de contact - pos.TISA-1104; alarme de température de gaz élevée à la sortie de la première couche - pos.TIА-1106 ; alarme basse et haute température à la sortie du refroidisseur de gaz - article TICA-1107, alarme basse et haute température à l'entrée de E-108 - article TIA-1109.

Le gaz après l'appareil de contact, ayant été pré-refroidi dans le refroidisseur de gaz riboiler, est envoyé au condenseur WSA pour condenser l'acide sulfurique du gaz.

La température du débit total à l'entrée du condenseur est enregistrée par l'appareil pos.TIА-1111 avec des alarmes de température basse et haute. Le blocage sur la température maxima pos.TISA-1110 du gaz à l'entrée du condenseur est prévu.

Pour réduire les émissions de SO 3 dans l'atmosphère ainsi que les gaz d'échappement, une unité de contrôle des vapeurs acides est prévue à la sortie du condenseur WSA. La réduction des émissions de SO 3 est obtenue en introduisant de la vapeur d'huile de silicone dans le flux gazeux à l'entrée du rebouilleur, qui sert de centres de condensation pour l'acide sulfurique dans le gaz et améliore ainsi la condensation acide dans le condenseur WSA.

L'alimentation en eau de chaudière des riboilers-refroidisseurs de gaz est assurée par la circulation naturelle de l'eau du tambour-collecteur de vapeur

En utilisant la chaleur du flux de gaz dans les rebouilleurs, de la vapeur est générée avec une pression de 62 kgf/cm 2 , qui est évacuée du tambour collecteur de vapeur vers ROU-40/15 via le régulateur de pression pos.PICSA-902.

L'eau d'alimentation est fournie par la pompe R-161A, B du dégazeur.

Le niveau d'eau est régulé par l'appareil pos.LICA-801, dont la vanne de régulation est installée sur la ligne d'eau d'alimentation de la pompe R-161A, B, avec alarmes de niveau haut et bas. Il y a un verrou sur le niveau minimum poz.LSA-802 dans le tambour collecteur de vapeur B-162.

Pour augmenter la fiabilité du collecteur de vapeur, une jauge de niveau supplémentaire pos.LIА-803 a été installée.

Pour soutenir composition chimique d'eau de chaudière (réduction de la salinité) le système prévoit une purge automatique des points bas par les vannes :

· Type HIC-753 "НЗ" - В-162;

· HV-791 - E-105 ;

· HV-792, HV-793, HV-794, HV-795 - E-108.

L'eau de purge de V-162, E-105, E-108 entre dans le réservoir de purge B-206A, d'où, avec l'eau de purge des chaudières de récupération de chaleur KU-A, V, C, elle est évacuée via le E-202 échangeur de chaleur dans le réservoir B-203 et la pompe Р-203А,В est pompée vers l'unité CDU.

Le gaz dans E-109 est fourni par deux flux.

La température de la surface des conduites d'entrée de gaz est enregistrée par des dispositifs pos.TIА-1112, TIA-1113 installés à l'entrée de chaque flux dans E-109, dont la diminution des lectures détermine le niveau d'acide sulfurique dans E- 109 et colmatage éventuel des tuyaux de l'appareil.

Le condenseur WSA E-109 est un appareil vertical composé de 5 modules contenant chacun 720 tubes de verre de 6,8 m de long et 40 mm de diamètre. À l'intérieur des tubes de verre se trouvent des spirales métalliques qui servent de centres pour la précipitation de l'acide sulfurique. À l'extrémité de chaque tube se trouve un filtre à cartouche (éliminateur de gouttes) conçu pour piéger le brouillard d'acide sulfurique. Le collecteur d'acide est situé au bas du condenseur WSA. Le corps du E-109 est revêtu de briques et de tuiles résistantes aux acides.

Dans le condenseur E-109, le gaz monte à l'intérieur des tubes de verre, sur les surfaces internes desquels l'acide sulfurique se condense en raison du refroidissement par l'air provenant du ventilateur K-130A, B entre les tubes.

Le gaz purifié avec une fraction massique résiduelle de SO 3 inférieure à 20 ppm et une température ne dépassant pas 120 ºС est évacué dans la cheminée.

La fraction massique de SO 3 dans le gaz purifié est mesurée par l'instrument AIA-652 avec alarme haut contenu SỐ 3.

La température du gaz purifié est régulée par le dispositif pos TICA-1115, dont la vanne-régulateur est installée sur la conduite d'air de refroidissement vers le réchauffeur HOB E-133 (air de ventilation en plus de E-109).

Le blocage est prévu pour la température maximale du gaz à la sortie de E-109 pos.TISA-1116.

La différence entre l'entrée et la sortie de gaz du condenseur E-109 est mesurée par l'instrument pos.PDI-903.

Air pour refroidir le condenseur WSA E-109 de l'atmosphère à travers filtre à air A-133A, B est aspiré par la soufflante K-130A, B et introduit dans l'espace annulaire E-109 à contre-courant du gaz purifié.

Après le condenseur E-109, l'air de refroidissement est divisé en flux :

· un flux va à l'admission de la soufflante K-131, qui fournit de l'air pour la dilution du gaz de procédé après KU-A, B, C ;

· le deuxième flux - le ventilateur K-132 est introduit dans le four des chaudières de récupération de chaleur KU-A, V, C pour la combustion du sulfure d'hydrogène ;

· une partie du débit est évacuée vers l'entrée du ventilateur K-130A, B pour maintenir la température de l'air au niveau du refoulement du ventilateur entre 20 et 35 ºC ;

· L'excès d'air est évacué vers la bougie par le réchauffeur HOV E-133, qui utilise la chaleur de l'air de refroidissement.

La température de l'air à l'entrée E-109 est contrôlée par le dispositif pos.TIC-1117, un registre à commande pneumatique est installé sur la conduite d'alimentation en air chaud à l'entrée du ventilateur K-130A, B.

La température de l'air après le filtre A-133A, B est mesurée par l'appareil pos.TIA-1123.

Une alarme est prévue pour la basse pression d'air à l'entrée des soufflantes K-130A, B - pos PIA-911,912, respectivement.

Pour éviter les fuites de gaz de procédé dans l'air de refroidissement, une pression différentielle entre l'air de refroidissement et le système de gaz de procédé est maintenue entre 10 et 41 mm w.c. dispositif pos.PDICSA-904, qui contrôle les portes d'admission des ventilateurs K-130A, B. Une alarme de basse pression et un verrouillage de basse pression différentielle entre l'air de refroidissement et le système de gaz de procédé du condenseur E-109 sont fournis.

L'acide sulfurique condensé du condenseur WSA E-109 s'écoule dans l'appareil et est dirigé vers le réservoir d'acide B-120.

Pour réduire la température de l'acide provenant de E-109 de 270 à 65 ºС, un flux froid d'acide circulant de la pompe Р-121А,В est ajouté au flux d'acide chaud.

L'acide du réservoir V-120 est pompé par la pompe R-121A, B à travers le refroidisseur d'acide à plaques E-122, où il est refroidi par circulation d'eau. et envoyé à :

la partie principale - en tant que recirculation pour le mélange avec l'acide chaud de E-109,

· la quantité restante des pompes d'acide sulfurique R-123A, B est pompée hors de l'usine.

La température de l'acide sulfurique à l'entrée des pompes R-121A, B est enregistrée par l'appareil pos.TIA-1119 avec une alarme de haute température. Le blocage sur la température maximale pos.TISA-1120 de l'acide sulfurique arrivant à la réception des pompes R-121A, B est prévu.

Le niveau d'acide dans le réservoir B-120 est régulé par des dispositifs pos.LICA-804, LISA-805 , la vanne est installée sur la ligne de pompage d'acide par des pompes R-123A, B de l'unité à la section de concentration d'acide sulfurique tit.75-11 et à l'unité de traitement chimique des eaux tit.517 PGPN. Il existe deux pipelines pour le pompage de l'acide sulfurique vers le parc 75-11, dont l'un est en réserve.

Une alarme de niveau bas et haut est fournie - pos.LICA-804 et blocage par niveaux minimum et maximum - pos.LISA-805 du réservoir V-120.

Une alarme de basse pression et un blocage de pression minimale sont fournis - pos.PICSА-906 dans la conduite de recirculation de l'acide sulfurique.

La fraction massique d'acide circulant dans la plage de 93 à 98% est contrôlée par l'analyseur pos.AICA-653 et maintenue alimentation automatique l'eau du réservoir B-150 à la conduite de circulation d'acide à l'aide de la vanne d'arrêt USV 1207.

Le niveau d'eau dans le réservoir B-150 est maintenu par le dispositif LIA-803, dont la vanne de régulation est installée sur la conduite d'eau vers le réservoir B-150. L'alarme de niveau bas et haut pos.LIА-803 dans le réservoir B-150 est fournie.

La consommation d'acide sulfurique de l'usine est enregistrée par le dispositif pos.FIQ-635.

La pression dans la conduite de pompage d'acide sulfurique est enregistrée par l'instrument PISA-907. En cas de chute de pression dans la conduite inférieure à 0,2 kgf / cm 2, la pompe de secours R-123A, B est activée conformément à l'appareil pos.PICSА-906 .Dans PbiS, il est écrit que le bloc BCA s'arrête.

Pour réduire la teneur en oxydes d'azote (N 2 O 3) dans l'acide sulfurique commercial (moins de 0,5 ppm), une solution aqueuse d'hydrate d'hydrazine à 64 % est fournie par une pompe doseuse R-124 depuis un réservoir V-160 jusqu'à la canalisation pour fournir de l'acide sulfurique au site de concentration tit.75-11. Une solution aqueuse prête à l'emploi à 64% d'hydrate d'hydrazine est fournie à l'usine dans un récipient d'un volume de 200 litres, à partir duquel elle est pompée dans le réservoir V-160 par une pompe à entraînement pneumatique.

Pour collecter les déversements accidentels d'acide, l'usine est équipée d'un réservoir enterré en béton armé V-209, dans lequel l'acide sulfurique est neutralisé avec une solution de NaOH à 15 % jusqu'à une valeur de pH comprise entre 7,0 et 8,0 selon l'analyseur AA-505. .

La solution alcaline pendant la neutralisation dans V-209 est fournie par gravité à partir du réservoir d'alcali V-208, dans lequel l'alcali est périodiquement pompé à partir des installations de réactifs.

Avant que l'alcali ne soit fourni à E-209, la pompe R-209 est mise en marche pour la circulation à travers le réservoir, et l'acide sulfurique est neutralisé en fournissant lentement de l'alcali au réservoir B-209.

La neutralisation de l'acide sulfurique dans le B-209 avec du carbonate de soude est fournie. Selon les lectures de l'analyseur et lors de la vérification avec un test décisif pH = 7, la solution neutralisée est pompée par la pompe R-209 vers l'automate en accord avec l'UVKiOSV.

13. Calcul du bilan matières

2H 2 S + 3O 2 \u003d 2SO 2 + 2 H 2 O

Capacité de gaz 1749,8 m 3 /h degré de conversion de H 2 S = 99,9

À venir						Consommation
M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol	M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol
58,00	45,31	0,23	17,50	0,12	0,78	SO2	64,00	4944,48	25,64	1730,57	12,53	77,26
34,00	2629,39	13,63	1732,30	11,82	77,33	H2O	18,00	1460,94	7,57	1818,06	13,16	81,16
32,00	3870,85	20,07	2709,59	18,49	120,96	N2	28,00	12741,53	66,06	10193,23	73,79	455,05
28,00	12741,53	66,06	10193,23	69,57	455,05	H2S	34,00	2,63	0,01	1,73	0,01	0,08
-	19287,07	100,00	14652,62	100,00	654,13	CO2	44,00	137,48	0,71	69,99	0,51	3,12
∑	-	19287,07	100,00	13813,58	100,00	616,68

SO2 + 0,5O2<=>SỐ 3

Degré de conversion SO2 = 98,5

À venir						Consommation
M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol	M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol
64,00	4944,48	46,03	1730,57	27,70	77,26	SỐ 3	80,00	6087,90	56,67	1704,61	31,60	76,10
32,00	1217,58	11,33	852,31	13,64	38,05	SO2	64,00	74,17	0,69	25,96	0,48	1,16
28,00	4580,42	42,64	3664,33	58,66	163,59	N2	28,00	4580,42	42,64	3664,33	67,92	163,59
-	10742,48	100,00	6247,21	100,00	278,89	∑	-	10742,48	100,00	5394,90	100,00	240,84

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

Conversion SO3 = 99,5 %

À venir						Consommation
M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol	M	kg	% Masse	m3	% à propos	kmol
SỐ 3	80,00	6087,90	80,90	1704,61	49,75	76,10	H2SO4	98,00	7420,39	98,61	1696,09	98,06	75,72
H2O	18,00	1362,93	18,11	1696,09	49,50	75,72	SỐ 3	90,00	30,44	0,40	7,58	0,44	0,34
SO2	64,00	74,17	0,99	25,96	0,76	1,16	SO2	64,00	74,17	0,99	25,96	1,50	1,16
∑	7524,99	100,00	3426,66	100,00	152,98	∑	7524,99	100,00	1729,62	100,00	77,22

14. Calcul du bilan thermique

Enthalpie standard de formation ΔH (298 K, kJ/mol)	Capacité calorifique molaire standard Cp (298 K, J/mol K)	Chaleur spécifique C (kJ/kg K)
			SO2	-296,90	39,90	0,62
O2	0,00	29,35	0,92
N2	0,00	29,10	1,04
SỐ 3	-439,00	180,00	2,25
H2O	-241,82	33,58	1,87
H2SO4	-814,20	138,90	1,42
C4H10	-124,70	97,78	1,69
CO2	-393,51	37,11

Bilan thermique de la réaction d'oxydation du dioxyde de soufre

ALORS 2 +1/2 O 2 = ALORS 3

Bilan thermique de la réaction de condensation de l'acide sulfurique

ALORS 3 + H 2 O = H 2 ALORS 4

D'après les calculs du bilan thermique des réactions d'oxydation du dioxyde de soufre et de condensation de l'acide sulfurique, on peut voir que lors de ces réactions, une quantité importante de chaleur est dégagée, qui doit être évacuée, ce qui se fait dans un véritable processus technologique pour augmenter le degré de conversion de ces réactions, et la chaleur est utilisée à diverses fins en tant que processus et entreprise.

15. Calcul du dispositif de contact

Calcul du temps de contact (donné dans la cinétique d'oxydation du dioxyde de soufre)

τ 1 \u003d ∑Δτ \u003d 3,188 s

τ 2 \u003d ∑Δτ \u003d 6,38 s

Le temps total de contact avec le gaz dans l'appareil de contact est

τ = 3,188 + 6,38 = 9,568

m 2

Calcul du diamètre du dispositif de contact

Le diamètre du dispositif de contact est de 8 m

16. Mesures de sécurité pendant le fonctionnement de l'installation de production

Exigences de sécurité lors du démarrage et de l'arrêt des systèmes technologiques et de certains types d'équipements, de leur mise en réserve, de leur mise en réserve et de leur mise en service à partir de la réserve

La principale exigence de sécurité lors du démarrage et de l'arrêt équipement technologique est le strict respect de la procédure de démarrage et d'arrêt de l'installation, prévue à l'article 6 du présent règlement.

Le démarrage ou le démantèlement des systèmes technologiques est effectué sur la base d'un ordre écrit de l'ingénieur en chef du PPGN, qui indique la personne responsable de la conduite sécuritaire des travaux et la procédure d'organisation du démarrage ou du démantèlement des systèmes technologiques. système.

Le démarrage ou le démantèlement des équipements individuels est effectué sur ordre du chef d'installation.

L'équipement est considéré comme en veille lorsqu'il est en bon état, entièrement équipé d'instruments de contrôle et de mesure, de dispositifs de signalisation et d'ESD, testé dans des conditions de travail, il y a une conclusion du mécanicien de l'installation ou de l'atelier sur son état de fonctionnement.

En hiver, tous les équipements de secours doivent être réchauffés.

L'équipement en réserve doit être soumis à une inspection visuelle quotidienne et l'équipement dynamique à une inspection et à un rodage à la fréquence établie, mais au moins une fois par mois. À pompes centrifuges il est nécessaire de tourner l'arbre à la main à chaque quart de travail.

Avant la mise en service, le système technologique doit être purgé à l'azote avec le contrôle de la teneur résiduelle en oxygène ne dépassant pas 0,5% vol. La sortie du système technologique vers le mode technologique normal est effectuée conformément à la section 6 du présent règlement.

Avant chaque démarrage des pompes de secours, vérifier leur état de fonctionnement et la position des vannes d'arrêt à l'aspiration et au refoulement de la pompe.

La réparation d'une pompe chaude affectée à la réserve ne doit être démarrée qu'après que sa température de corps ne dépasse pas 45 ºC.

Le dispositif de contact R-104 est expulsé des vapeurs d'acide sulfurique avec de l'air chaud à travers le condenseur WSA E-109 et plus loin dans la cheminée. Pour effectuer des travaux à l'intérieur du R-104 pendant l'arrêt, le catalyseur et l'appareil de contact sont refroidis par l'air du ventilateur K-132 selon le schéma des gaz de procédé. Si le catalyseur n'est pas déchargé de l'appareil, le R-104 est pressurisé avec de l'air fourni à l'appareil par un cavalier pour empêcher le contact du catalyseur avec l'air atmosphérique.

Exigences pour assurer la sécurité contre les explosions du processus technologique: les limites acceptées des blocs technologiques, les valeurs des indicateurs d'énergie et les catégories de risque d'explosion des blocs, les limites des dommages possibles lors d'explosions, les mesures de sécurité et de protection d'urgence fournies

Afin d'augmenter la sécurité et de limiter la masse de produits pouvant fuir dans l'environnement à la suite d'accidents, l'usine est équipée : de vannes d'arrêt à grande vitesse sur les lignes en amont des pompes, d'une réserve à 100 % pour pompes, systèmes de démarrage automatique pour pompes et ATS ; la tuyauterie des échangeurs de chaleur comporte des dérivations et des vannes d'arrêt.

L'unité est équipée d'un système de contrôle de processus distribué (DCS) et d'un système de protection d'urgence (ESD). Les alarmes lumineuses et sonores sont déclenchées aux valeurs maximales admissibles des paramètres technologiques.

Il y a un bloc technologique explosif à l'usine - le bloc de séparation.

L'évaluation du risque d'explosion de l'unité technologique a été faite conformément aux exigences Règles générales risque d'explosion des industries chimiques, pétrochimiques et de raffinage du pétrole" (PB 09-540-03). Parallèlement, les blocs technologiques comprennent les appareils nécessaires à la mise en œuvre du processus technologique principal. Les blocs comprennent des canalisations entre les appareils du bloc, ainsi que les raccords et l'instrumentation et l'instrumentation.

Les mesures de sécurité prises au cours du processus technologique avec l'exécution d'opérations de routine doivent répondre aux exigences de la documentation réglementaire et technique qui détermine la procédure et les conditions de conduite sûre du processus de production, les actions du personnel dans les situations d'urgence et la mise en oeuvre travaux de réparation. La liste de la documentation technique spécifiée doit être approuvée par l'ingénieur en chef de PPGN.

Afin d'assurer la sécurité du procédé, les mesures suivantes ont été prises :

Tous les équipements et canalisations à l'extérieur, ayant une température de paroi de plus de 60 ºС, et dans des pièces de plus de 45 ºС, sont isolés thermiquement ;

Tous les équipements et canalisations de protection contre l'électricité statique sont mis à la terre. L'installation est protégée contre la foudre ;

Toutes les parties mobiles des mécanismes sont protégées ;

Le réservoir B-120 est équipé d'alarmes de niveau supérieur et inférieur.

La portée obligatoire de la surveillance périodique de l'état et des paramètres de fonctionnement de l'installation par le personnel de contournement, ainsi que sa maintenance comprend :

· contrôle des températures et des pressions dans les appareils par des instruments installés sur site ;

Vérification des pompes centrifuges pour l'absence de vibrations et de bruits parasites (pour l'entretien);

· vérification de l'étanchéité des raccords à brides, des joints mentaux des vannes d'arrêt et des joints faciaux des pompes centrifuges ;

· contrôle visuel de l'absence de vibration des canalisations technologiques, notamment au refoulement des pompes ;

Vérifier la disponibilité et l'état de fonctionnement de l'instrumentation standard ;

contrôle visuel de la présence et du bon état des protecteurs des parties mobiles des mécanismes, des plates-formes de service ;

Contrôle visuel du bon état systèmes de ventilation;

contrôle visuel de l'état de fonctionnement de l'équipement de levage ;

Vérification des dispositifs d'échantillonnage pour les fuites de produit.

À période hivernale de plus, vous devez effectuer les opérations suivantes :

· contrôle du fonctionnement du chauffage à la vapeur basse pression des appareils, des canalisations technologiques, des dispositifs de contrôle-commande ;

· contrôle du fonctionnement du chauffage avec chauffage de l'eau des équipements de contrôle-commande, des aérothermes pour la ventilation d'alimentation et des canalisations technologiques ;

contrôle des systèmes de refroidissement des pompes centrifuges, assurant un débit d'eau constant;

contrôle de la perméabilité des drains et des conduites de drainage;

Contrôle du fonctionnement des purgeurs de condensat.

Il est interdit de supprimer les verrouillages dans les systèmes de contrôle automatique des processus.

En cas d'urgence causée par des écarts des paramètres de fonctionnement de l'usine par rapport aux exigences des normes du régime technologique énoncées à la section 4 du présent règlement, agir conformément au "Plan de localisation d'urgence" (PLAS).

Tous les types de travaux de réparation doivent être exécutés conformément aux "Calendriers d'entretien préventif programmé" annuels et mensuels. Les travaux de réparation doivent être effectués conformément aux exigences des instructions approuvées par l'ingénieur en chef de la société :

Instruction sur la procédure de réparation en toute sécurité dans OOO LUKOIL-PNOS (IB-025-003-2005);

Instruction sur la procédure de conduite en toute sécurité des travaux à chaud dans les installations de OOO LUKOIL-PNOS (PB-0001-1-2005);

Instruction sur la procédure de conduite en toute sécurité des travaux dangereux pour les gaz dans les installations de OOO LUKOIL-PNOS (B-025-002-2005);

Instructions sur la procédure de terrassement en toute sécurité sur le territoire de OOO LUKOIL-PNOS (IB-255-004-2005).

L'échantillonnage du sulfure d'hydrogène et le drainage des séparateurs et des conteneurs doivent être effectués dans un masque à gaz debout dos au vent avec une doublure dans un masque à gaz.

Mesures de sécurité dans la conduite du processus technologique, l'exécution des opérations de routine

Le fonctionnement sûr de l'installation dépend des qualifications service personnelle, respect des règles de sécurité, sécurité incendie et gaz, règles de fonctionnement technique des équipements et des communications, respect des normes de la réglementation technologique.

Les personnes ayant atteint l'âge de 18 ans, qui ont reçu une formation en sécurité du travail et en protection du travail, une formation théorique et pratique sur les méthodes et méthodes de travail sûres, et qui ont réussi l'examen d'admission au travail indépendant, qui n'ont pas de contre-indications médicales , sont autorisés à travailler.

Toute la documentation réglementaire et technique nécessaire qui détermine la procédure et les conditions de conduite en toute sécurité du processus de production, les actions du personnel dans les situations d'urgence et la mise en œuvre des travaux de réparation, selon la liste approuvée par l'ingénieur en chef du PPGN, doit être disponible dans l'établissement, sa connaissance et son respect par le personnel sont obligatoires.

Vous ne pouvez travailler que sur du matériel de travail. Surveiller en permanence le fonctionnement des dispositifs de contrôle et d'automatisation, des systèmes d'alarme et des verrouillages. Respectez strictement tous les paramètres du mode technologique.

Afin d'éviter la contamination des gaz dans les locaux industriels, une surpression d'air excessive est créée dans l'opérateur, le pompage, le poste de transformation, les tableaux de distribution avec un taux de renouvellement d'air de 5.

Les pompes sont équipées de garnitures mécaniques.

Tous les appareils sous pression sont équipés de soupapes de sécurité. Les gaz combustibles sont évacués des soupapes de sécurité dans la ligne de torche ; la vanne sur la ligne flare doit être ouverte pendant le fonctionnement de l'unité.

L'éclairage de l'installation est réalisé conformément à la réglementation en vigueur, les luminaires sont antidéflagrants.

Mesures pour assurer la sécurité incendie pendant le processus technologique

La sécurité incendie de l'installation est assurée par le système de prévention de la formation d'un environnement combustible, la prévention de la formation de sources d'inflammation dans un environnement combustible, l'automatisation maximale du processus technologique, l'utilisation d'agents extincteurs et alarme incendie, l'utilisation de structures de construction de base avec des limites de résistance au feu et des limites de répartition du feu réglementées, le respect des consignes et des règles de sécurité incendie lors de l'exploitation des bâtiments, des ouvrages et des équipements.

Le territoire de l'installation de production, ainsi que les installations et équipements de production, doivent être maintenus propres et rangés en tout temps.

Fumer sur l'installation interdit. Il est permis de fumer dans une zone spécialement aménagée (en accord avec les pompiers), équipée d'une poubelle à mégots et d'un extincteur.

L'étanchéité des équipements, en particulier des raccords à brides et des presse-étoupes, nécessite un contrôle strict par le personnel d'exploitation. Si un passage est détecté, il est nécessaire de fournir immédiatement de la vapeur d'eau au passage et de prendre des mesures pour désactiver la section ou l'appareil d'urgence.

À conditions hivernales le réchauffement des équipements, des canalisations et des vannes gelés n'est autorisé qu'avec de la vapeur ou eau chaude. L'utilisation de feu ouvert est interdite.

En cas d'incendie dans les locaux de production, la possibilité d'évacuation des personnes en toute sécurité est prévue.

En cas d'incendie ou d'accident dans l'installation, le personnel non impliqué dans l'élimination d'un incendie ou d'une situation d'urgence est évacué du territoire de l'installation.

L'emplacement des équipements et des bâtiments prévoit le respect de coupe-feu appropriés.

L'unité est équipée des extincteurs suivants :

5 moniteurs d'incendie fixes protégeant les équipements de l'installation extérieure ;

L'eau de lutte contre l'incendie est fournie aux moniteurs d'incendie à partir du réseau d'alimentation en eau de lutte contre l'incendie de l'entreprise ;

Des colonnes montantes de vapeur sont prévues pour l'extinction locale de la source d'incendie dans les locaux industriels et à l'installation extérieure ;

L'unité est équipée de tuyaux en caoutchouc pour fournir de la vapeur ou de l'azote aux lieux d'un éventuel incendie ;

Lors de l'installation en lieux désignés des extincteurs à mousse et à poudre, des boîtes avec du sable, du feutre, du tissu d'amiante sont fournis;

Protection des locaux par alarme incendie automatique ;

Des points d'appel manuels pour les alarmes incendie sont fournis, situés à l'extérieur du bâtiment et le long du périmètre de l'installation ;

Le placement des structures, équipements, appareils, voies d'évacuation et sorties est effectué en tenant compte des normes et règles de sécurité incendie et assure l'évacuation des personnes des bâtiments et locaux avant les valeurs maximales admissibles des facteurs d'incendie dangereux.

Méthodes sûres de traitement des dépôts pyrophoriques

Les appareils et les canalisations après le retrait de l'équipement de l'exploitation et leur libération des produits doivent être cuits à la vapeur d'eau.

Une fois l'appareil débarrassé du condensat, le raccord inférieur ou la trappe doit être ouvert et un échantillon d'air prélevé pour analyser la teneur en concentrations dangereuses de vapeurs de produit (ne doit pas dépasser 20 % de la limite inférieure de concentration de propagation de la flamme NKRP ).

Lors du nettoyage de l'appareil, il est nécessaire d'humidifier les dépôts sur les parois de l'appareil. Lors du nettoyage de l'appareil, des outils anti-étincelles sont utilisés. Un permis de travail est délivré pour l'exécution de ces travaux conformément à la procédure établie.

Les dépôts pyrophoriques retirés de l'équipement doivent être maintenus humides jusqu'à leur destruction. Éliminer les dépôts pyrophoriques pour les stocker dans l'accumulateur de boues UVKiOSV.

Méthodes de neutralisation des produits de production en cas de déversements et d'accidents

En cas de déversement d'acide sulfurique dans la salle des pompes, aménager immédiatement une digue de sable pour éviter un épandage ultérieur du produit. Avant de nettoyer le produit renversé, neutraliser avec de la soude ou de la chaux.

L'élimination de l'acide sulfurique lors de la libération des filtres, de la réparation des pompes à acide R-121A, B, R-123A, B ou de l'échantillonnage s'effectue dans un conteneur enterré et est neutralisé avec une solution alcaline à 10 %.

Lors de la neutralisation d'acide sulfurique renversé, travaillez en combinaison et utilisez un masque à gaz.

Une méthode sûre pour retirer les produits de production des systèmes technologiques et de certains types d'équipements

Lorsque l'installation est arrêtée pour réparation, le sulfure d'hydrogène gazeux est envoyé à la torchère.

L'appareil de contact (convertisseur) R-104 est initialement soufflé avec les gaz de combustion de la vapeur d'acide sulfurique à travers le condenseur WSA E-109, puis avec de l'air chaud de manière normale dans la cheminée.

L'acide sulfurique est pompé vers le parc de marchandises 75-11. Les résidus acides sont drainés dans la cuve enterrée B-209 et neutralisés par une solution alcaline à 10%, ou remplis de carbonate de soude (jusqu'à pH = 7), puis pompés vers l'automate, en accord avec l'UVKiOSV.

Les principaux dangers potentiels des équipements et des canalisations utilisés, leurs composants critiques et les mesures pour empêcher la dépressurisation d'urgence des systèmes technologiques

Les principaux dangers potentiels des équipements de procédé et des canalisations utilisées, leurs unités critiques à l'usine sont :

· Le gaz contenant du sulfure d'hydrogène traité à l'usine est explosif, inflammable et toxique ;

· le sulfure d'hydrogène en présence de vapeur d'eau est une substance fortement corrosive qui affecte le métal, entraînant une dépressurisation de l'équipement de traitement ;

· la présence de surpression (jusqu'à 15 kgf/cm 2 - vapeur à moyenne pression) et de températures élevées dans les appareils et les canalisations crée un risque de rupture ;

· en cas de violation des modes de fonctionnement de l'équipement ou en cas d'usure mécanique ou corrosive, une dépressurisation est possible avec l'apparition de concentrations explosives et toxiques de gaz, pouvant entraîner des explosions et / ou des incendies, ainsi qu'un empoisonnement du personnel;

défaite choc électrique en cas de défaillance de la mise à la terre des parties conductrices de courant de l'équipement ou de rupture de l'isolation électrique ;

· la possibilité de chute du personnel de service lors de l'entretien d'appareils et de canalisations situés à une hauteur de plus d'un mètre, en l'absence d'une clôture ou de son dysfonctionnement ;

· la possibilité d'obtenir une brûlure thermique en cas de contact de parties non protégées du corps avec des surfaces chauffées d'appareils et de canalisations à isolation brisée ;

La présence de mécanismes rotatifs crée un risque de blessure de leur part;

· la possibilité de dépressurisation ou de destruction d'appareils et de canalisations sous l'influence de facteurs de force externes.

Les mesures visant à prévenir la dépressurisation d'urgence des systèmes technologiques sont les suivantes :

· traitement thermique des principaux équipements technologiques et des tronçons soudés des canalisations dans des milieux provoquant des fissurations par corrosion ;

· S'assurer de la conformité des équipements de canalisation, des vannes d'arrêt, des dispositifs de sécurité, des systèmes d'automatisation de protection, des systèmes d'alarme avec les exigences des NTD en vigueur ;

· grade état technique appareils, équipements, canalisations et autres éléments de l'installation ;

fonctionnement du seul équipement utilisable et mise en œuvre en temps opportun de la maintenance préventive planifiée ;

Inspection en temps opportun de l'équipement ;

Assurer la réparation et le nettoyage de haute qualité des appareils, des pipelines ;

· mener le processus technologique sans violer les normes de cette réglementation technologique, à l'exclusion de la sortie des paramètres de l'appareil et de l'équipement pour les valeurs critiques.

17. Liste de la littérature utilisée

1. Réglementation technologique de l'usine d'acide sulfurique

2. B.T.Vasiliev, M.I.Otvagina ; Technologie de l'acide sulfurique. Moscou : Chimie 1985. 386pages

3h du matin Kutepov ; Technologie chimique générale. Moscou : École supérieure, 1990. 520 p.

4. Amelin AG Production d'acide sulfurique. Moscou 1983

Le procédé technologique de production d'acide sulfurique à partir de soufre élémentaire par la méthode de contact diffère du procédé de production à partir de pyrites par un certain nombre de caractéristiques :

conception spéciale de fours pour la production de gaz de four;

teneur accrue en oxyde de soufre (IV) dans le gaz du four;

pas de prétraitement des gaz du four. La production d'acide sulfurique à partir de soufre par la méthode du double contact et de la double absorption (Fig. 1) comprend plusieurs étapes :

L'air après dépoussiérage est fourni par une soufflante à gaz à la tour de séchage, où il est séché avec de l'acide sulfurique à 93-98% jusqu'à une teneur en humidité de 0,01% en volume; L'air séché entre dans le four à soufre après préchauffage dans l'un des échangeurs de chaleur de l'unité de contact.

La combustion (combustion) du soufre est une réaction exothermique homogène, qui est précédée du passage du soufre solide à l'état liquide et de son évaporation ultérieure :

S la télé →S F → S VAPEUR

Ainsi, le processus de combustion se déroule en phase gazeuse dans un flux d'air pré-séché et est décrit par l'équation :

S + O 2 → AINSI 2 + 297,028 kJ ;

Pour la combustion du soufre, des fours à brûleur et à cyclone sont utilisés. Dans les fours à brûleur, le soufre fondu est pulvérisé dans la chambre de combustion par de l'air comprimé à travers des buses qui ne peuvent pas fournir un mélange suffisant de vapeur de soufre avec l'air et le taux de combustion requis. Dans les fours à cyclone, fonctionnant sur le principe des dépoussiéreurs centrifuges (cyclones), un bien meilleur mélange des composants est obtenu et une intensité de combustion du soufre plus élevée est obtenue que dans les fours à buses.

Ensuite, le gaz contenant 8,5-9,5 % de SO 3 à 200 °C entre dans la première étape d'absorption dans l'absorbeur irrigué avec de l'oléum et de l'acide sulfurique à 98 % :

ALORS 3 +H 2 O→N 2 ALORS 4 +130,56 kJ ;

Ensuite, le gaz est nettoyé des projections d'acide sulfurique, chauffé à 420°C, et entre dans la deuxième étape de conversion, qui se déroule sur deux couches de catalyseur. Avant la deuxième étape d'absorption, le gaz est refroidi dans un économiseur et introduit dans l'absorbeur de deuxième étape pulvérisé avec de l'acide sulfurique à 98%, puis, après avoir été éclaboussé, il est rejeté dans l'atmosphère.

Le gaz de four provenant de la combustion du soufre a une teneur plus élevée en oxyde de soufre (IV) et ne contient pas une grande quantité de poussière. Lors de la combustion du soufre natif, il manque également complètement de composés d'arsenic et de sélénium, qui sont des poisons catalytiques.

Ce circuit est simple et s'appelle le "court-circuit" (Fig. 2).

Riz. 1. Schéma de production d'acide sulfurique à partir de soufre par la méthode DK-DA:

1 four à soufre ; 2 chaudières à récupération de chaleur ; 3 - économiseur ; Foyer à 4 allumeurs ; 5, 6-échangeurs de chaleur du four de démarrage ; appareil à 7 broches ; 8 échangeurs de chaleur ; Absorbeur à 9 oléums ; 10 tours de séchage ; 11 et 12 respectivement. des premier et deuxième absorbeurs monohydratés ; 13-collecteurs d'acide.

Fig.2. Production d'acide sulfurique à partir de soufre (schéma court):

1 - chambre de fusion pour le soufre ; 2 - filtre à soufre liquide; 3 - four pour brûler le soufre; 4 - chaudière à récupération de chaleur ; 5 - dispositif de contact ; 6 - système d'absorption d'oxyde de soufre (VI); 7- réfrigérateurs à acide sulfurique

Les usines existantes de production d'acide sulfurique à partir de soufre, équipées de fours de type cyclone, ont une capacité de 100 tonnes de soufre ou plus par jour. De nouvelles conceptions sont en cours de développement avec une capacité allant jusqu'à 500 t/jour.

Consommation pour 1 tonne de monohydrate : soufre 0,34 tonne, eau 70 m 3 , électricité 85 kWh.

Les réactifs initiaux pour la production d'acide sulfurique peuvent être du soufre élémentaire et des composés contenant du soufre, à partir desquels du soufre ou du dioxyde de soufre peut être obtenu.

Traditionnellement, les principales sources de matières premières sont le soufre et les pyrites de fer (soufre). Environ la moitié de l'acide sulfurique est obtenue à partir de soufre, un tiers - à partir de pyrites. Une place importante dans le bilan des matières premières est occupée par les effluents gazeux de la métallurgie non ferreuse, contenant du dioxyde de soufre.

Dans le même temps, les gaz d'échappement sont la matière première la moins chère, les prix de gros de la pyrite sont également bas, tandis que le soufre est la matière première la plus chère. Par conséquent, pour que la production d'acide sulfurique à partir de soufre soit économiquement viable, un schéma doit être développé dans lequel le coût de son traitement sera nettement inférieur au coût de traitement de la pyrite ou des gaz de dégagement.

Obtention d'acide sulfurique à partir de sulfure d'hydrogène

L'acide sulfurique est produit à partir d'hydrogène sulfuré par catalyse humide. Selon la composition des gaz combustibles et la méthode de leur purification, le sulfure d'hydrogène gazeux peut être concentré (jusqu'à 90%) et faible (6-10%). Cela détermine le schéma de transformation en acide sulfurique.

La figure 1.1 montre un schéma de production d'acide sulfurique à partir de gaz de sulfure d'hydrogène concentré. Le sulfure d'hydrogène mélangé à l'air purifié dans le filtre 1 entre dans le four 3 pour combustion. Dans la chaudière de récupération de chaleur 4, la température du gaz quittant le four diminue de 1000 à 450 °C, après quoi le gaz pénètre dans l'appareil de contact 5. La température du gaz quittant les couches de la masse de contact est réduite en soufflant dans air froid sec. A partir de l'appareil de contact, le gaz contenant du SO3 entre dans la tour de condenseur 7, qui est un épurateur avec une buse irriguée avec de l'acide. La température de l'acide d'irrigation à l'entrée de la tour est de 50-60°С, à la sortie de 80-90°С. Dans ce mode, dans la partie inférieure de la tour, le gaz contenant des vapeurs de H 2 O et de SO 3 est rapidement refroidi, une sursaturation élevée se produit et un brouillard d'acide sulfurique se forme (jusqu'à 30 à 35 % de toute la production passe dans le brouillard ), qui est ensuite capturée dans l'électrofiltre 8. Pour obtenir le meilleur dépôt de gouttelettes de brouillard dans les électrofiltres (ou filtres d'un autre type), il est souhaitable que ces gouttelettes soient grosses. Ceci est réalisé en augmentant la température de l'acide pulvérisé, ce qui entraîne une augmentation de la température de l'acide sortant de la tour (une augmentation de la température de la surface de condensation) et contribue au grossissement des gouttelettes de brouillard. Le schéma de production d'acide sulfurique à partir de gaz de sulfure d'hydrogène faible diffère du schéma illustré à la figure 1.1 en ce que l'air fourni au four est préchauffé dans des échangeurs de chaleur par le gaz quittant les couches de catalyseur, et le processus de condensation est effectué dans un condenseur bouillonnant de type concentrateur Chemiko.

Le gaz traverse successivement la couche d'acide dans trois chambres de l'appareil de barbotage, la température de l'acide dans celles-ci est régulée par l'apport d'eau dont l'évaporation absorbe la chaleur. Du fait de la température élevée de l'acide dans la première chambre (230-240°C), les vapeurs de H 2 SO 4 s'y condensent sans formation de brouillard.

1 filtre, 2 ventilateurs, 3 fours, 4 chaudières à vapeur, appareil à 5 ​​broches, 6 réfrigérateurs, 7 condenseurs à tour, 8 filtres électriques, 9 collecteurs à circulation, 10 pompes.

Figure 1.1 Schéma de production d'acide sulfurique à partir de sulfure d'hydrogène gazeux à haute concentration :

Dans les deux chambres suivantes (la température de l'acide dans celles-ci est respectivement d'environ 160 et 100 ° C), du brouillard se forme. Cependant, en raison de la température assez élevée de l'acide et de la grande quantité de vapeur d'eau dans le gaz, correspondant à la pression de vapeur d'eau saturée sur l'acide dans les chambres, le brouillard se forme sous la forme de grosses gouttelettes qui sont facilement déposé dans l'électrofiltre.

L'acide productif s'écoule de la première chambre (le long du gaz), se refroidit dans un réfrigérateur et est acheminé vers l'entrepôt. La surface des réfrigérateurs dans un tel compartiment d'absorption est 15 fois plus petite que dans un compartiment d'absorption avec une tour de condenseur, du fait que la majeure partie de la chaleur est évacuée par évaporation de l'eau. La concentration d'acide dans la première chambre (acide de production) est d'environ 93,5 %, dans les deuxième et troisième chambres, respectivement, de 85 et 30 %. .

Le processus de production d'acide sulfurique peut être décrit comme suit.

La première étape est la production de dioxyde de soufre par oxydation (grillage) de matières premières contenant du soufre (le besoin de cette étape est éliminé lorsque les gaz résiduaires sont utilisés comme matières premières, car dans ce cas, le grillage au sulfure est l'une des étapes d'autres procédés technologiques).

Obtention de gaz de torréfaction. Afin de stabiliser le processus de cuisson en lit fluidisé, on contrôle automatiquement : la concentration de SO2 dans le gaz, la quantité d'air entrant dans le four, la hauteur du lit fluidisé et le vide dans le four. La constance du volume de dioxyde de soufre et de sa concentration en SO2 à la sortie du four est maintenue en régulant automatiquement l'apport d'air et de pyrite dans le four, en fonction de la température des gaz d'échappement. La quantité d'air fournie à la fournaise est régulée par un régulateur qui agit sur la position du papillon des gaz dans la buse du ventilateur. La stabilité de la concentration de SO2 dans le gaz avant l'électrofiltre est assurée par un régulateur automatique en modifiant la vitesse de l'alimentateur alimentant le four en pyrites. La hauteur du lit fluidisé dans le four est régulée par la vitesse d'enlèvement de la cendre en modifiant la vitesse de rotation de la vis de déchargement ou le degré d'ouverture de la porte du secteur pour décharger la cendre. Une dépression constante dans la partie supérieure du four est maintenue par un régulateur qui modifie en conséquence la position du papillon des gaz devant le ventilateur.

Le gaz de torréfaction 350-400оС entre dans la tour de lavage creuse où il est refroidi à 80оС par la tour d'irrigation avec 60-70% d'acide sulfurique.

De la tour de lavage creuse, le gaz entre dans la deuxième tour de lavage avec une buse où il est irrigué avec de l'acide sulfurique à 30 % et refroidi à 30 °C.

Dans les tours de lavage, le gaz est débarrassé des résidus de poussière dans les gouttes d'acide sulfurique, les oxydes d'arsenic et de sélénium, qui sont présents dans le gaz de grillage et sont toxiques pour le catalyseur dans l'appareil de contact, se dissolvent. Le brouillard d'acide sulfurique contenant des oxydes d'arsenic et de soufre dissous est déposé dans des précipitateurs électrostatiques humides.

Le séchage final du gaz de torréfaction après le précipitateur électrostatique est effectué dans une colonne d'absorption avec un garnissage

acide sulfurique concentré (93-95%).

Le gaz SO2 sec nettoyé est introduit dans l'échangeur de chaleur. où il est chauffé par les gaz chauds de l'appareil de contact.

Le gaz pénètre dans l'appareil de contact et est oxydé en SO3. Le catalyseur est le pentoxyde de vanadium.

Le gaz chaud SO3 (450-480оС) sortant de l'appareil de contact entre dans l'échangeur de chaleur, dégage de la chaleur au gaz frais, puis entre dans le réfrigérateur et est ensuite envoyé pour absorption.

L'absorption du SO3 s'effectue dans deux tours successives. La première tour est irriguée avec de l'oléum. Contenant 18-20% de SO3 (libre) La deuxième tour est irriguée avec de l'acide sulfurique concentré. Ainsi, deux produits se forment au cours du processus de production : l'oléum et l'acide sulfurique concentré.

Les gaz d'échappement contenant du SO2 résiduel passent à travers des absorbeurs alcalins qui sont ensuite irrigués avec de l'eau ammoniacale et du sulfite d'ammonium.

1.3 Principaux équipements de traitement principaux

Dans la production d'acide sulfurique, les équipements technologiques suivants sont utilisés:

1. Tour de lavage.

2. Tour de lavage avec buse.

3. Filtre humide.

4. Tour de séchage.

5. Turbocompresseur.

6. Échangeur de chaleur tubulaire.

7. Contacter l'appareil.

8. Refroidisseur de gaz tubulaire.

9. Tour d'absorption.

10. Réfrigérateur acide.

11. Collecteur d'acide.

12. Pompe centrifuge.

13. Four à lit fluidisé.

La phase principale du procédé de production d'acide sulfurique est l'oxydation du dioxyde de soufre dans un appareil de contact.

Description de la conception des principaux composants de l'appareil de contact /11/.

Figure 1 - Schéma du compartiment de contact avec double contact

La figure 1 montre un schéma d'un compartiment de contact avec double contact. Le gaz passe par les échangeurs de chaleur 1 et 2 et pénètre dans la première, puis dans la deuxième et la troisième couche de la masse de contact de l'appareil 3. Après la troisième couche, le gaz est fourni à l'absorbeur intermédiaire 8, de celui-ci aux échangeurs de chaleur 5 et 4, puis à la quatrième couche de la masse de contact . Le gaz refroidi dans l'échangeur de chaleur 5 traverse l'absorbeur 6 et en est rejeté dans l'atmosphère. La figure 2 montre un appareil de contact moderne en termes de H2SO4, selon leur taille, à partir de 01.01.01 t/jour de H2SO4. 200 à 300 litres de masse de contact pour 1 tonne de production quotidienne sont chargés dans l'appareil. Les appareils de contact de tube sont utilisés pour l'oxydation du SO2 moins fréquemment que les appareils de contact d'étagère.

Figure 2 - Schéma d'un appareil de contact avec un échangeur de chaleur externe

Pour l'oxydation du dioxyde de soufre à fortes concentrations, il est rationnel d'utiliser des appareils de contact à lits catalytiques fluidisés. Pour réduire la teneur en SO2 dans les gaz d'échappement, la méthode de double contact est largement utilisée, dont l'essence est que l'oxydation du SO2 sur le catalyseur est réalisée en deux étapes. Dans la première étape, le degré de conversion est d'environ 0,90. Avant la seconde étape de mise en contact, le trioxyde de soufre est isolé du gaz ; en conséquence, le rapport O2:SO2 dans le mélange gazeux restant augmente, ce qui augmente le degré de conversion à l'équilibre (xp). En conséquence, dans une ou deux couches de la masse de contact de la deuxième étape de mise en contact, le degré de conversion du dioxyde de soufre restant est de 0,995 à 0,997 et la teneur en SO2 dans les gaz d'échappement est réduite à 0,003 %. Avec un double contact, le gaz est chauffé de 50 à 420-440 ° C deux fois - avant la première et avant la deuxième étape de contact, par conséquent, la concentration de dioxyde de soufre commence à être plus élevée qu'avec un seul contact conformément à l'adiabatique niveau.

1.4 Paramètres du mode technologique normal

Dans le processus technologique de production d'acide sulfurique, il existe des quantités qui caractérisent ce processus, les soi-disant paramètres de processus.

L'ensemble des valeurs de tous les paramètres du processus est appelé /12/ le mode technologique, et l'ensemble des valeurs des paramètres qui fournissent la solution du problème cible est appelé le mode technologique normal.

Les principaux paramètres technologiques à maîtriser avec la justification de leur influence sur la qualité du produit fabriqué et la sécurité du procédé sont déterminés.

Les paramètres suivants sont soumis au contrôle /2/ :

1. Température du gaz de four fourni à la première tour de lavage. Si la température s'écarte de la plage spécifiée: vers un côté inférieur - la réaction de la concentration de SO2 ralentira, une déviation vers un côté supérieur - entraînera une consommation de chaleur injustifiée.

2. Température dans le collecteur d'acide 1, 2, 3, 4, 5. Si la température s'écarte de la plage spécifiée: vers un côté inférieur - la concentration de SO2 ralentira, un écart vers un côté supérieur - entraînera une consommation de chaleur injustifiée.

3. Température du gaz de grillage à la sortie de l'échangeur de chaleur tubulaire. Si la température s'écarte de la plage spécifiée: vers un côté inférieur - la concentration de SO2 à SO3 ralentira, un écart vers un côté supérieur - entraînera une consommation de chaleur injustifiée.

4. Température de SO3 dans le réfrigérateur. Après avoir quitté l'appareil de contact, le SO3 doit être refroidi pour poursuivre la réaction dans la tour d'absorption.

5. La pression du gaz fourni au four KS. Le contrôle de la pression du gaz naturel est essentiel pour une combustion correcte et efficace. Les fluctuations de pression dans le réseau de gaz peuvent rendre le processus de combustion instable et conduire à une combustion incomplète du combustible, et par conséquent, une consommation excessive injustifiée de combustible gazeux se produira. La combustion complète du gaz est importante non seulement pour obtenir un rendement élevé du four, mais également pour obtenir un mélange inoffensif de gaz d'échappement qui n'affecte pas la santé humaine.

6. La pression de l'air fourni au turbocompresseur. Le contrôle de la pression d'air est essentiel pour le fonctionnement correct et efficace du compresseur. Une déviation de la pression atmosphérique par rapport à la plage spécifiée conduira à une faible efficacité de son travail.

7. La pression de l'air fourni au réfrigérateur. Le contrôle de la pression d'air est essentiel pour une performance maximale du réfrigérateur.

8. Consommation d'air fourni au four. Le contrôle du débit d'air est essentiel pour une combustion correcte et efficace. Avec de petits excès d'air dans l'espace du four, une combustion incomplète du combustible se produira et, par conséquent, une consommation excessive injustifiée de combustible gazeux se produira. La combustion complète du gaz est importante non seulement pour obtenir un rendement élevé du four, mais également pour obtenir un mélange inoffensif de gaz d'échappement qui n'affecte pas la santé humaine.

9. Consommation de gaz de four sortant du four KC. La quantité de gaz de four doit être constante, car les écarts par rapport à la norme peuvent nuire à la production dans son ensemble.

10. Consommation de pyrite dans le four. Avec un manque de produit - entraînera une consommation de chaleur injustifiée

11. Le niveau sur le collecteur d'acide 1, 2, 3, 4, 5 est nécessaire pour obtenir la quantité d'acide requise et sa concentration ultérieure. Avec un manque ou un excès d'acide, la concentration souhaitée ne sera pas atteinte.

12. Concentration sur la première tour de lavage. L'acide fourni pour l'irrigation de la première tour de lavage doit avoir la concentration requise (acide sulfurique à 75 %) en autrement la réaction dans son ensemble ne se déroulera pas correctement.

13. Concentration sur la deuxième tour de lavage. L'acide fourni pour l'irrigation de la deuxième tour de lavage doit avoir la concentration requise (30% d'acide sulfurique), sinon la réaction dans son ensemble ne se déroulera pas correctement.

14. Concentration dans la tour de séchage. L'acide fourni à la tour de séchage pour l'irrigation doit avoir la concentration requise (acide sulfurique à 98 %), sinon la réaction dans son ensemble ne se déroulera pas correctement.

Tableau 1 - Paramètres technologiques à contrôler

production d'acide sulfurique

2. Sélection et base des paramètres de surveillance et de contrôle

2.1 Sélection des paramètres de base et des commandes

2.1.1 Contrôle de la température

Il est nécessaire de contrôler la température dans la tour de lavage. Dans l'appareil de contact, il est nécessaire de contrôler la température à 450ºС, car /2/ ce n'est qu'à cette température que le soufre brûle des pyrites. De plus, avec une augmentation de cette température, les équipements et appareils peuvent tomber en panne.

2.1.2 Contrôle de flux

Le contrôle des fumées est nécessaire car leur quantité influe sur la combustion du soufre dans le four KS. Pour que le processus se déroule correctement, nous plaçons un capteur de contrôle de débit dans la canalisation avant l'entrée du gaz de torréfaction dans le four KS, car il contrôle le degré de combustion du soufre dans le four.

2.1.3 Contrôle des concentrations

Il est nécessaire de surveiller en permanence la concentration en soufre dans le collecteur d'acide.

Le niveau requis de concentration en soufre est de 30% de la masse totale du mélange.

Une diminution ou une augmentation de ce paramètre entraînera des défauts du produit dès son stade initial de production.

Il faut également contrôler la concentration en acide sulfurique dans la tour de lavage avec une buse égale à 75%, ainsi que la concentration dans la tour de séchage, égale à 92%.

2.1.4 Contrôle de niveau

Le contrôle du niveau est nécessaire dans le récipient de collecte d'acide, s'il y a beaucoup d'acide, il peut fuir et ainsi nuire à l'équipement et aux personnes à proximité.

2.2 Sélection et justification des paramètres de contrôle et des canaux d'influence

2.2.1 Contrôle de la température dans le PCC

Il est nécessaire de réguler la température dans le PCS, qui doit être égale à 450ºС. Une augmentation de cette température conduit à une combustion incomplète de l'acide sulfurique et, en raison d'une température insuffisamment basse, des défauts de produit se produisent. Le contrôle de la température dans cette section du processus technologique est effectué en contrôlant l'alimentation en gaz de combustion du PKS - à l'aide d'un actionneur.

2.2.2 Contrôle de la concentration de la tour de lavage

Il est nécessaire de surveiller en permanence la concentration en soufre dans le collecteur d'acide, qui doit être égale à 92 %. Une diminution ou une augmentation de ce paramètre entraînera une réaction incorrecte, ce qui perturbera l'ensemble du processus technologique. La régulation de la concentration dans cette section du processus technologique est réalisée en contrôlant l'alimentation en eau du collecteur d'acide - à l'aide d'un actionneur.

2.2.3 Contrôle de pression PKS

Il est nécessaire de contrôler en permanence la pression dans le PCS, qui doit être égale à 250 kPa. Une diminution ou une augmentation de ce paramètre entraînera des défauts du produit dès son stade initial de production. La régulation de la pression dans cette section du processus technologique est réalisée en contrôlant l'alimentation en air atmosphérique - à l'aide d'un actionneur.

2.2.4 Contrôle de niveau dans le réservoir d'acide

Il est nécessaire de contrôler en permanence le niveau dans le collecteur d'acide, qui ne doit pas dépasser 75 cm3.La diminution ou l'augmentation de ce paramètre ne doit pas nuire au processus.

3. Description de l'ACP et des moyens techniques d'automatisation, sélection et justification des lois de régulation

3.1 ACP de la température des gaz de combustion après - PKS

Les principaux paramètres affectant le processus dans PKS sont les suivants : Fk - consommation de pyrite, T - perte de chaleur, Tp - température de la vapeur de chauffage, Tk - température de la pyrite, Tv - température de l'air, Pp - pression de la vapeur de chauffage.

https://pandia.ru/text/80/219/images/image004_145.gif" width="311" height="204">

Figure 2 - Schéma de principe du contrôle de la température du gaz de four

https://pandia.ru/text/80/219/images/image006_118.gif" width="391" height="210">

Figure 4 - Schéma structurel de la tour de lavage

La concentration d'acide sulfurique fourni à l'irrigation de la tour de lavage est le principal paramètre contrôlé. Pour atteindre la concentration requise, conformément au régime technologique normal, l'alimentation en eau du collecteur d'acide est régulée.

https://pandia.ru/text/80/219/images/image008_102.gif" width="365" height="180">

Figure 6 - Schéma fonctionnel du contrôle de la concentration d'acide sulfurique

3.3 Pression ACP dans le PCS

Les principaux paramètres affectant le processus dans le PCS sont :

Fk - consommation de pyrite, T - température dans le PCR, Fv - température de l'air, Fk - température de la pyrite.

https://pandia.ru/text/80/219/images/image010_86.gif" width="459" height="297">

Figure 8 - Schéma de principe du contrôle de la pression

https://pandia.ru/text/80/219/images/image011_81.gif" width="415" height="238">

Figure 10 - Schéma structurel du collecteur de niveau

Le débit d'eau alimentant le collecteur d'acide est le principal paramètre contrôlé. Pour atteindre le niveau requis, conformément au régime technologique normal, le débit d'eau est régulé, tandis que la régulation par déviation est utilisée, comme le plus méthode efficace dans ce cas.

https://pandia.ru/text/80/219/images/image013_71.gif" width="331" height="163 src=">

Figure 12 - Schéma structurel du contrôle de niveau