กระทรวงศึกษาธิการของสาธารณรัฐเบลารุส

มหาวิทยาลัยเศรษฐศาสตร์แห่งรัฐเบลารุส

ภาควิชาเทคโนโลยี

งานส่วนตัวในหัวข้อ:

"การผลิตกรดซัลฟิวริกด้วยวิธีสัมผัส".

จบโดยนักศึกษาชั้นปีที่ 1 ของ FBD: Klimenok M.A.

ตรวจสอบโดยครู: Tarasevich V.A.

มินสค์ 2002

· เชิงนามธรรม

คำอธิบายวิธีสัมผัสในการผลิตกรดซัลฟิวริก

· พื้นฐาน ระบบเทคโนโลยีการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีสัมผัส

พลวัตของต้นทุนแรงงานระหว่างการพัฒนา กระบวนการทางเทคโนโลยี

การคำนวณระดับของเทคโนโลยี อาวุธยุทโธปกรณ์ และผลผลิตของแรงงานที่ยังมีชีวิต

· บทสรุป

วรรณกรรมและแหล่งที่มา

งานนี้ประกอบด้วย 12 หน้า

คำสำคัญ: กรดกำมะถัน วิธีการสัมผัส ปฏิกิริยา เทคโนโลยีการผลิต พลวัตของต้นทุนแรงงาน กระบวนการทางเทคโนโลยี

ในบทความนี้ มีการศึกษาและอธิบายเทคโนโลยีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกด้วยวิธีสัมผัส มีภาพประกอบ ไดอะแกรม กราฟ และตารางที่สะท้อนถึงแก่นแท้ของกระบวนการทางเทคโนโลยี เน้นถึงแนวโน้มที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีการสัมผัส

การวิเคราะห์พลวัตของค่าแรงในการครองชีพและแรงงานในอดีตตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของต้นทุนแรงงานในระหว่างการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยีได้ดำเนินการ ระดับของเทคโนโลยี อาวุธยุทโธปกรณ์เหล่านั้น และผลผลิตของแรงงานที่มีชีวิตจะถูกคำนวณ ได้ข้อสรุปและข้อสรุปที่เหมาะสม

คำอธิบายวิธีสัมผัสในการผลิตกรดซัลฟิวริก

กรดซัลฟิวริกเกรดจำนวนมากผลิตโดยวิธีการสัมผัสรวมถึง oleum ที่มี SO3 ฟรี 20%, กรดกำมะถัน (92.5% H 2 SO 4 และ 7.5% H 2 O) กรดแบตเตอรี่มีความเข้มข้นเท่ากับและ น้ำมันกรดกำมะถันแต่บริสุทธิ์กว่า

วิธีการติดต่อสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกประกอบด้วยสามขั้นตอน: การทำให้ก๊าซบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายต่อตัวเร่งปฏิกิริยา การสัมผัสออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์กับซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ การดูดซึมของซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์โดยกรดซัลฟิวริก ขั้นตอนหลักคือการสัมผัสออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3 ; ชื่อของการดำเนินการนี้เรียกอีกอย่างว่าวิธีการทั้งหมด

การเกิดออกซิเดชันแบบสัมผัสของซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นตัวอย่างทั่วไปของตัวเร่งปฏิกิริยาคายความร้อนแบบออกซิเดชันที่ต่างกัน นี่เป็นหนึ่งในตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีการศึกษามากที่สุด

สมดุลปฏิกิริยาย้อนกลับ
2SO 2 + O 2 >< 2 SO 3 + 2 x 96,7 кдж (500 оС) (а)
ตามหลักการของ Le Chatelier จะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของ SO 3 โดยมีอุณหภูมิลดลงและความดันเพิ่มขึ้น ดังนั้นระดับสมดุลของการแปลง SO 2 เป็น SO 3 จะเพิ่มขึ้น

ควรสังเกตว่าความดันที่เพิ่มขึ้นตามธรรมชาติจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา (a) อย่างไรก็ตาม การใช้แรงดันที่เพิ่มขึ้นในกระบวนการนี้ไม่สมเหตุผล เนื่องจากนอกจากก๊าซที่ทำปฏิกิริยาแล้ว ยังจำเป็นต้องบีบอัดบัลลาสต์ไนโตรเจน ซึ่งโดยปกติแล้วจะคิดเป็น 80% ของส่วนผสมทั้งหมด ดังนั้นจึงมีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาใน วงจรการผลิต

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือแพลตตินั่ม แต่มันเลิกใช้แล้วเนื่องจากราคาสูงและเป็นพิษได้ง่ายจากสิ่งเจือปนในก๊าซที่คั่ว โดยเฉพาะสารหนู เหล็กออกไซด์มีราคาถูก แต่ด้วยองค์ประกอบของก๊าซปกติ - 7% SO2 และ 11% O2 แสดงกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงกว่า 625 ° C เท่านั้นเช่น เมื่อ xp 70% ดังนั้นจึงใช้สำหรับการออกซิเดชั่นเริ่มต้นของ SO2 จนถึง xp 50-60% เท่านั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมมีการใช้งานน้อยกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม แต่มีราคาถูกกว่าและถูกพิษจากสารหนูน้อยกว่าแพลตตินัมหลายพันเท่า มันกลับกลายเป็นว่ามีเหตุผลมากที่สุดและเป็นเพียงสิ่งเดียวที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก มวลสัมผัสวาเนเดียมมี V2O5 เฉลี่ย 7%; ตัวกระตุ้นเป็นออกไซด์ของโลหะอัลคาไล มักใช้ตัวกระตุ้น K2O ตัวพาเป็นอะลูมิโนซิลิเกตที่มีรูพรุน ในขณะนี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกใช้ในรูปของสารประกอบ SiO2, K และ/หรือ Cs, V ในสัดส่วนต่างๆ สารประกอบดังกล่าวมีความทนทานต่อกรดและเสถียรที่สุด ทั่วโลกมีชื่อที่ถูกต้องมากกว่าคือ "มีวาเนเดียม" ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศน้อยลง นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวมีราคาถูกกว่าโพแทสเซียม / วาเนเดียม สารประกอบสัมผัสวาเนเดียมทั่วไปคือเม็ด เม็ดหรือวงแหวนที่มีรูพรุน (รูปที่ 1)

ภายใต้เงื่อนไขของการเร่งปฏิกิริยาโพแทสเซียมออกไซด์จะถูกแปลงเป็น K2S2O7 และมวลสัมผัสโดยทั่วไปจะเป็นพาหะที่มีรูพรุนพื้นผิวและรูขุมขนที่เปียกด้วยฟิล์มของสารละลายวาเนเดียมเพนท็อกไซด์ในโพแทสเซียมไพโรซัลเฟตเหลว
มวลสัมผัสวาเนเดียมทำงานที่อุณหภูมิ 400 ถึง 600 °C เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นสูงกว่า 600 °C กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดลงอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้เนื่องจากการเผาผนึกส่วนประกอบด้วยการก่อตัวของสารประกอบที่ไม่ใช้งานซึ่งไม่ละลายในโพแทสเซียม ไพโรซัลเฟต เมื่ออุณหภูมิลดลง กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากการแปลงเพนตาวาเลนต์วานาเดียมเป็นวานาเดียมเตตระวาเลนต์ด้วยการก่อตัวของวานาดิล VOSO4 ที่มีกิจกรรมต่ำ

กระบวนการเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: 1) การแพร่กระจายของส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยาจากแกนของการไหลของก๊าซไปยังแกรนูลแล้วในรูพรุนของมวลสัมผัส; 2) การดูดซับออกซิเจนโดยตัวเร่งปฏิกิริยา (การถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากตัวเร่งปฏิกิริยาไปยังอะตอมออกซิเจน); 3) การดูดซับโมเลกุล SO2 ด้วยการก่อตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา SO2 * O * ที่ซับซ้อน 4) การจัดเรียงอิเล็กตรอนใหม่ด้วยการก่อตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา SO2 * ที่ซับซ้อน 5) การดูดซับ SO3 จากรูพรุนของมวลสัมผัสและจากพื้นผิวของเมล็ดพืช

ด้วยเม็ดมวลสัมผัสขนาดใหญ่ อัตราทั้งหมดของกระบวนการจะถูกกำหนดโดยการแพร่กระจายของตัวทำปฏิกิริยา (ขั้นตอนที่ 1 และ 6) มักจะพยายามให้ได้เม็ดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 5 มม. ในกรณีนี้ กระบวนการจะดำเนินการในขั้นตอนแรกของการเกิดออกซิเดชันในบริเวณการแพร่กระจาย และสุดท้าย (ที่ x 80%) ในบริเวณจลนศาสตร์

เนื่องจากการทำลายและการแตกตัวของแกรนูล การปนเปื้อนของชั้น พิษของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยสารหนูและความเสียหายของอุณหภูมิในกรณีที่เกิดการละเมิดระบอบการปกครองโดยไม่ได้ตั้งใจ มวลสัมผัสวาเนเดียมจะถูกแทนที่โดยเฉลี่ยหลังจาก 4 ปี หากการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซที่ได้จากการเผา pyrites ถูกรบกวน การทำงานของอุปกรณ์สัมผัสจะหยุดชะงักเนื่องจากพิษของชั้นแรกของมวลสัมผัสหลังจากผ่านไปสองสามวัน เพื่อรักษากิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยา การทำความสะอาดด้วยแก๊สแบบละเอียดจะใช้วิธีการเปียก

แผนผังของการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีสัมผัส

วัตถุดิบที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์คือกำมะถัน ซึ่งหลอมจากหินธรรมชาติที่มีกำมะถัน และยังได้มาเป็นผลพลอยได้จากการผลิตทองแดง การทำให้บริสุทธิ์ด้วยแก๊ส เป็นต้น กำมะถันละลายที่อุณหภูมิ 113 องศาเซลเซียส ติดไฟและเผาไหม้ได้ง่ายในเตาเผาแบบธรรมดา (รูปที่ 2) กลายเป็นแก๊ส ความเข้มข้นสูงที่มีสารเจือปนที่เป็นอันตรายในปริมาณต่ำ

การเผาไหม้ของกำมะถันเกิดขึ้นตามปฏิกิริยา S + O 2 > SO 2 + 296 kJ ในความเป็นจริง กำมะถันละลายและระเหยออกก่อนการเผาไหม้ (bp ~ 444 ° C) และเผาไหม้ในสถานะก๊าซ ดังนั้นกระบวนการเผาไหม้จึงเป็นเนื้อเดียวกัน

คอมเพรสเซอร์และห้องเผาไหม้

กำมะถันที่ไม่เผาไหม้
อากาศสำหรับการเผาไหม้และการเผาไหม้หลังการเผาไหม้ของกำมะถัน
กำมะถันเหลว
เครื่องอัดอากาศ
สินค้า - แก๊สอบ

แผนภูมิการไหลของการผลิตกรดซัลฟิวริก

1 - หอซักผ้าที่ 1; หอซักที่ 2 - ที่ 2 พร้อมหัวฉีด 3 - เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบเปียก; 4 - หอทำให้แห้งพร้อมหัวฉีด; 5 - เทอร์โบชาร์จเจอร์; 6 - เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ; 7 - อุปกรณ์ติดต่อ; 8 - เครื่องทำความเย็นแก๊สแบบท่อ; 9 และ 10 - หอดูดซับพร้อมหัวฉีด 11 - ปั๊มแรงเหวี่ยง; 12 - ตัวสะสมกรด; 13 - ตู้เย็นที่เป็นกรด

ก๊าซย่างหลังจากทำความสะอาดหยาบจากฝุ่นในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตที่อุณหภูมิประมาณ 300 ° C เข้าสู่หอล้างกลวง (รูปที่ 3: 1.2) ซึ่งเย็น กรดซัลฟูริก(75% H 2 SO 4). เมื่อก๊าซถูกทำให้เย็นลง ซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์และไอน้ำที่มีอยู่ในนั้นจะควบแน่นในรูปของหยดเล็กๆ สารหนูออกไซด์ละลายในละอองเหล่านี้ ละอองกรดสารหนูก่อตัวขึ้น ซึ่งจับบางส่วนในหอคอยแรกและในหอคอยที่สองด้วยหัวฉีดเซรามิก ในเวลาเดียวกัน ฝุ่นที่ตกค้าง ซีลีเนียม และสิ่งสกปรกอื่นๆ จะถูกดักจับ กรดซัลฟิวริกสกปรกเกิดขึ้น (มากถึง 8% ของผลผลิตทั้งหมด) ซึ่งออกให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่ไม่ได้มาตรฐาน การทำให้ก๊าซบริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายจากละอองกรดสารหนูที่เข้าใจยากจะดำเนินการในตัวกรองแบบเปียก (รูปที่ 3: 3) ซึ่งติดตั้งเป็นชุด (สองหรือสาม) ตัวกรองเปียกทำงานในลักษณะเดียวกับตัวกรองแบบแห้ง ละอองหมอกจะเกาะอยู่ที่ขั้วไฟฟ้าเก็บท่อที่ทำด้วยตะกั่วหรือพลาสติก ATM แล้วไหลลงมา การทำความสะอาดแก๊สเสร็จสิ้นโดยการทำให้แห้งจากไอน้ำด้วยน้ำมันกรดกำมะถันในหอคอยพร้อมบรรจุภัณฑ์ (รูปที่ 3: 4) โดยปกติจะมีการติดตั้งหอทำให้แห้งสองแห่ง ทาวเวอร์ ท่อก๊าซ และตัวสะสมกรดในส่วนการบำบัดมักจะเป็นเหล็ก ปูด้วยอิฐทนกรดหรือกระเบื้องไดเบส ซัลเฟอร์ไดออกไซด์แห้งและซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ไม่กัดกร่อน ดังนั้นอุปกรณ์ที่ตามมาทั้งหมดจนถึงตัวดูดซับโมโนไฮเดรตสามารถติดตั้งได้จากเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาโดยไม่มีการป้องกันการกัดกร่อน

อุปกรณ์จำนวนมากสร้างความต้านทานอย่างมากต่อการไหลของก๊าซ (สูงถึง 2 ม. w.c.) ดังนั้นจึงติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์เพื่อขนส่งก๊าซ (รูปที่ 3: 5) คอมเพรสเซอร์ดูดแก๊สจากเตาเผาผ่านอุปกรณ์ทั้งหมด ปั๊มเข้าไปในชุดสัมผัส

ส่วนประกอบหน้าสัมผัส (รูปที่ 3: 6,7,8) ประกอบด้วยอุปกรณ์สัมผัส ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกและท่อ และไม่แสดงในแผนภาพ (รูปที่ 4) เครื่องทำความร้อนแก๊สติดไฟ ในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของฮีทเตอร์สตาร์ท แก๊สจะถูกทำให้ร้อนก่อนเข้าสู่อุปกรณ์ในระหว่างการสตาร์ทเครื่องหรือเมื่ออุณหภูมิในอุปกรณ์ลดลงต่ำกว่าปกติ
มักใช้อุปกรณ์สัมผัสชั้นวาง เครื่องมือดังกล่าวมีลำตัวทรงกระบอกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 ถึง 10 ม. และสูง 10-20 ม. มีการติดตั้งตะแกรงสี่หรือห้าตัวภายในตัวเครื่องโดยมีชั้นของเม็ดมวลสารสัมผัสที่แต่ละชั้น มีการติดตั้งตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อกลางหรือรูปกล่องระหว่างชั้นของมวลสัมผัส แผนภาพแสดงเครื่องมือสัมผัสสี่ชั้น แม้ว่าจะมีการใช้อุปกรณ์ห้าชั้นบ่อยกว่า แต่หลักการทำงานของอุปกรณ์นั้นคล้ายคลึงกันโดยสิ้นเชิง แต่ความแตกต่างอยู่ในอีกชั้นหนึ่งของตัวเร่งปฏิกิริยาเท่านั้น ก๊าซสดถูกทำให้ร้อนด้วยความร้อนของก๊าซร้อนที่ทำปฏิกิริยา ครั้งแรกในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก จากนั้นบางส่วนหรือทั้งหมดผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในสามหรือสี่ตัวเพื่อให้ความร้อนต่อเนื่องกัน ที่อุณหภูมิ 440-450 ° C จะเข้าสู่ชั้นแรกของ ติดต่อมวล อุณหภูมินี้ควบคุมโดยวาล์วเปิด วัตถุประสงค์หลักของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนภายในคือการทำให้ก๊าซที่ออกซิไดซ์และให้ความร้อนบางส่วนเย็นลงในเตียงตัวเร่งปฏิกิริยา เพื่อให้ระบบค่อยๆ เข้าใกล้เส้นโค้งอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด

อุปกรณ์ติดต่อชั้นวาง - อุปกรณ์ติดต่อประเภทหนึ่งที่พบบ่อยที่สุด หลักการของการทำงานคือการให้ความร้อนและความเย็นของก๊าซระหว่างชั้นของตัวเร่งปฏิกิริยาที่วางอยู่บนชั้นวางในตัวอุปกรณ์สัมผัสโดยใช้ตัวพาความร้อนหรือวิธีการทำความเย็นแบบต่างๆ ในอุปกรณ์ประเภทนี้ ความสูงของตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานแต่ละตัว ชั้นสูงกว่าที่อยู่ด้านบนนั่นคือ .e. เพิ่มขึ้นตามการไหลของก๊าซ และความสูงของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนลดลง เนื่องจากเมื่อระดับการแปลงโดยรวมเพิ่มขึ้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะลดลง ดังนั้น ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจึงลดลง ในพื้นที่วงแหวนของตัวแลกเปลี่ยนความร้อน ก๊าซสดไหลผ่านตามลำดับจากล่างขึ้นบน ทำให้ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเย็นลง และทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิของการเริ่มต้นของปฏิกิริยา

ผลผลิตของอุปกรณ์สัมผัสในแง่ของ H 2 SO 4 ขึ้นอยู่กับขนาดตั้งแต่ 50 ถึง 500 ตันต่อวันของ H 2 SO 4 . ได้มีการพัฒนาการออกแบบอุปกรณ์สัมผัสที่มีความจุ 1,000 และ 2,000 ตันต่อวัน มวลสัมผัส 200-300 ลิตรต่อผลผลิต 1 ตันต่อวันจะถูกบรรจุเข้าในเครื่อง เครื่องมือสัมผัสท่อใช้สำหรับออกซิเดชัน SO 2 น้อยกว่าแบบชั้นวาง สำหรับการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่มีความเข้มข้นสูง การใช้เครื่องมือสัมผัสกับเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาฟลูอิไดซ์อย่างมีเหตุผล

การดูดซึมของซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ตามปฏิกิริยา SO 3 +H 2 O = H 2 SO 4 +9200 J มักจะดำเนินการในหอคอยที่มีการบรรจุ (รูปที่ 3: 9.10) เนื่องจากตัวดูดซับฟองหรือโฟมที่มีความเข้มข้นในการทำงานสูงมี เพิ่มความต้านทานไฮดรอลิก ถ้าความดันบางส่วนของไอน้ำเหนือกรดดูดซับมีนัยสำคัญ SO 3 จะรวมกับ H 2 O ในระยะของแก๊สและก่อตัวเป็นละอองเล็กๆ ของละอองกรดซัลฟิวริกที่เข้าใจยาก ดังนั้นการดูดซึมคือ กรดเข้มข้น. ความสามารถในการดูดซับที่ดีที่สุดคือกรดที่มี 98.3% H 2 SO 4 และมีความยืดหยุ่นเล็กน้อยทั้งไอน้ำและ SO 3 อย่างไรก็ตาม ในหนึ่งรอบในหอคอย เป็นไปไม่ได้ที่จะตรึงกรดจาก 98.3% เป็นโอเลี่ยมมาตรฐานที่มีซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์อิสระ 18.5-20% เนื่องจากผลกระทบทางความร้อนขนาดใหญ่ของการดูดซับระหว่างกระบวนการอะเดียแบติกในหอคอย กรดจะถูกทำให้ร้อนและการดูดซึมจะหยุดลง ดังนั้นเพื่อให้ได้มาซึ่งโอเลี่ยม การดูดซึมจะดำเนินการในอาคารสองหลังที่ติดตั้งต่อเนื่องกันพร้อมหัวฉีด: อันแรกได้รับการชลประทานด้วยโอเลียม และส่วนที่สองด้วยกรดซัลฟิวริก 98.3% เพื่อปรับปรุงการดูดซึม ทั้งก๊าซและกรดที่เข้าสู่ตัวดูดซับจะถูกทำให้เย็นลง ซึ่งจะเป็นการเพิ่มแรงขับเคลื่อนของกระบวนการ

ในหอผลิตแบบสัมผัสทั้งหมด รวมทั้งตัวดูดซับ ปริมาณกรดไหลย้อนจะมากกว่าความจำเป็นในการดูดซับส่วนประกอบของก๊าซหลายเท่า (H 2 O, SO 3) และถูกกำหนดโดยสมดุลความร้อน ในการทำให้กรดหมุนเวียนเย็นลงมักจะติดตั้งตู้เย็นเพื่อการชลประทานในท่อที่มีการชลประทานจากภายนอกด้วยน้ำเย็นกรดที่ระบายความร้อนจะไหล

การผลิตกรดซัลฟิวริกนั้นง่ายขึ้นอย่างมากโดยการประมวลผลของก๊าซที่ได้จากการเผาไหม้กำมะถันธรรมชาติที่หลอมล่วงหน้าและกรองแล้ว ซึ่งแทบไม่มีสารหนูเลย ในกรณีนี้ กำมะถันบริสุทธิ์จะถูกเผาในอากาศซึ่งก่อนหน้านี้ถูกทำให้แห้งด้วยกรดซัลฟิวริกในหอคอยที่อัดแน่น ปรากฎเป็นก๊าซ 9% SO2 และ 12% O2 ที่อุณหภูมิ 1,000 ° C ซึ่งถูกควบคุมครั้งแรกภายใต้หม้อไอน้ำและจากนั้นโดยไม่ต้องทำให้บริสุทธิ์ในอุปกรณ์สัมผัส ความเข้มของอุปกรณ์มีค่ามากกว่าก๊าซไพไรต์ เนื่องจากความเข้มข้นของ SO2 และ O2 ที่เพิ่มขึ้น ไม่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในอุปกรณ์ เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซจะลดลงโดยการเพิ่มอากาศเย็นระหว่างชั้นต่างๆ การดูดกลืน SO3 จะดำเนินการในลักษณะเดียวกับในแผนผังลำดับงาน

แนวโน้มที่สำคัญที่สุดในการพัฒนาการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีการสัมผัส:

1) การทำให้กระบวนการเข้มข้นขึ้นโดยดำเนินการในชั้นแขวนลอย การใช้ออกซิเจน การผลิตและการแปรรูปก๊าซเข้มข้น การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา

2) ลดความซับซ้อนของวิธีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยก๊าซจากฝุ่นและสารพิษจากการสัมผัส (รูปแบบเทคโนโลยีที่สั้นลง);

3) เพิ่มกำลังของอุปกรณ์

4) ระบบอัตโนมัติที่ซับซ้อนของการผลิต

5) การลดค่าสัมประสิทธิ์การบริโภควัตถุดิบและการใช้ของเสียที่มีกำมะถันจากอุตสาหกรรมต่างๆ เป็นวัตถุดิบ

6) การวางตัวเป็นกลางของก๊าซเสีย

พลวัตของต้นทุนแรงงานระหว่างการพัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยี

โดยทั่วไปแล้ว เนื้อหาทั้งหมดข้างต้นสามารถอธิบายได้ดังนี้:

เป็นที่ทราบกันว่ากระบวนการทางเทคโนโลยีนี้และการเปลี่ยนแปลงของต้นทุนแรงงานมีลักษณะตามสูตรต่อไปนี้:

Tf = ---------------------- Tp = 0.004 * t 2 +0.3 Tc = Tf + Tp

ความสัมพันธ์ระหว่างสูตรเหล่านี้มีลักษณะดังนี้:

Tp \u003d 0.004 * - 75 +0.3 และ Tf \u003d 21 * Tp-0.3 +1575

จากสูตรข้างต้น เราจะทำการคำนวณและสรุปในตารางทั่วไป (ตารางที่ 1):

(ตารางที่ 1): พลวัตของต้นทุนแรงงานในการผลิตกรดซัลฟิวริกเป็นเวลา 15 ปี
t (เวลา ปี)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
ค่าครองชีพค่าแรง	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
ค่าแรงที่ผ่านมา	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
ค่าใช้จ่ายทั้งหมด	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

จากตาราง เราจะพล็อตการพึ่งพาของ Tf, Tp, Ts ตามเวลา (รูปที่ 7) และการพึ่งพาของ Tf บน Tp (รูปที่ 6) และ Tp บน Tl (รูปที่ 8)

จากกราฟนี้ จะเห็นได้ว่ากระบวนการทางเทคโนโลยีนี้มีข้อจำกัดในการพัฒนา

ขีด จำกัด ทางเศรษฐกิจของการสะสมแรงงานที่ผ่านมาจะเกิดขึ้นในเจ็ดปี

จากกราฟที่ 7 และ 8 จะเห็นได้ว่ากระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นแบบประหยัดแรงงาน

การคำนวณระดับของเทคโนโลยี อาวุธยุทโธปกรณ์ และผลผลิตของแรงงานที่ยังมีชีวิต

ระดับเทคโนโลยีคำนวณโดยใช้สูตร:

ความสะดวกสบาย \u003d 1 / Tzh * 1 / TP

ผลผลิตของแรงงานที่มีชีวิต:

L = Y พวกนั้น * B

คำนวณอุปกรณ์ทางเทคนิค:

B \u003d Tp / Tzh

ระดับเทคโนโลยีสัมพัทธ์:

Watnos = ความสบาย / L

มาทำการคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้นและป้อนข้อมูลในตาราง (ตารางที่ 2):

T เวลา (ปี)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
ค่าครองชีพค่าแรง	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
ค่าแรงที่ผ่านมา	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
ค่าใช้จ่ายทั้งหมด	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
ระดับเทคโนโลยี	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
เหล่านั้น. อาวุธยุทโธปกรณ์	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
ผลผลิต 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
ระดับเทคโนโลยีสัมพัทธ์	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

จากตารางนี้ จะเห็นได้ว่าการพัฒนาอย่างมีเหตุมีผลนั้นสมควรเพียงเจ็ดปีเท่านั้น เนื่องจากในช่วงเวลานี้ ระดับสัมพัทธ์ของเทคโนโลยีมีมากกว่าผลผลิตของแรงงานที่มีชีวิต

บทสรุป

ในบทความนี้ ได้มีการศึกษาและอธิบายเทคโนโลยีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีสัมผัส การวิเคราะห์ทำจากพลวัตของค่าครองชีพและแรงงานในอดีต ตลอดจนการเปลี่ยนแปลงของต้นทุนแรงงานในระหว่างการพัฒนา กระบวนการทางเทคโนโลยี จากงานที่ทำ ได้ข้อสรุปดังต่อไปนี้: การพัฒนากระบวนการเหล่านั้นมี จำกัด ขีด จำกัด ทางเศรษฐกิจของการสะสมแรงงานในอดีตคือเจ็ดปี กระบวนการทางเทคโนโลยีนี้คือการประหยัดแรงงานและการพัฒนาที่มีเหตุผลสมควรเป็นเวลาเจ็ดปี

วรรณกรรมและแหล่งที่มา:

1. การผลิตกรดกำมะถัน / Baranenko D. http://service.sch239.spb.ru:8101/infoteka/root/chemistry/room1/baran/chem.htm

2. เทคโนโลยีอุตสาหกรรมที่สำคัญที่สุด: Proc. สำหรับสมการ ผู้เชี่ยวชาญ. มหาวิทยาลัย / อ. กินเบิร์ก บี.เอ. โคโคลฟ. - ม.: ม.ปลาย, 2528.

ขั้นตอน - การเตรียมวัตถุดิบและการเผาไหม้หรือการคั่ว เนื้อหาและเครื่องมือวัดของพวกเขาขึ้นอยู่กับธรรมชาติของวัตถุดิบอย่างมาก ซึ่งในระดับสูงเป็นตัวกำหนดความซับซ้อนของการผลิตทางเทคโนโลยีของกรดซัลฟิวริก 1. แร่เหล็กหนาแน่น ไพไรต์ธรรมชาติเป็นหินที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยเหล็กซัลไฟด์ FeS2, ซัลไฟด์ของโลหะอื่น ๆ (ทองแดง, สังกะสี, ตะกั่ว, ฯลฯ ), ...

ยังทำไม่ได้เสมอไป ในเวลาเดียวกัน ก๊าซไอเสียเป็นวัตถุดิบที่ถูกที่สุด ราคาขายส่งสำหรับแร่ไพไรต์ก็ต่ำเช่นกัน ในขณะที่กำมะถันเป็นวัตถุดิบที่แพงที่สุด ดังนั้นเพื่อให้การผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ ต้องมีการพัฒนารูปแบบที่ต้นทุนในการประมวลผลจะต่ำกว่าต้นทุนของการแปรรูปไพไรต์หรือของเสียอย่างมาก ...

สำหรับการควบคุมอัตโนมัติ จำเป็นต้องทราบข้อกำหนดของกระบวนการทางเคมีและเทคโนโลยีต่างๆ ให้ได้มากที่สุด 1.ส่วนหลัก 1.1 กระบวนการทางเทคโนโลยีในการได้มาซึ่งซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ในการผลิตกรดซัลฟิวริก การผลิตกรดซัลฟิวริกโดยวิธีสัมผัสมีขั้นตอนดังนี้ 1. การขนถ่าย การจัดเก็บ และการเตรียมวัตถุดิบ...

กรดไนตริกเกิดขึ้น: NO(HSO4) + H2O®H2SO4 + HNO2 มันออกซิไดซ์ SO2 ตามสมการ: SO2 + 2HNO2®H2SO4 + 2NO ที่ด้านล่างของหอคอย 1 และ 2 กรดกำมะถัน 75% จะสะสมตามธรรมชาติในขนาดใหญ่ ปริมาณที่มากกว่าที่ใช้ในการเตรียมไนโตร (หลังจากทั้งหมดเติมกรดซัลฟิวริก "ทารกแรกเกิด") ไนตริกออกไซด์ NO จะถูกส่งกลับอีกครั้งสำหรับการเกิดออกซิเดชัน เพราะบาง...

1. บทนำ

2. ลักษณะทั่วไปของต้นกรดกำมะถัน

3. แหล่งผลิตกรดกำมะถันดิบ

4.คำอธิบายสั้น ทางอุตสาหกรรมการผลิตกรดกำมะถัน

5.การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา

6. เหตุผลของวิธีการผลิต

7. ขั้นตอนและเคมีของกระบวนการ

8. การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์

9. จลนพลศาสตร์ของกระบวนการออกซิเดชัน SO 2

10. การควบแน่นของกรดซัลฟิวริก

11. การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการควบแน่น

12. คำอธิบายของรูปแบบเทคโนโลยีของกระบวนการ

13. การคำนวณยอดดุลวัสดุ

14. การคำนวณสมดุลความร้อน

15. การคำนวณอุปกรณ์ติดต่อ

16. มาตรการความปลอดภัยระหว่างการทำงานของโรงงานผลิต

17. การอ้างอิง

1. บทนำ

กรดกำมะถันเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่มีระวางบรรทุกขนาดใหญ่ อุตสาหกรรมเคมี. มันถูกใช้ในภาคต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศเนื่องจากมีคุณสมบัติพิเศษที่อำนวยความสะดวกในการใช้เทคโนโลยี กรดซัลฟิวริกไม่สูบบุหรี่ ไม่มีสีและไม่มีกลิ่น ที่อุณหภูมิปกติจะอยู่ในสถานะของเหลว ในรูปแบบเข้มข้น ไม่กัดกร่อนโลหะเหล็ก ในเวลาเดียวกัน กรดกำมะถันเป็นกรดแร่ที่แรงชนิดหนึ่ง สร้างเกลือที่เสถียรจำนวนมากและมีราคาถูก

ในเทคโนโลยี เข้าใจว่ากรดซัลฟิวริกเป็นระบบที่ประกอบด้วยซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) และน้ำที่มีองค์ประกอบต่างๆ: p SO 3 t H 2 O

กรดซัลฟิวริกโมโนไฮเดรตเป็นของเหลวมันไม่มีสีซึ่งมีอุณหภูมิการตกผลึกที่ 10.37 o C จุดเดือด 296.2 o C และความหนาแน่น 1.85 t/m 3 มันผสมกับน้ำและซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ทุกประการทำให้เกิดไฮเดรตขององค์ประกอบ H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O และสารประกอบที่มีซัลเฟอร์ออกไซด์ H 2 SO 4 SO 3 และ H 2 SO 4 2SO 3

สารประกอบไฮเดรตและซัลเฟอร์ออกไซด์เหล่านี้มีอุณหภูมิการตกผลึกที่แตกต่างกันและก่อให้เกิดยูเทคติกต่างๆ ยูเทคติกเหล่านี้บางส่วนมีอุณหภูมิการตกผลึกต่ำกว่าหรือใกล้ศูนย์ คุณลักษณะเหล่านี้ของสารละลายกรดซัลฟิวริกถูกนำมาพิจารณาเมื่อเลือกเกรดเชิงพาณิชย์ ซึ่งต้องมีอุณหภูมิการตกผลึกต่ำตามเงื่อนไขของการผลิตและการเก็บรักษา

จุดเดือดของกรดซัลฟิวริกยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นนั่นคือองค์ประกอบของระบบ "ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) - น้ำ" เมื่อความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกในน้ำเพิ่มขึ้น จุดเดือดจะเพิ่มขึ้นและสูงถึง 336.5 ° C ที่ความเข้มข้น 98.3% ซึ่งสอดคล้องกับองค์ประกอบ azeotropic แล้วลดลง จุดเดือดของน้ำมันที่เพิ่มปริมาณซัลเฟอร์ออกไซด์อิสระ (VI) ลดลงจาก 296.2 o C (จุดเดือดของโมโนไฮเดรต) เป็น 44.7 o C ซึ่งสอดคล้องกับจุดเดือดของ 100% ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI)

เมื่อไอกรดซัลฟิวริกถูกทำให้ร้อนเหนือ 400 ° C มันจะผ่านการแยกตัวจากความร้อนตามรูปแบบ:

400 o C 700 o C

2 H 2 SO 4<=>2H 2 O + 2SO 3<=>2H 2 O + 2SO 2 + O 2

ในบรรดากรดแร่ กรดซัลฟิวริกเป็นอันดับหนึ่งในด้านการผลิตและการบริโภค การผลิตทั่วโลกของบริษัทเพิ่มขึ้นกว่าสามเท่าในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา และปัจจุบันอยู่ที่ 160 ล้านตันต่อปี

ขอบเขตการใช้กรดซัลฟิวริกและโอเลี่ยมมีความหลากหลายมาก ส่วนสำคัญของมันถูกใช้ในการผลิตปุ๋ยแร่ (จาก 30 ถึง 60%) เช่นเดียวกับในการผลิตสีย้อม (จาก 2 ถึง 16%) เส้นใยเคมี (จาก 5 ถึง 15%) และโลหะวิทยา (จาก 2 ถึง 3%) ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ทางเทคโนโลยีต่างๆ ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ อาหาร และอุตสาหกรรมอื่นๆ

2. ลักษณะทั่วไปของต้นกรดกำมะถัน

หน่วยนี้ออกแบบมาเพื่อผลิตกรดซัลฟิวริกทางเทคนิคจากก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์มาจากหน่วยไฮโดรทรีตติ้ง หน่วยกำจัดซัลเฟตของก๊าซ หน่วยสร้างเอมีน และการกำจัดของเสียที่เป็นกรด

การว่าจ้างโรงงาน - 1999

หน่วยผลิตกรดซัลฟิวริกออกแบบมาเพื่อประมวลผลก๊าซที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ 24,000 ตันต่อปี

ความสามารถในการออกแบบของโรงงานสำหรับกรดซัลฟิวริกคือ 65,000 ตันต่อปี

การออกแบบการติดตั้งดำเนินการโดย JSC "VNIPIneft" บนพื้นฐานของเทคโนโลยีของ บริษัท เดนมาร์ก "Haldor Topsoe AS" และ JSC "NIUIF" มอสโก

ส่วนของรัสเซียของหน่วยแสดงโดยส่วนการเตรียมวัตถุดิบ, หม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, S สำหรับการเผาไหม้ก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์, บล็อกสำหรับการขจัดน้ำทิ้ง, การทำให้เป็นกลางของการปล่อยกรดซัลฟิวริกและการจัดหาเครื่องด้วย เครื่องมือวัดอากาศ

ฝ่ายเดนมาร์กให้บล็อก WSA ประกอบด้วย:

อุปกรณ์ติดต่อ (ตัวแปลง);

คอนเดนเซอร์

· ระบบหมุนเวียนและสูบน้ำออกจากกรดซัลฟิวริก

· ระบบโบลเวอร์สำหรับจ่ายอากาศสำหรับการเผาไหม้ H 2 S ทำความเย็นและเจือจางก๊าซในกระบวนการ

· ระบบการจ่ายน้ำมันซิลิโคน (หน่วยควบคุมไอกรด) ให้กับก๊าซในกระบวนการเพื่อลดการปล่อย SOx สู่บรรยากาศ

3. แหล่งผลิตกรดกำมะถันดิบ

วัตถุดิบในการผลิตกรดซัลฟิวริกอาจเป็นธาตุกำมะถันและสารประกอบที่มีกำมะถันต่างๆ ซึ่งสามารถรับกำมะถันหรือกำมะถันออกไซด์ (IV) โดยตรงได้

แหล่งกำมะถันตามธรรมชาติมีปริมาณน้อย แม้ว่าคลาร์กของมันคือ 0.1% ส่วนใหญ่มักพบกำมะถันในธรรมชาติในรูปของโลหะซัลไฟด์และโลหะซัลเฟต และยังเป็นส่วนหนึ่งของน้ำมัน ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติและก๊าซที่เกี่ยวข้อง ปริมาณกำมะถันที่สำคัญมีอยู่ในรูปของซัลเฟอร์ออกไซด์ในก๊าซไอเสียและก๊าซโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก และในรูปของไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ปล่อยออกมาในระหว่างการทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซที่ติดไฟได้

ดังนั้นวัตถุดิบสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกจึงค่อนข้างหลากหลาย แม้ว่าจนถึงปัจจุบัน ธาตุกำมะถันและไพไรต์ของธาตุเหล็กจะถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบเป็นหลัก การใช้วัตถุดิบอย่างจำกัด เช่น ก๊าซไอเสียจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและก๊าซจากการถลุงทองแดงนั้นอธิบายได้จากความเข้มข้นต่ำของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในนั้น

ในเวลาเดียวกันส่วนแบ่งของไพไรต์ในความสมดุลของวัตถุดิบลดลงและส่วนแบ่งของกำมะถันเพิ่มขึ้น

ที่ โครงการทั่วไปในการผลิตกรดซัลฟิวริก สองขั้นตอนแรกมีความจำเป็น - การเตรียมวัตถุดิบและการเผาไหม้หรือการคั่ว เนื้อหาและเครื่องมือวัดของพวกเขาขึ้นอยู่กับธรรมชาติของวัตถุดิบอย่างมาก ซึ่งในระดับสูงเป็นตัวกำหนดความซับซ้อนของการผลิตทางเทคโนโลยีของกรดซัลฟิวริก

4. คำอธิบายโดยย่อของกระบวนการทางอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริก

การผลิตกรดซัลฟิวริกจากวัตถุดิบที่มีกำมะถันนั้นรวมถึงกระบวนการทางเคมีหลายอย่างซึ่งสถานะออกซิเดชันของวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ขั้นกลางเปลี่ยนแปลงไป สามารถแสดงเป็นไดอะแกรมต่อไปนี้:

โดยที่ I คือขั้นตอนการผลิตก๊าซเตาหลอม (ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV))

II - ระยะของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ถึงซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) และการดูดซึม (แปรรูปเป็นกรดซัลฟิวริก)

ในการผลิตจริง กระบวนการทางเคมีเหล่านี้เสริมด้วยกระบวนการเตรียมวัตถุดิบ การทำความสะอาดก๊าซในเตาเผา และการดำเนินการทางกลและเคมีกายภาพอื่นๆ

โดยทั่วไป การผลิตกรดซัลฟิวริกสามารถแสดงได้ดังนี้

วัตถุดิบ การเตรียมวัตถุดิบ การเผา (คั่ว) วัตถุดิบ

การดูดซับหน้าสัมผัสการทำความสะอาดก๊าซไอเสีย

สัมผัสก๊าซ SULFURIC ACID

รูปแบบเทคโนโลยีเฉพาะของการผลิตขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบ ลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) การมีหรือไม่มีขั้นตอนการดูดซึมของซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI)

ขึ้นอยู่กับกระบวนการออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3 มีสองวิธีหลักในการผลิตกรดซัลฟิวริก

ในวิธีการสัมผัสเพื่อให้ได้กรดซัลฟิวริก กระบวนการออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3 จะดำเนินการกับตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง

ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์จะถูกแปลงเป็นกรดซัลฟิวริกในขั้นตอนสุดท้ายของกระบวนการ - การดูดซึมของซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ซึ่งสามารถทำให้ง่ายขึ้นด้วยสมการปฏิกิริยา:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

เมื่อดำเนินการตามวิธีไนตรัส (ทาวเวอร์) ไนโตรเจนออกไซด์จะถูกใช้เป็นตัวพาออกซิเจน

การเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะดำเนินการในสถานะของเหลวและผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือกรดซัลฟิวริก:

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

ปัจจุบันอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ใช้วิธีการสัมผัสเพื่อให้ได้กรดซัลฟิวริกซึ่งทำให้สามารถใช้อุปกรณ์ที่มีความเข้มข้นมากขึ้นได้

1) รูปแบบทางเคมีสำหรับการได้รับกรดซัลฟิวริกจากไพไรต์ประกอบด้วยสามขั้นตอนต่อเนื่องกัน:

การเกิดออกซิเดชันของเหล็กซัลไฟด์ของไพไรต์เข้มข้นด้วยออกซิเจนในบรรยากาศ:

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

ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ที่มีออกซิเจนแก๊สในเตาเผามากเกินไป:

2SO 2 + O 2 2SO 3

การดูดซึมของซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ด้วยการก่อตัวของกรดซัลฟิวริก:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

ในแง่ของการออกแบบทางเทคโนโลยี การผลิตกรดซัลฟิวริกจากเหล็กไพไรต์นั้นซับซ้อนที่สุดและประกอบด้วยขั้นตอนที่ต่อเนื่องกันหลายขั้นตอน

2) กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกจากธาตุกำมะถันโดยวิธีสัมผัสแตกต่างจากกระบวนการผลิตจากไพไรต์ด้วยคุณสมบัติหลายประการ ซึ่งรวมถึง:

- การออกแบบเตาเผาแบบพิเศษเพื่อผลิตก๊าซจากเตาหลอม

– เพิ่มปริมาณซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในก๊าซเตาเผา

– ไม่มีขั้นตอนการเตรียมแก๊สเตาหลอมล่วงหน้า

การดำเนินการในภายหลังของการสัมผัสซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในแง่ของหลักการทางกายภาพและเคมีและเครื่องมือวัดไม่แตกต่างจากการดำเนินการสำหรับกระบวนการที่ใช้ไพไรต์และมักจะดำเนินการตามโครงการ DKDA การควบคุมอุณหภูมิของก๊าซในอุปกรณ์สัมผัสในวิธีนี้มักจะดำเนินการโดยการนำอากาศเย็นเข้าระหว่างชั้นของตัวเร่งปฏิกิริยา

3) นอกจากนี้ยังมีวิธีการผลิตกรดซัลฟิวริกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่เรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา "เปียก" ซึ่งประกอบด้วยสารซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) และไอน้ำที่ได้จากการเผาไหม้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในกระแสอากาศ , ถูกจ่ายให้โดยไม่แยกจากกันเพื่อสัมผัส โดยที่ซัลเฟอร์ออกไซด์ ( IV) ถูกออกซิไดซ์บนตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมที่เป็นของแข็งไปเป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) จากนั้น ส่วนผสมของแก๊สจะถูกทำให้เย็นลงในคอนเดนเซอร์ โดยที่ไอระเหยของกรดซัลฟิวริกที่ได้จะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ของเหลว

ดังนั้น ในทางตรงกันข้ามกับวิธีการผลิตกรดซัลฟิวริกจากไพไรต์และกำมะถัน ในกระบวนการเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก ไม่มีขั้นตอนพิเศษในการดูดซึมซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) และกระบวนการทั้งหมดมีเพียงสามขั้นตอนต่อเนื่องกันเท่านั้น:

1. การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์:

H 2 S + 1.5O 2 \u003d ดังนั้น 2 + H 2 O

ด้วยการก่อตัวของส่วนผสมของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) และไอน้ำขององค์ประกอบที่เท่าเทียมกัน (1: 1)

2. การเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) เป็นซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI):

SO 2 + 0.5O 2<=>SO 3

ในขณะที่ยังคงองค์ประกอบสมดุลของส่วนผสมของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) และไอน้ำ (1: 1)

3. การควบแน่นของไอและการเกิดกรดซัลฟิวริก:

SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4

ดังนั้น กระบวนการของการเร่งปฏิกิริยาแบบเปียกจึงอธิบายโดยสมการโดยรวม:

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

มีแผนการผลิตกรดซัลฟิวริกที่ความดันสูง อิทธิพลของแรงกดดันต่ออัตราของกระบวนการสามารถประมาณได้ในบริเวณจลนศาสตร์ ซึ่งแทบไม่มีผลกระทบต่อปัจจัยทางกายภาพเลย ความดันที่เพิ่มขึ้นส่งผลต่อทั้งอัตราของกระบวนการและสภาวะสมดุล อัตราการเกิดปฏิกิริยาและผลผลิตของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นตามแรงดันที่เพิ่มขึ้นโดยการเพิ่มความเข้มข้นที่มีประสิทธิผลของ SO 2 และ O 2 และเพิ่มขึ้น แรงผลักดันกระบวนการ. แต่ด้วยแรงดันที่เพิ่มขึ้น ต้นทุนการผลิตสำหรับการอัดไนโตรเจนเฉื่อยก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน อุณหภูมิในอุปกรณ์สัมผัสก็เพิ่มขึ้นเช่นกันเพราะ ที่ความดันสูงและอุณหภูมิต่ำ ค่าคงที่สมดุลจะน้อยเมื่อเทียบกับแบบแผนภายใต้ความกดอากาศ

การผลิตกรดซัลฟิวริกในปริมาณมากทำให้เกิดปัญหาที่ร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปรับปรุง พื้นที่หลักต่อไปนี้สามารถแยกแยะได้ที่นี่:

1. การขยายฐานวัตถุดิบโดยการใช้ก๊าซเสียจากโรงต้มน้ำของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมและอุตสาหกรรมต่างๆ

2. การเพิ่มความจุหน่วยของการติดตั้ง การเพิ่มกำลังสองหรือสามครั้งช่วยลดต้นทุนการผลิตได้ 25 - 30%

3. การเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการเผาไหม้วัตถุดิบโดยใช้ออกซิเจนหรืออากาศที่อุดมด้วยออกซิเจน ซึ่งจะช่วยลดปริมาณก๊าซที่ไหลผ่านอุปกรณ์และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงาน

4. การเพิ่มแรงดันในกระบวนการซึ่งก่อให้เกิดการเพิ่มความเข้มของอุปกรณ์หลัก

5. การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ที่มีกิจกรรมเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิจุดติดไฟต่ำ

6. การเพิ่มความเข้มข้นของซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในก๊าซเตาเผาที่จ่ายให้กับหน้าสัมผัส

7. การแนะนำเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดในขั้นตอนการเผาไหม้วัตถุดิบและการสัมผัส

8. การใช้เอฟเฟกต์ความร้อน ปฏิกริยาเคมีในทุกขั้นตอนของการผลิต รวมทั้งสำหรับการผลิตไอน้ำพลังงาน

งานที่สำคัญที่สุดในการผลิตกรดซัลฟิวริกคือการเพิ่มระดับการแปลงของ SO 2 เป็น SO 3 นอกจากการเพิ่มผลผลิตของกรดซัลฟิวริกแล้ว งานนี้ยังช่วยให้เราแก้ปัญหาสิ่งแวดล้อม - เพื่อลดการปล่อยก๊าซใน สิ่งแวดล้อมส่วนประกอบที่เป็นอันตราย SO 2

เพื่อแก้ปัญหานี้ มีการศึกษาที่แตกต่างกันมากมายในด้านต่างๆ: SO 2 การดูดกลืน การดูดซับ การศึกษาในการเปลี่ยนแปลงการออกแบบของอุปกรณ์สัมผัส

อุปกรณ์ติดต่อมีหลากหลายรูปแบบ:

เครื่องมือสัมผัสเดียว: เครื่องมือนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการแปลงซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นไตรออกไซด์ในระดับต่ำ ข้อเสียของอุปกรณ์นี้คือก๊าซที่ออกจากอุปกรณ์สัมผัสมีซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในปริมาณสูง ซึ่งมีผลกระทบด้านลบจากมุมมองด้านสิ่งแวดล้อม การใช้อุปกรณ์นี้ ก๊าซไอเสียจะต้องถูกทำให้บริสุทธิ์จาก SO 2 สำหรับการกำจัด SO 2 มีจำนวนมาก วิธีต่างๆ: การดูดซึม, การดูดซับ,…. แน่นอนว่าสิ่งนี้ช่วยลดปริมาณการปล่อย SO 2 สู่ชั้นบรรยากาศ แต่ในทางกลับกัน เพิ่มจำนวนอุปกรณ์ในกระบวนการ ปริมาณ SO 2 สูงในก๊าซหลังจากที่อุปกรณ์สัมผัสแสดง SO ในระดับต่ำ 2 การใช้ประโยชน์จึงไม่ใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก

อุปกรณ์สัมผัสที่มีหน้าสัมผัสสองครั้ง: DK ช่วยให้บรรลุปริมาณ SO 2 ขั้นต่ำที่เหมือนกันในก๊าซไอเสียเช่นเดียวกับหลังจากการทำความสะอาดด้วยสารเคมี วิธีการนี้ใช้หลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี ซึ่งการกำจัดส่วนประกอบหนึ่งของส่วนผสมของปฏิกิริยาจะเปลี่ยนสมดุลไปสู่การก่อตัวของส่วนประกอบนี้ สาระสำคัญของวิธีการนี้อยู่ที่การทำปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วยการปล่อยซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ในตัวดูดซับเพิ่มเติม วิธี DC ทำให้สามารถประมวลผลก๊าซเข้มข้นได้

ติดต่ออุปกรณ์ที่มีการระบายความร้อนปานกลาง สาระสำคัญของวิธีการนี้อยู่ที่ความจริงที่ว่าก๊าซที่เข้าสู่อุปกรณ์สัมผัสซึ่งผ่านชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาเข้าสู่ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งก๊าซจะถูกทำให้เย็นลงจากนั้นเข้าสู่ชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาถัดไป วิธีการนี้ยังเพิ่มการใช้ประโยชน์ของ SO 2 และเนื้อหาในไอเสีย

5 . การเลือกตัวเร่งปฏิกิริยา

ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ออกฤทธิ์มากที่สุดคือแพลตตินั่ม แต่มันเลิกใช้แล้วเนื่องจากราคาสูงและเป็นพิษได้ง่ายจากสิ่งเจือปนในก๊าซที่คั่ว โดยเฉพาะสารหนู เหล็กออกไซด์มีราคาถูก แต่ด้วยองค์ประกอบของก๊าซปกติ - 7% SO2 และ 11% O2 แสดงกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูงกว่า 625 ° C เท่านั้นเช่น เมื่อ xp 70% ดังนั้นจึงใช้สำหรับการออกซิเดชั่นเริ่มต้นของ SO2 จนถึง xp 50-60% เท่านั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมมีการใช้งานน้อยกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแพลตตินัม แต่มีราคาถูกกว่าและถูกพิษจากสารหนูน้อยกว่าแพลตตินัมหลายพันเท่า มันกลับกลายเป็นว่ามีเหตุผลมากที่สุดและเป็นเพียงสิ่งเดียวที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริก มวลสัมผัสวาเนเดียมมี V2O5 เฉลี่ย 7%; ตัวกระตุ้นเป็นออกไซด์ของโลหะอัลคาไล มักใช้ตัวกระตุ้น K2O ตัวพาเป็นอะลูมิโนซิลิเกตที่มีรูพรุน ปัจจุบัน ตัวเร่งปฏิกิริยาถูกใช้ในรูปของสารประกอบของ SiO2, K และ/หรือ Cs, V ในสัดส่วนต่างๆ สารประกอบดังกล่าวมีความทนทานต่อกรดและเสถียรที่สุด ทั่วโลกมีชื่อที่ถูกต้องกว่าคือ "มีวาเนเดียม" ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งส่งผลให้มีการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศน้อยลง นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวมีราคาถูกกว่าโพแทสเซียม / วาเนเดียม มวลสัมผัสวาเนเดียมทั่วไปคือเม็ดเม็ดหรือวงแหวนที่มีรูพรุน

6. เหตุผลของวิธีการผลิต

การผลิตกรดซัลฟิวริกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์ (ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก) ที่โรงกลั่นน้ำมันระดับการใช้งานเป็นการผลิตขนาดเล็ก (65,000 ตันต่อปี) โดยพื้นฐานแล้ว การผลิตนี้สร้างขึ้นเพื่อลดการปล่อยก๊าซที่มีกำมะถันและเพิ่มประสิทธิภาพการแปรรูปวัตถุดิบให้สูงสุด ซึ่งในกรณีนี้จะเป็นของเสียจากกระบวนการบำบัดด้วยน้ำมันด้วยน้ำมัน

นอกจากการใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์แล้วยังมีปฏิกิริยา 3 ประการในกระบวนการรับกรดซัลฟิวริก:

H 2 S + 1.5O 2 \u003d ดังนั้น 2 + H 2 O

SO 2 + 0.5O 2<=>SO 3

SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4

ปฏิกิริยาทั้งสามนี้ดำเนินการด้วยการปล่อยความร้อนจำนวนมากซึ่งใช้สำหรับความต้องการที่หลากหลายของโรงงานกรดซัลฟิวริกและเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ขององค์กร: การรับไอน้ำซึ่งใช้ในการผลิตนี้ เพื่อให้ได้ไอน้ำแรงดันสูง ถูกใช้โดยการติดตั้งอื่น ๆ และให้ความร้อนกับอากาศที่เข้าสู่หม้อไอน้ำเพื่อเผาไฮโดรเจนซัลไฟด์และเข้าไปในอุปกรณ์สัมผัส

ข้อดีของการได้กรดซัลฟิวริกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์คือ กระบวนการนี้ใช้ทั้งไฮโดรเจนซัลไฟด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ซึ่งช่วยลดการปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างมาก กระบวนการ 3 ปฏิกิริยาใช้อุณหภูมิต่ำและความดันบรรยากาศซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านพลังงานได้มากเมื่อเทียบกับ กับวงจรที่ใช้แรงดันสูง โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าความร้อนจำนวนมากถูกปล่อยออกมาจากกระบวนการทางเทคโนโลยี กระบวนการด้วยเหตุนี้จึงดำเนินการโดยอัตโนมัติด้วยความร้อน

7. ขั้นตอนและเคมีของกระบวนการ

กระบวนการได้กรดซัลฟิวริกโดยวิธีการเร่งปฏิกิริยา "เปียก" ประกอบด้วยขั้นตอนหลักดังต่อไปนี้

1. ได้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2) โดยการเผาไหม้ก๊าซที่มีไฮโดรเจนซัลไฟด์ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

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

2. การระบายความร้อนของก๊าซไอเสียและการใช้ความร้อนปฏิกิริยาของการเผาไหม้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้งเพื่อผลิตไอน้ำ

3. การเกิดออกซิเดชันของซัลฟูรัสแอนไฮไดรด์กับซัลฟูริกแอนไฮไดรด์ (SO 3) บนตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมในเครื่องมือสัมผัส (ตัวแปลง) R-104 ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2SO 2 + O 3 \u003d 2 SO 3

4. การรับกรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4) โดยการควบแน่นในคอนเดนเซอร์ WSA U-109 ตามปฏิกิริยา:

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

5. เพื่อให้ได้กรดซัลฟิวริกที่ปรับปรุงแล้ว (เนื้อหาของไนโตรเจนออกไซด์ N 2 O 3 น้อยกว่า 0.5 ppm) มีแผนการจัดหาไฮดราซีนไฮเดรตให้กับกระแสกรดซัลฟิวริกเข้าสู่ส่วนความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก

ไฮดราซีนซัลเฟตที่ได้จากการเติมไฮดราซีนลงในกรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากับกรดไนโตรซิลซัลเฟอร์ซึ่งกำหนดเนื้อหาของ N 2 O 3 ในกรดผลิตภัณฑ์:

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

ไฮดราซีนส่วนเกินจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้างธาตุไนโตรเจน:

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

องค์ประกอบทางเคมีของกรดซัลฟิวริกแสดงโดยสูตร H 2 SO 4 . สูตรโครงสร้างของกรดซัลฟิวริก มีดังนี้

น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ของกรดซัลฟิวริกคือ 98.08 กก./กม.

กรดซัลฟิวริกปราศจากน้ำประกอบด้วย 100% H 2 SO 4 หรือ 81.63% SO 3 และ 18.37% โดยน้ำหนัก H 2 O. เป็นของเหลวมันไม่มีสีไม่มีกลิ่นซึ่งมีอุณหภูมิการตกผลึกที่ 10.37 ºС จุดเดือดของกรดซัลฟิวริกปราศจากน้ำที่ความดัน 1.01 10 5 Pa (760 mm Hg) คือ 298.2 ºС ความหนาแน่นที่ 20 ºС คือ 1830.5 กก./ม. 3 .

กรดซัลฟิวริกผสมกับน้ำและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในสัดส่วนใดก็ได้

ในการผลิตกรดซัลฟิวริก ตัวเร่งปฏิกิริยาวาเนเดียมถูกใช้เพื่อออกซิไดซ์ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ให้เป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เป็นสารที่มีรูพรุนเคลือบด้วยสารประกอบเชิงซ้อนที่มีวาเนเดียมเพนท็อกไซด์ V 2 O 5

ในกรณีนี้ จะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา VK-WSA จาก Haldor Topsoe

อุณหภูมิจุดติดไฟของตัวเร่งปฏิกิริยาคือ 400-430 ºС ที่อุณหภูมิสูงกว่า 620 ºСกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาจะลดลงอย่างรวดเร็วเพราะ ในกรณีนี้สารเชิงซ้อนที่มีวาเนเดียมเพนท็อกไซด์ (V 2 O 5) จะสลายตัวและโครงสร้างรองรับก็ถูกทำลายเช่นกันซึ่งนำไปสู่การทำลายตัวเร่งปฏิกิริยาและการก่อตัวของฝุ่น

อายุการใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยาอย่างน้อย 4 ปี

8. การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์

การคำนวณผลทางความร้อนของปฏิกิริยาออกซิเดชัน ดังนั้น 2 ใน ดังนั้น 3 :

2SO 2 + O 2 \u003d 2 SO 3

Q=-ΔN=196.6 kJ

ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยาคายความร้อน - เกิดขึ้นพร้อมกับการปลดปล่อยความร้อน

ΔG=ΔH-TΔS=-196.6-298*17.66=-5459.28

ดังนั้น 3 :

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

Q=-ΔH=174.26 kJ

พลังงานกิ๊บส์น้อยกว่าศูนย์มาก ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาเป็นไปได้ทางอุณหพลศาสตร์

ตารางที่ 1

สรุป: ปฏิกิริยาออกซิเดชันของ SO 2 เกิดขึ้นเต็มที่ที่อุณหภูมิต่ำ จากนี้ไปจึงสมควรที่จะทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน SO 2 ที่อุณหภูมิต่ำ แรงกดดันที่เพิ่มขึ้นตามหลักการของ Le Chatelier มีผลดี

9. จลนพลศาสตร์ของกระบวนการออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยา: กำหนดจากสมการอาร์เรเนียส

K \u003d K 0 * e (-Ea / RT) \u003d 9.3 *10 5 *อี (-79000 / 430 * 8.31) \u003d 0.13

Ea - พลังงานกระตุ้น (79000 J / mol)

R คือค่าคงที่ของแก๊ส (8.31)

E- อุณหภูมิ

K 0 - ตัวคูณล่วงหน้า (9.3 * 10 5 วินาที)

การคำนวณระดับสมดุลของการแปลง

ตารางที่ 3

ค่าการแปลงสมดุลที่อุณหภูมิต่างกัน

จากข้อมูลที่ได้รับในตารางที่ 3 และ 4 สามารถสรุปได้ดังนี้: จากมุมมองของระดับสมดุลของการแปลง กระบวนการออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะต้องดำเนินการที่ปริมาณ SO 2 ต่ำในก๊าซ ส่วนผสมและที่อุณหภูมิต่ำ

การคำนวณเวลาสัมผัสของส่วนผสมก๊าซในอุปกรณ์สัมผัส

ตารางที่ 5

เวลาสัมผัสแก๊สบนชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแรก

τ = ∑Δτ =3.188 วินาที

เวลาสัมผัสทั้งหมดในชั้นแรกของตัวเร่งปฏิกิริยา τ = 3.188 วินาที

ตารางที่ 5

เวลาสัมผัสแก๊สบนเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาที่สอง

τ = ∑Δτ = 6.38 วินาที

การคำนวณการเพิ่มอุณหภูมิ

T k \u003d Tn + λΔx \u003d 787.26 K

T n, T k - อุณหภูมิเริ่มต้นและสุดท้าย K

λคือค่าสัมประสิทธิ์ของอุณหภูมิก๊าซที่เพิ่มขึ้นเมื่อระดับของการแปลงเปลี่ยนไป 1% ภายใต้สภาวะอะเดียแบติก

Δx - เพิ่มระดับของการแปลง

10. การควบแน่นของกรดซัลฟิวริก

ควบแน่นด้วยกรดกำมะถันคู่หนึ่ง ในบางกรณี ก๊าซที่ใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกไม่มีสารเจือปนที่เป็นอันตราย (สารหนู ฟลูออรีน) เป็นการสมควรทางเศรษฐกิจที่จะไม่นำก๊าซดังกล่าวไปล้างในอุปกรณ์พิเศษ แต่ให้ถ่ายโอนทันทีสำหรับการติดต่อ โดยปกติจะไม่อยู่ภายใต้การทำให้แห้งด้วย ดังนั้นกระบวนการนี้จึงเรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก (เช่น การได้รับกรดซัลฟิวริกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์) ก๊าซที่เข้าสู่ขั้นตอนการผลิตกรดซัลฟิวริกประกอบด้วย SO 3 และ H 2 0 และการก่อตัวของกรดซัลฟิวริกไม่ได้เกิดจากการดูดซับซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ด้วยสารละลายกรด แต่เนื่องจากการก่อตัวของไอ H2SO4 และการควบแน่นใน ทาวเวอร์ที่มีหัวฉีดหรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ออกแบบมาสำหรับกระบวนการนี้

กระบวนการควบแน่นจะเข้มข้นกว่า (ไปด้วยความเร็วสูง) มากกว่ากระบวนการดูดซับ นอกจากนี้ การควบแน่นยังเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง ซึ่งอำนวยความสะดวกในการกำจัดและการใช้ความร้อน

ด้วยการทำให้ก๊าซที่มี SO3 และ H 2 O เย็นตัวลงช้า กระบวนการควบแน่นของไอระเหยของกรดซัลฟิวริกสามารถทำได้โดยไม่เกิดหมอก อย่างไรก็ตาม อัตราของกระบวนการต่ำ และมักจะประหยัดกว่าในการทำให้เย็นที่อัตราที่สูงขึ้น ทำให้เกิดหมอกบางๆ ขึ้น จากนั้นจึงแยกหมอกนี้ออกจากส่วนผสมของแก๊ส เพื่อให้ละอองหมอกตกตะกอนในตัวกรองได้ง่ายขึ้น กระบวนการนี้จึงดำเนินการภายใต้สภาวะที่มีละอองขนาดใหญ่เกิดขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับความอิ่มตัวยิ่งยวดต่ำที่เกิดขึ้นและอุณหภูมิของกรดไหลย้อนสูงกว่าในกระบวนการดูดซับแบบเดิม (การดูดซึม "ร้อน")

การควบแน่นของกรดเกิดขึ้นภายในหลอดแก้วซึ่งก๊าซในกระบวนการที่มีไอกรดเข้าไป ภายในหลอดแก้วมีเกลียวซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการตกตะกอนของกรดซัลฟิวริก ที่ปลายแต่ละหลอดจะมีตัวกรองแบบตลับ (drip eliminator) ที่ออกแบบมาเพื่อดักจับละอองกรดซัลฟิวริก พื้นผิวด้านนอกของท่อ (วงแหวน) ระบายความร้อนด้วยอากาศในบรรยากาศ ก๊าซบริสุทธิ์ที่มีความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกตกค้างน้อยกว่า 20 ppm และปล่อยลงในปล่องไฟที่อุณหภูมิไม่เกิน 120 องศาเซลเซียส

กรดซัลฟิวริกประมาณ 35% (โดยน้ำหนัก) จะควบแน่นเป็นปริมาตร ในขณะที่ไอระเหยกลายเป็นหยดของเหลว กลายเป็นหมอก และถูกก๊าซพัดพาไป

แรงดันไอน้ำในหม้อต้มน้ำร้อนที่ใช้แล้วทิ้งจะถูกรักษาให้สูงพอที่จะรักษาอุณหภูมิของพื้นผิวการแลกเปลี่ยนความร้อน หม้อน้ำอยู่เหนือจุดน้ำค้างของกรดซัลฟิวริก (275 °C)

ก๊าซไม่ควบแน่นจากหอควบแน่นผ่านท่อก๊าซที่มีเส้นผ่านซีลไฮดรอลิกเข้าสู่เครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบเปียก หลังได้รับการออกแบบเพื่อดักจับละอองกรดซัลฟิวริกจากก๊าซที่มีความเข้มข้น 93-94% (มวล) ซีลไฮดรอลิกสามารถใช้เป็นเครื่องดักละอองได้ ก๊าซบริสุทธิ์จะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ สำหรับการทำความร้อนเริ่มต้นของตัวเร่งปฏิกิริยาในอุปกรณ์สัมผัสจะใช้เครื่องทำความร้อนเริ่มต้นซึ่งในอากาศจะถูกทำให้ร้อนโดยการเผาไหม้ก๊าซเชื้อเพลิง

การใช้หอควบแน่นในการผลิตกรดซัลฟิวริกทำให้สามารถลดจำนวนขั้นตอนได้ แทนที่จะเป็น 4 ขั้นตอน กระบวนการจะดำเนินการใน 3 ขั้นตอน

ระยะที่ 1 คือการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง

ระยะที่ 2 คือการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอุปกรณ์สัมผัส

ระยะที่ 3 คือการควบแน่นของไอกรดซัลฟิวริกในคอนเดนเซอร์

อุปกรณ์นี้หลีกเลี่ยงกระบวนการดูดซับซึ่งจะช่วยลดจำนวนอุปกรณ์

11. การวิเคราะห์ทางอุณหพลศาสตร์ของกระบวนการควบแน่น

การคำนวณผลทางความร้อนของปฏิกิริยาควบแน่น ดังนั้น 3 :

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

Q=-ΔH=174.26 kJ

ปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน - เกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อน

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

พลังงานกิ๊บส์น้อยกว่าศูนย์มาก ซึ่งหมายความว่าปฏิกิริยาเป็นไปได้ทางอุณหพลศาสตร์

H 2 O g \u003d H 2 O f

ตารางที่ 3

ค่าของปริมาณทางอุณหพลศาสตร์

ภายใต้สภาวะมาตรฐาน ปฏิกิริยาการควบแน่นของน้ำเป็นไปได้ทางอุณหพลศาสตร์

ปฏิกิริยาควบแน่นของกรดซัลฟิวริกเป็นไปได้ทางอุณหพลศาสตร์

การคำนวณค่าคงที่สมดุล

ดี จี =- R * ตู่ * lnKp

lgKp =- ดี จี /2.3*8.31*เ

Kp =10 - ดี จี /19.113*T

ตารางที่ 5

ค่าคงที่สมดุลขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ

T, 0 C	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

ตารางที่ 5 แสดงว่าเมื่ออุณหภูมิของปฏิกิริยาการควบแน่นเพิ่มขึ้น ค่าคงที่สมดุล Kp จะลดลง

ดังนั้นจึงควรดำเนินการควบแน่นที่อุณหภูมิสูง

12. คำอธิบายของรูปแบบเทคโนโลยีของกระบวนการ

วัตถุดิบเข้าสู่โรงงานในสองลำธาร:

ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ตั้งแต่ L-24-6, L-24-7, L-24-9, หน่วย HFC ภายใต้แรงดัน 0.35 ถึง 0.6 กก./ซม. 2 ;

ก๊าซเปรี้ยวจากหน่วยสร้างเอมีนของหน่วย RAiOKS (ไทเทอร์ 520) ที่ความดัน 0.6 กก./ซม. 2

ที่ทางเข้าของการติดตั้ง กระแสจะถูกรวมและส่งไปยังตัวแยกเพื่อแยกเฟสของเหลวออกจากมัน ติดตั้งเครื่องผสมสำหรับฉีดน้ำปราศจากแร่ธาตุเพื่อดูดซับแอมโมเนียและ MEA บนท่อส่งก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ก่อนเครื่องแยก ปริมาณการใช้น้ำปราศจากแร่ธาตุควบคุมโดยเครื่องวัดระยะ FI-211

เฟสของเหลวจากตัวแยกระดับ pos LISA-320 ถูกปั๊มออกโดยปั๊ม R-207A, C ไปยังหน่วยกำจัดซัลเฟตของ HFC หรือหน่วยสร้างใหม่เอมีนและหน่วยปอกของกรด

แรงดันไฮโดรเจนซัลไฟด์บนตัวเครื่องควบคุมโดยตัวปรับความดัน pos PIC-165 วาล์วที่ติดตั้งอยู่บนท่อส่ง H 2 S ไปยังเปลวไฟ

ปริมาณการใช้ไฮโดรเจนซัลไฟด์สำหรับการติดตั้งจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.FIQ-210 อุณหภูมิ - โดยอุปกรณ์ pos.TI-039

ระดับในตัวคั่นมีสัญญาณเตือนระดับต่ำและสูง pos.LISA-320

จากเครื่องแยกก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์สำหรับการเผาไหม้ไปยังหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, S ผ่านตัวควบคุมการไหล pos FIC-404 (KU-A), FIC-405 (KU-V), FIC-406 (KU- S) พร้อมวาล์ว - ตัวตัด USY-401 (KU-A), USY-402 (KU-B), USY-403 (KU-S)

แรงดันไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้งถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos PISA-401 (KU-A), pos. PICA-402 (KU-V), pos. PICA-403 (KU-S) พร้อมสัญญาณเตือนและการปิดกั้นโดยแรงดันขั้นต่ำ ในท่อไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ทางเข้าของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

การเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในเตาเผาของหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, S ถึงซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO 2) เกิดขึ้นในการไหลของอากาศที่จ่ายจากเครื่องเป่าลม K-131

การจุดไฟ การให้ความร้อน และการนำหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้งไปใช้ดำเนินการโดยใช้ก๊าซเชื้อเพลิง

ปริมาณการใช้ก๊าซเชื้อเพลิงสำหรับการติดตั้งทั้งหมดจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.FIQ-632 ความดันก๊าซเชื้อเพลิง - โดยอุปกรณ์ pos.PI-622 อุณหภูมิ - pos.TI-603

ก๊าซเชื้อเพลิงจากเครือข่ายโรงงานผ่านวาล์วไฟฟ้า MO-019 เข้าสู่เครื่องแยกก๊าซเชื้อเพลิง โดยที่ก๊าซจะถูกแยกออกจากคอนเดนเสท

ระดับคอนเดนเสทในตัวแยก V-211 ถูกลงทะเบียนโดยอุปกรณ์ pos.LISA-999 พร้อมสัญญาณที่ระดับต่ำและสูง pos.LISA-999 และปิดกั้นที่ระดับต่ำสุด

คอนเดนเสทจาก V-211 จะถูกสูบออกโดยอัตโนมัติโดยปั๊ม R-211A, B ตามระดับสูงสุด pos LISA-999 (ปั๊มหยุดที่ระดับต่ำสุด) ลงในท่อก๊าซคอนเดนเสทจากจุดกำเนิดแฟลร์ไปที่ AT-6 .

หลังจากเครื่องแยกก๊าซเชื้อเพลิงจะถูกทำให้ร้อนในเครื่องทำความร้อนด้วยไอน้ำและป้อนไปยังหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, C

แรงดันในท่อก๊าซเชื้อเพลิงถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ PICA-176 ซึ่งวาล์วจะถูกติดตั้งบนท่อก๊าซเชื้อเพลิงหลังจากนั้น

การไหลของก๊าซเชื้อเพลิงไปยังหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนเหลือทิ้งแต่ละเครื่องถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos ผู้รีไซเคิล

วาล์วตัดการทำงาน USY-416 (KU-A), USY-417 (KU-V), USY-418 (KU-S) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบกั้นหม้อน้ำแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งถูกติดตั้งไว้ที่ช่องเติมก๊าซเชื้อเพลิงเพื่อ หม้อน้ำความร้อนเหลือทิ้งแต่ละอัน

มีการปิดกั้นสำหรับแรงดันขั้นต่ำของก๊าซเชื้อเพลิงที่การจ่ายก๊าซไปยังหัวฉีดของหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง - pos PSA-416 (KU-A), PSA-417 (KU-B), PSA-418 (KU-S ).

โครงการนี้จัดให้มีการจ่ายไนโตรเจนไปยังท่อก๊าซเชื้อเพลิงเพื่อล้างระบบก่อนจุดไฟของหม้อไอน้ำและเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการซ่อมแซม

หม้อต้มความร้อนแบบใช้แล้วทิ้ง KU-A, B, C ประกอบด้วยเตาเผาแบบไซโคลนที่ H 2 S ถูกเผา, ห้องเย็น, ระบบสร้างไอน้ำโดยใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ของก๊าซ ซึ่งรวมถึง: ถังคู่ (บนและ ต่ำกว่า) หม้อไอน้ำ, มัดการพาความร้อนและฮีทเตอร์ฮีทเตอร์

เตาพายุไซโคลนประกอบด้วยผิวโลหะสองชั้นที่เกิดจากเหล็กแผ่นสองกระบอกที่มีศูนย์กลาง อากาศร้อนไหลเวียนอยู่ในโพรงระหว่างผิวหนัง ซึ่งมาจากช่องว่างระหว่างผิวหนังของหม้อไอน้ำ

ส่วนผสมที่ร้อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์และอากาศจะถูกส่งผ่านอุปกรณ์หัวฉีดที่ส่วนหน้าของพายุไซโคลน อุปกรณ์หัวฉีดเป็นช่องอากาศที่ไหลผ่านเยื่อบุหม้อไอน้ำที่มุม 40 ºถึงแกนนอน

ไฮโดรเจนซัลไฟด์เข้าสู่ช่องอากาศผ่านรูในผนังด้านบนของช่องด้วยแรงดันที่มากกว่าแรงดันอากาศและผสมกับไฮโดรเจนซัลไฟด์

การจุดระเบิดของส่วนผสมเกิดขึ้นที่ช่องตัด การเผาไหม้เกิดขึ้นภายในพายุไซโคลนระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุนของการไหลของก๊าซ

เพื่อกำจัดการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ อากาศทุติยภูมิจำนวนเล็กน้อยจะถูกส่งไปยังบริเวณที่หนีบของเตาพายุไซโคลน

การจุดไฟของไฮโดรเจนซัลไฟด์ทำได้โดยใช้ก๊าซเชื้อเพลิงเข้าสู่เตาเผาผ่านอุปกรณ์จุดระเบิด

ห้องทำความเย็นเกิดจากหน้าจอด้านซ้ายและขวาและ ผนังด้านหลัง. มีวาล์วนิรภัยระเบิดประเภทไดอะแฟรมสามตัว

ซุปเปอร์ฮีทเตอร์ประเภทกลับกลอกอยู่ด้านหลังลำแสงพาความร้อน

ดรัมด้านบนพร้อมอุปกรณ์ภายในดรัมออกแบบมาเพื่อแยกส่วนผสมของน้ำไอน้ำออกเป็นไอน้ำอิ่มตัวและน้ำหม้อไอน้ำ ป้อนน้ำในถังซักด้านล่างและขจัดไอน้ำอิ่มตัว

ดรัมด้านล่างออกแบบมาเพื่อจ่ายน้ำไปยังท่อยกทั้งหมดของหม้อไอน้ำ

ปลอกของหม้อไอน้ำเป็นสองเท่า อากาศเผาไหม้ผ่านระหว่างผิวหนังชั้นในและชั้นนอก แรงดันอากาศระหว่างแผ่นหุ้มในทุกโหมดของหม้อไอน้ำจะสูงกว่าแรงดันแก๊สในหม้อไอน้ำ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ถึงความหนาแน่นของก๊าซในหม้อไอน้ำ

เยื่อบุผนังด้านหน้า เพดานของบล็อกหม้อไอน้ำ และซับในของเตาไซโคลนทำด้วยคอนกรีตทนไฟ

การไหลของอากาศเข้าสู่เตาเผาของหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, B, C ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos FIC-422 ตามลำดับซึ่งวาล์วจะถูกติดตั้งบนการจ่ายอากาศไปยังหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง การควบคุมการไหลของอากาศรวมอยู่ในรูปแบบการควบคุมการเรียงซ้อนสำหรับการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์และรักษาอัตราส่วนของอากาศกับไฮโดรเจนซัลไฟด์ในช่วง (10-12)::1

ความดันอากาศที่ทางเข้าไปยังหม้อต้มความร้อนทิ้ง KU-A, V, C ถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos PISA-420, PISA-421, PISA-422 ตามลำดับ มีการเตือนและการปิดกั้นสำหรับแรงดันขั้นต่ำที่ทางเข้าของหม้อต้มน้ำร้อนเสียแต่ละอัน

มีการปิดกั้น "การควบคุมการมีอยู่ของเปลวไฟ" pos.BSA-401 (KU-A), pos.BSA-402 (KU-B), pos.BSA-403 (KU-S) เมื่อถูกกระตุ้น หม้อต้มความร้อนเสียจะหยุด .

การจุดไฟของหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง KU-A,V,S บนก๊าซเชื้อเพลิงและอุ่นเครื่องก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นการเผาไหม้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ด้วยการกำจัดก๊าซไอเสียสู่บรรยากาศผ่านเทียนที่ทางออกของก๊าซในกระบวนการ หม้อไอน้ำไปที่ประตู MO-22 (KU-A), MO-23 (KU-V), MO-24 (KU-S)

อุณหภูมิของก๊าซในกระบวนการที่ทางออกของ KU-A, B, C ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos TICSA-407,408,409 โดยการเปลี่ยนอัตราการไหลของอากาศสำหรับการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยคงอัตราส่วนอากาศ/ก๊าซที่ระบุ หากไม่รักษาอัตราส่วนอากาศ/ก๊าซและอุณหภูมิเกินช่วงอุณหภูมิที่กำหนด แสดงว่ามีการลดลง (เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น) และการเพิ่มขึ้น (โดยอุณหภูมิลดลง) ของการไหลของไฮโดรเจนซัลไฟด์ลงสู่ของเสีย หม้อต้มความร้อน

การป้อนน้ำป้อนที่มาจากปั๊ม R-201A, B, C ถูกป้อนเข้าไปในดรัมด้านบนของหม้อไอน้ำโดยใช้ท่อจ่ายน้ำบนแผ่นเจาะรูที่จมอยู่ใต้น้ำ

ระดับน้ำป้อนในถังด้านบนของหม้อต้มความร้อนทิ้งถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos หม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง

ปริมาณการใช้น้ำป้อนในหม้อไอน้ำแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, B, C ถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos FI-214,215,216 ที่ติดตั้งในท่อจ่ายน้ำป้อนไปยังหม้อไอน้ำแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้งตามลำดับ

แรงดันน้ำป้อนที่ทางเข้าไปยังหม้อไอน้ำที่ใช้ความร้อนทิ้งจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.PI-115,116,117; อุณหภูมิ - พร้อมอุปกรณ์ pos.TI-016,019,026 ติดตั้งที่ช่องเติมน้ำป้อนเข้าหม้อไอน้ำ

ความดันในถังเก็บความร้อนทิ้งจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos PIA-155 (KU-A), PIA-157 (KU-V), PIA-159 (KU-C) พร้อมสัญญาณเตือนแรงดันต่ำและสูง

ระดับน้ำในถังด้านบนของหม้อไอน้ำมีสัญญาณเตือนต่ำและสูง การปิดกั้นระดับน้ำต่ำสุดและสูงสุด poz.LSA-306, LSA-307 (KU-A); LSA-310, LSA-311 (KU-V); LSA-314, LSA-315 (KU-S).

น้ำจากดรัมด้านบนของหม้อไอน้ำไหลลงสู่ท่อด้านล่างถึงห้าท่อที่ไม่ผ่านความร้อน (สี่ท่อจากท่อที่สะอาดและอีกหนึ่งท่อจากช่องเกลือ) ที่ทางออกซึ่งมีการติดตั้งตะแกรงเพื่อป้องกันไม่ให้ไอน้ำติดอยู่ในท่อระบายล่าง จากนั้นน้ำหม้อไอน้ำจากดรัมด้านล่างจะเข้าสู่ท่อระเหยของตะแกรงกระจายแสงและลำพาความร้อน ส่วนผสมของไอน้ำและไอน้ำจากท่อระเหยจะเข้าสู่แผ่นกั้นของดรัมด้านบน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าไอน้ำจะแยกออกจากหยดน้ำ ไอน้ำอิ่มตัวจากส่วนบนของดรัมผ่านอุปกรณ์แยกเข้าสู่ฮีทเตอร์ฮีทเตอร์ซึ่งจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 354 ºС ไอน้ำจากฮีทเตอร์ซุปเปอร์ฮีทจะเข้าสู่อุปกรณ์รีดิวซ์ ROU-40/15 เพื่อลดแรงดันจาก 34.0-38.5 กก./ซม. 2 เป็น 15 กก./ซม. 2

แรงดันในระบบไอน้ำของหม้อไอน้ำแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, C ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos PIKA-160 ซึ่งเป็นวาล์วควบคุมซึ่งติดตั้งอยู่ที่ท่อจ่ายไอน้ำใน ROU-40/15

น้ำที่ไหลลงมาอย่างต่อเนื่องจากช่องเกลือของดรัมด้านบนของหม้อไอน้ำจะเข้าสู่ถังเก็บน้ำทิ้ง

น้ำที่ไหลออกเป็นระยะระหว่างการระบายน้ำของหม้อไอน้ำจะเข้าสู่ตัวขยายบาร์บาเตอร์ของการเป่าลมออกเป็นระยะด้วย

จากถังน้ำที่ระบายความร้อนในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งให้ความร้อนกับน้ำป้อนของเครื่องกำจัดอากาศ B-201 เข้าสู่ถัง น้ำถูกสูบจากถังไปยังการติดตั้ง ELOU

การสุ่มตัวอย่างน้ำหม้อไอน้ำจากท่อระบายต่อเนื่องจะดำเนินการผ่านเครื่องทำความเย็นสุ่มตัวอย่าง

ประมวลผลก๊าซจากหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, S ที่มีอุณหภูมิ 530-650 ºСโดยมีเศษส่วนของ SO 2 ในช่วง 7.5-8.5% เข้าสู่เครื่องผสม X-103 ซึ่งผสมกับอากาศและ ไอน้ำร้อนยวดยิ่ง

ในการทำให้ก๊าซในกระบวนการผลิตเจือจาง อากาศที่ไหลออกมาหลังจากที่คอนเดนเซอร์เย็นลงและเป่าลมจะถูกบังคับ การเจือจางของก๊าซในกระบวนการด้วยอากาศจะถูกทำให้เป็นเศษส่วนปริมาตรของ SO 2 3.5-4.5% ซึ่งจำเป็นต้องลดจุดน้ำค้างของกรดที่บรรจุอยู่ในนั้นและเพิ่มระดับของการเกิดออกซิเดชันของ SO 2 ถึง SO 3

ไอน้ำถูกส่งไปยังก๊าซในกระบวนการจากระบบไอน้ำแรงดันปานกลาง อุ่นในฮีตเตอร์ไฟฟ้า E-163 ที่อุณหภูมิ 250-300 ºС และทำหน้าที่รักษาความชื้นของก๊าซในกระบวนการเพื่อให้แน่ใจว่าการควบแน่นของกรดซัลฟิวริกเพียงพอ ในคอนเดนเซอร์ WSA E-109

ปริมาณการใช้ทั้งหมดของก๊าซในกระบวนการก่อนที่จะผสมกับอากาศและไอน้ำจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.FI-702 อุณหภูมิ - โดยอุปกรณ์ pos.TIА-1103 เศษส่วนของปริมาตรของ SO 2 - โดยเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติ AIA-501 .

ปริมาณการใช้ไอน้ำสำหรับการผสมถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ FIC-701 ซึ่งวาล์วควบคุมซึ่งติดตั้งอยู่บนสายไอน้ำในเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

อุณหภูมิไอน้ำหลังจากเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos TICA-1101 และควบคุมโดยระบบควบคุมองค์ประกอบความร้อนของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้า

ปริมาณการใช้อากาศสำหรับการผสมถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ FIC-703 ซึ่งเป็นวาล์วที่ควบคุมใบพัดของประตูไอดีของโบลเวอร์

อุปกรณ์การไหลของอากาศและไอน้ำเชื่อมต่ออยู่ในวงจรเรียงซ้อนสำหรับการควบคุมอุณหภูมิ pos.TICA-1105 ของก๊าซในกระบวนการที่ทางเข้าไปยังอุปกรณ์สัมผัส (ตัวแปลง) เพื่อรักษาอุณหภูมิภายใน 385-430 ºС

ก๊าซกระบวนการจากเครื่องผสมที่อุณหภูมิ 400-430 ºСจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์สัมผัส (ตัวแปลง) ซึ่งการแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ด้วยการระบายความร้อนระหว่างชั้นของก๊าซสัมผัส

อุปกรณ์ติดต่อเป็นอุปกรณ์ทรงกระบอกทำจากสแตนเลส มีตัวเร่งปฏิกิริยา 2 ชั้น 820 มม. และสูง 1640 มม. ตามลำดับ

ในชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแรก ประมาณ 90-93% ของ SO 2 จะถูกแปลงเป็น SO 3 ในขณะที่อุณหภูมิที่ทางออกของชั้นที่ 1 จะเพิ่มขึ้นเป็น 500-550 ºС ในการขจัดความร้อนของปฏิกิริยา ก๊าซจากชั้นที่ 1 จะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องทำความเย็นแบบใช้ก๊าซหุงต้ม E-105 ที่อุณหภูมิ 380–410 ºС ซึ่งผลิตไอน้ำได้ 62 kgf/cm2 จากนั้นจึงเข้าสู่เครื่องผสม และ จากที่นั่นไปยังชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่สอง c. ในชั้นที่สอง การแปลงสุดท้ายของ SO 2 เป็น SO 3 เกิดขึ้น ในขณะที่อุณหภูมิทางออกเพิ่มขึ้นเป็น 410–430 ºС

อุณหภูมิของก๊าซที่ทางออกของเครื่องทำความเย็นก๊าซถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ TICA-1107 ซึ่งเป็นวาล์วควบคุมซึ่งควบคุมประตูบนทางเลี่ยงก๊าซของชุดท่อระบายความร้อนด้วยแก๊ส

มีการปิดกั้นสำหรับอุณหภูมิก๊าซสูงสุดที่ทางเข้าไปยังอุปกรณ์สัมผัส - pos.TISA-1104; สัญญาณเตือนอุณหภูมิก๊าซสูงที่ทางออกของชั้นแรก - pos.TIA-1106; สัญญาณเตือนอุณหภูมิต่ำและสูงที่ทางออกของตัวทำความเย็นก๊าซ - รายการ TICA-1107 สัญญาณเตือนอุณหภูมิต่ำและสูงที่ทางเข้า E-108 - รายการ TIA-1109

ก๊าซหลังจากอุปกรณ์สัมผัสซึ่งได้รับการระบายความร้อนล่วงหน้าในเครื่องทำความเย็นด้วยก๊าซไรโบเลอร์-แก๊สแล้ว จะถูกส่งไปยังคอนเดนเซอร์ WSA เพื่อควบแน่นกรดซัลฟิวริกจากแก๊ส

อุณหภูมิของการไหลทั้งหมดที่ทางเข้าไปยังคอนเดนเซอร์จะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.TIA-1111 พร้อมสัญญาณเตือนอุณหภูมิต่ำและสูง มีการปิดกั้นที่ตำแหน่งอุณหภูมิสูงสุด TISA-1110 ของก๊าซที่ทางเข้าคอนเดนเซอร์

เพื่อลดการปล่อย SO 3 สู่บรรยากาศพร้อมกับก๊าซไอเสีย มีชุดควบคุมไอกรดที่ทางออกของคอนเดนเซอร์ WSA การลดการปล่อย SO 3 ทำได้โดยการนำไอน้ำมันซิลิโคนเข้าไปในกระแสก๊าซที่ทางเข้าหม้อต้มซ้ำ ซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์ควบแน่นสำหรับกรดซัลฟิวริกในก๊าซ และด้วยเหตุนี้จึงช่วยเพิ่มการควบแน่นของกรดในคอนเดนเซอร์ WSA

การจ่ายน้ำจากหม้อไอน้ำไปยังเครื่องทำความเย็นไรโบเลอร์ - แก๊สนั้นมั่นใจได้โดยการไหลเวียนของน้ำตามธรรมชาติจากถังเก็บไอน้ำแบบดรัม

ด้วยการใช้ความร้อนจากการไหลของก๊าซในหม้อต้มซ้ำ ไอน้ำจะถูกสร้างขึ้นด้วยแรงดัน 62 กก./ซม. 2 ซึ่งจะถูกปล่อยออกจากถังเก็บไอน้ำแบบดรัมไปที่ ROU-40/15 ผ่านตัวควบคุมแรงดัน pos.PICSA-902

น้ำป้อนจ่ายโดยปั๊ม R-161A, B จาก deaerator

ระดับน้ำถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos.LICA-801, วาล์วควบคุมที่ติดตั้งบนท่อจ่ายน้ำจากปั๊ม R-161A, B พร้อมสัญญาณเตือนระดับสูงและต่ำ มีการล็อคที่ระดับต่ำสุด poz.LSA-802 ในตัวเก็บไอน้ำแบบดรัม B-162

เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของตัวเก็บไอน้ำ ได้มีการติดตั้งมาตรวัดระดับ pos.LIA-803 เพิ่มเติม

เพื่อรองรับ องค์ประกอบทางเคมีของน้ำในหม้อไอน้ำ (ลดความเค็ม) ระบบให้การล้างอัตโนมัติจากจุดล่างผ่านวาล์ว:

· HIC-753 ประเภท "НЗ" - В-162;

· HV-791 - E-105;

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

น้ำเป่าจาก V-162, E-105, E-108 เข้าสู่ถังเป่า B-206A จากที่ไหนพร้อมกับน้ำทิ้งของหม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, C จะถูกระบายออกทาง E-202 เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเข้าสู่ถัง B-203 และปั๊ม Р-203А,В ถูกสูบออกไปยังหน่วย CDU

ก๊าซใน E-109 นั้นจ่ายโดยสองกระแส

อุณหภูมิของพื้นผิวของท่อส่งก๊าซจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.TIA-1112, TIA-1113 ที่ติดตั้งที่ทางเข้าของการไหลแต่ละครั้งใน E-109 ซึ่งการอ่านค่าที่ลดลงจะเป็นตัวกำหนดระดับของกรดซัลฟิวริกใน E- 109 และอาจเกิดการอุดตันของท่ออุปกรณ์

คอนเดนเซอร์ WSA E-109 เป็นอุปกรณ์แนวตั้งที่ประกอบด้วย 5 โมดูล โดยแต่ละโมดูลประกอบด้วยหลอดแก้ว 720 หลอด ยาว 6.8 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 มม. ภายในหลอดแก้วมีเกลียวโลหะซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางสำหรับการตกตะกอนของกรดซัลฟิวริก ที่ปลายแต่ละหลอดจะมีตัวกรองแบบตลับ (drip eliminator) ที่ออกแบบมาเพื่อดักจับละอองกรดซัลฟิวริก ตัวเก็บกรดจะอยู่ที่ด้านล่างของคอนเดนเซอร์ WSA ตัวกล้อง E-109 ปูด้วยอิฐและกระเบื้องที่ทนกรด

ในคอนเดนเซอร์ E-109 ก๊าซจะเพิ่มขึ้นภายในหลอดแก้ว บนพื้นผิวด้านในที่กรดซัลฟิวริกควบแน่นเนื่องจากการระบายความร้อนด้วยอากาศที่มาจากเครื่องเป่าลม K-130A, B ระหว่างท่อ

ก๊าซบริสุทธิ์ที่มีเศษส่วนของมวลตกค้าง SO 3 น้อยกว่า 20 ppm และอุณหภูมิไม่เกิน 120 ºСจะถูกปล่อยลงในปล่องไฟ

เศษส่วนมวลของ SO 3 ในก๊าซบริสุทธิ์วัดโดยเครื่องมือ AIA-652 พร้อมสัญญาณเตือน เนื้อหาสูง SO3.

อุณหภูมิของก๊าซบริสุทธิ์ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ TICA-1115 ซึ่งวาล์วควบคุมซึ่งติดตั้งอยู่บนท่ออากาศเย็นไปยังฮีตเตอร์ HOV E-133 (ระบายอากาศนอกเหนือจาก E-109)

มีการปิดกั้นสำหรับอุณหภูมิก๊าซสูงสุดที่ทางออกของ E-109 pos.TISA-1116

ความแตกต่างระหว่างทางเข้าและทางออกของก๊าซของคอนเดนเซอร์ E-109 วัดโดยเครื่องมือ pos.PDI-903

อากาศเย็นคอนเดนเซอร์ WSA E-109 จากบรรยากาศผ่าน กรองอากาศ A-133A, B ถูกพัดเข้าโดยเครื่องเป่าลม K-130A, B และป้อนเข้าไปในช่องว่างรูปวงแหวน E-109 ทวนกระแสไปยังก๊าซบริสุทธิ์

หลังจากคอนเดนเซอร์ E-109 อากาศเย็นจะถูกแบ่งออกเป็นกระแส:

· หนึ่งสตรีมไปที่ช่องไอดีของโบลเวอร์ K-131 ซึ่งจ่ายอากาศสำหรับการเจือจางของก๊าซในกระบวนการหลังจาก KU-A, B, C;

· กระแสที่สอง - โบลเวอร์ K-132 ถูกป้อนเข้าไปในเตาเผาของหม้อไอน้ำแบบใช้ความร้อนเหลือทิ้ง KU-A, V, C สำหรับการเผาไหม้ของไฮโดรเจนซัลไฟด์

· ส่วนหนึ่งของการไหลถูกปล่อยไปยังไอดีของโบลเวอร์ K-130A, B เพื่อรักษาอุณหภูมิของอากาศที่ตัวเป่าลมภายใน 20–35 ºС;

· อากาศส่วนเกินจะถูกระบายออกไปยังหัวเทียนผ่านฮีตเตอร์ HOV E-133 ซึ่งใช้ความร้อนจากอากาศเย็น

อุณหภูมิของอากาศที่ทางเข้า E-109 ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos.TIC-1117 ซึ่งติดตั้งแดมเปอร์ที่ทำงานด้วยระบบนิวเมติกบนท่อส่งลมร้อนไปยังช่องลมเข้าของเครื่องเป่าลม K-130A, B

อุณหภูมิของอากาศหลังตัวกรอง A-133A, B วัดโดยอุปกรณ์ pos.TIA-1123

มีสัญญาณเตือนสำหรับความกดอากาศต่ำที่ไอดีของโบลเวอร์ K-130A, B - pos. PIA-911,912 ตามลำดับ

เพื่อป้องกันการรั่วไหลของก๊าซในกระบวนการสู่อากาศหล่อเย็น ความดันแตกต่างระหว่างอากาศหล่อเย็นและระบบก๊าซในกระบวนการจะคงรักษาไว้ภายใน 10–41 มม. w.c. อุปกรณ์ pos.PDICSA-904 ซึ่งควบคุมประตูไอดีของโบลเวอร์ K-130A, B. มีสัญญาณเตือนแรงดันต่ำและล็อกเอาต์แรงดันส่วนต่างต่ำระหว่างอากาศหล่อเย็นและระบบแก๊สสำหรับกระบวนการควบแน่น E-109

กรดซัลฟิวริกควบแน่นจากคอนเดนเซอร์ WSA E-109 จะไหลลงมาที่อุปกรณ์และถูกส่งไปยังถังกรด B-120

เพื่อลดอุณหภูมิของกรดที่มาจาก E-109 จาก 270 เป็น 65 ºС กระแสน้ำกรดที่ไหลเวียนของกรดที่ไหลเวียนเย็นจากปั๊ม Р-121А,В จะถูกเพิ่มเข้าไปในกระแสกรดร้อน

กรดจากถัง V-120 ถูกปั๊มโดยปั๊ม R-121A, B ผ่านแผ่นทำความเย็นกรด E-122 ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงโดยการหมุนเวียนน้ำ และส่งไปที่:

ส่วนหลัก - เป็นการหมุนเวียนสำหรับผสมกับกรดร้อนจาก E-109

· ปริมาณความสมดุลของปั๊มกรดซัลฟิวริก R-123A, B ถูกสูบออกจากโรงงาน

อุณหภูมิของกรดซัลฟิวริกที่ไอดีของปั๊ม R-121A, B ถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.TIA-1119 พร้อมสัญญาณเตือนอุณหภูมิสูง การปิดกั้นที่ตำแหน่งอุณหภูมิสูงสุด TISA-1120 ของกรดซัลฟิวริกที่มาถึงเมื่อรับปั๊ม R-121A, B มีให้

ระดับกรดในถัง B-120 ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์ pos.LICA-804, LISA-805 , วาล์วถูกติดตั้งบนสายสูบน้ำกรดโดย R-123A, B ปั๊มจากตัวเครื่องไปยังส่วนความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกที่ tit.75-11 และไปยังหน่วยบำบัดน้ำเคมี tit.517 PGPN มีท่อสองท่อสำหรับสูบกรดซัลฟิวริกไปยังสวน 75-11 ซึ่งหนึ่งในนั้นถูกสำรองไว้

มีการเตือนภัยระดับต่ำและระดับสูง - pos.LICA-804 และการปิดกั้นตามระดับต่ำสุดและสูงสุด - pos.LISA-805 ของถัง V-120

มีสัญญาณเตือนแรงดันต่ำและการบล็อกแรงดันขั้นต่ำ - pos.PICSА-906ในสายการหมุนเวียนกรดซัลฟิวริก

เศษส่วนมวลของกรดหมุนเวียนในช่วง 93–98% ถูกควบคุมโดยเครื่องวิเคราะห์ pos.AICA-653 และคงสภาพไว้ ให้อาหารอัตโนมัติน้ำจากถัง B-150 ไปยังท่อหมุนเวียนกรดโดยใช้วาล์วปิด USV 1207

ระดับน้ำในถัง B-150 นั้นรักษาโดยอุปกรณ์ LIA-803 ซึ่งวาล์วควบคุมซึ่งติดตั้งอยู่บนท่อส่งน้ำไปยังถัง B-150 มีสัญญาณเตือนระดับต่ำและสูง LIA-803 ในถัง B-150

การบริโภคกรดซัลฟิวริกจากโรงงานจะถูกบันทึกโดยอุปกรณ์ pos.FIQ-635

ความดันในสายสูบน้ำกรดซัลฟิวริกถูกบันทึกโดยเครื่องมือ PISA-907 ในกรณีที่แรงดันตกในสายน้อยกว่า 0.2 kgf / cm 2 ปั๊มสแตนด์บาย R-123A, B จะเปิดขึ้นตามตำแหน่งอุปกรณ์ PICSА-906 .ใน PbiS มีการเขียนว่าบล็อก BCA หยุดทำงาน

เพื่อลดปริมาณไนโตรเจนออกไซด์ (N 2 O 3) ในกรดซัลฟิวริกเชิงพาณิชย์ (น้อยกว่า 0.5 ppm) สารละลายไฮดราซีนไฮเดรตที่เป็นน้ำ 64% จะถูกจ่ายโดยปั๊มจ่ายยา R-124 จากถัง V-160 ไปยังท่อ สำหรับการจัดหากรดซัลฟิวริกไปยังความเข้มข้นของไซต์ tit.75-11 สารละลายไฮดราซีนไฮเดรตที่เป็นน้ำ 64% ที่เตรียมไว้จะถูกส่งไปยังโรงงานในภาชนะที่มีปริมาตร 200 ลิตร จากนั้นปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยลมจะสูบเข้าไปในถัง V-160

ในการรวบรวมการรั่วไหลของกรดโดยไม่ได้ตั้งใจ โรงงานจะได้รับถังคอนกรีตเสริมเหล็กฝัง V-209 ซึ่งกรดซัลฟิวริกถูกทำให้เป็นกลางด้วยสารละลาย NaOH 15% ที่ค่า pH ในช่วง 7.0–8.0 ตามเครื่องวิเคราะห์ AA-505 .

สารละลายอัลคาไลน์ในระหว่างการทำให้เป็นกลางใน V-209 นั้นมาจากแรงโน้มถ่วงจากถังอัลคาไล V-208 ซึ่งอัลคาไลจะถูกสูบออกจากสิ่งอำนวยความสะดวกของรีเอเจนต์เป็นระยะ

ก่อนที่อัลคาไลจะถูกส่งไปยัง E-209 ปั๊ม R-209 จะถูกเปิดเพื่อให้ไหลเวียนผ่านถัง และกรดซัลฟิวริกจะถูกทำให้เป็นกลางโดยการจ่ายอัลคาไลไปยังถัง B-209 อย่างช้าๆ

จัดให้มีการทำให้เป็นกลางของกรดซัลฟิวริกใน B-209 ด้วยโซดาแอช จากการอ่านค่าของเครื่องวิเคราะห์และเมื่อตรวจสอบด้วยการทดสอบสารสีน้ำเงิน pH = 7 สารละลายที่ทำให้เป็นกลางจะถูกสูบออกโดยปั๊ม R-209 ไปยัง PLC ตามข้อตกลงกับ UVKiOSV

13. การคำนวณยอดดุลวัสดุ

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

ความจุแก๊ส 1749.8 m 3 /h ระดับการแปลงของ H 2 S = 99.9

มา						การบริโภค
นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล	นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล
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

SO 2 + 0.5O 2<=>SO 3

ระดับของการแปลง SO 2 = 98.5

มา						การบริโภค
นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล	นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล
64,00	4944,48	46,03	1730,57	27,70	77,26	SO3	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

การแปลง SO 3 = 99.5%

มา						การบริโภค
นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล	นาย	กิโลกรัม	% มวล	m3	% เกี่ยวกับ	กมล
SO3	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	SO3	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. การคำนวณสมดุลความร้อน

เอนทาลปีมาตรฐานของการก่อตัว ΔH (298 K, kJ/โมล)	ความจุความร้อนกรามมาตรฐาน Cp (298 K, J/mol K)	ความร้อนจำเพาะ 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
SO3	-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

สมดุลความร้อนของปฏิกิริยาออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ดังนั้น 2 +1/2 อู๋ 2 = ดังนั้น 3

สมดุลความร้อนของปฏิกิริยาควบแน่นของกรดซัลฟิวริก

ดังนั้น 3 + ชม 2 อู๋ = ชม 2 ดังนั้น 4

จากการคำนวณสมดุลความร้อนของปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์และการควบแน่นของกรดซัลฟิวริก จะเห็นได้ว่าในระหว่างปฏิกิริยาเหล่านี้ ความร้อนจำนวนมากจะถูกปลดปล่อยออกมา ซึ่งจะต้องถูกกำจัดออกไป ซึ่งทำขึ้นในกระบวนการทางเทคโนโลยีที่แท้จริงเพื่อ เพิ่มระดับของการเปลี่ยนแปลงของปฏิกิริยาเหล่านี้ และความร้อนจะถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ต่าง ๆ เป็นกระบวนการและองค์กร

15. การคำนวณอุปกรณ์ติดต่อ

การคำนวณเวลาสัมผัส (กำหนดในจลนพลศาสตร์ของการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์)

τ 1 \u003d ∑Δτ \u003d 3.188 วินาที

τ 2 \u003d ∑Δτ \u003d 6.38 วินาที

เวลารวมของการสัมผัสก๊าซในอุปกรณ์สัมผัสคือ

τ = 3.188 + 6.38 = 9.568

ม.2

การคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์สัมผัส

เส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์สัมผัสคือ 8 m

16. มาตรการความปลอดภัยระหว่างการทำงานของโรงงานผลิต

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยในการสตาร์ทและหยุดระบบเทคโนโลยีและอุปกรณ์บางประเภท สำรอง สำรอง และเมื่อนำออกจากระบบสำรอง

ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหลักเมื่อเริ่มต้นและหยุด อุปกรณ์เทคโนโลยีคือการปฏิบัติตามขั้นตอนในการเริ่มและหยุดการติดตั้งอย่างเคร่งครัด ตามที่กำหนดไว้ในมาตรา 6 ของระเบียบนี้

การเริ่มต้นหรือการรื้อถอนระบบเทคโนโลยีนั้นดำเนินการตามคำสั่งเป็นลายลักษณ์อักษรของหัวหน้าวิศวกรของ PPGN ซึ่งระบุบุคคลที่รับผิดชอบในการทำงานอย่างปลอดภัยและขั้นตอนในการจัดระเบียบการเริ่มต้นหรือการรื้อถอนเทคโนโลยี ระบบ.

การเริ่มต้นหรือการรื้อถอนอุปกรณ์แต่ละชิ้นดำเนินการตามคำสั่งของหัวหน้าหน่วยติดตั้ง

อุปกรณ์จะถือว่าสแตนด์บายเมื่ออยู่ในสภาพดีเพียบพร้อมไปด้วยเครื่องมือวัดและควบคุมอุปกรณ์ส่งสัญญาณและ ESD ทดสอบในสภาพการทำงานมีข้อสรุปจากช่างของการติดตั้งหรือการประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับความพร้อมในการใช้งาน

ในฤดูหนาว อุปกรณ์สำรองทั้งหมดจะต้องอุ่นเครื่อง

อุปกรณ์ที่ถูกสำรองควรได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาทุกวัน และอุปกรณ์แบบไดนามิก – ​​ต้องตรวจสอบและใช้งานตามความถี่ที่กำหนดไว้ แต่อย่างน้อยเดือนละครั้ง ที่ ปั๊มหอยโข่งจำเป็นต้องหมุนเพลาด้วยมือทุกกะ

ก่อนนำไปใช้งาน ระบบเทคโนโลยีจะต้องล้างด้วยไนโตรเจนโดยควบคุมปริมาณออกซิเจนตกค้างไม่เกิน 0.5% ปริมาตร การส่งออกของระบบเทคโนโลยีไปสู่โหมดเทคโนโลยีปกติจะดำเนินการตามมาตรา 6 ของระเบียบนี้

ก่อนเริ่มปั๊มแสตนด์บายแต่ละครั้ง ให้ตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงและตำแหน่งของวาล์วปิดที่จุดดูดและจ่ายของปั๊ม

การซ่อมแซมปั๊มร้อนที่จัดสรรให้กับตัวสำรองควรเริ่มต้นหลังจากอุณหภูมิของท่อไม่เกิน 45 ºСเท่านั้น

อุปกรณ์สัมผัส R-104 จะถูกเป่าออกจากไอกรดซัลฟิวริกด้วยอากาศร้อนผ่านคอนเดนเซอร์ WSA E-109 และเข้าไปในปล่องไฟ ในการทำงานภายใน R-104 ระหว่างการปิดเครื่อง ตัวเร่งปฏิกิริยาและอุปกรณ์สัมผัสจะถูกระบายความร้อนด้วยอากาศจากโบลเวอร์ K-132 ตามรูปแบบก๊าซของกระบวนการ หากไม่ได้ปล่อยตัวเร่งปฏิกิริยาออกจากอุปกรณ์ R-104 จะถูกอัดแรงดันด้วยอากาศที่จ่ายไปยังอุปกรณ์ผ่านจัมเปอร์ของสายยาง เพื่อป้องกันการสัมผัสของตัวเร่งปฏิกิริยากับอากาศในบรรยากาศ

ข้อกำหนดสำหรับการรับรองความปลอดภัยจากการระเบิดของกระบวนการทางเทคโนโลยี: ขอบเขตที่ยอมรับของบล็อกเทคโนโลยี ค่าของตัวบ่งชี้พลังงานและหมวดหมู่อันตรายจากการระเบิดของบล็อก ขอบเขตของความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการระเบิด มาตรการความปลอดภัยและการป้องกันฉุกเฉินที่ให้มา

เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและจำกัดมวลของผลิตภัณฑ์ที่อาจรั่วไหลสู่สิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากอุบัติเหตุ ทางโรงงานได้จัดให้มี: วาล์วปิดความเร็วสูงที่ท่อหน้าปั๊มสำรอง 100% สำหรับ ปั๊ม ระบบสตาร์ทอัตโนมัติสำหรับปั๊มและ ATS ท่อของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนมีบายพาสและวาล์วปิด

หน่วยนี้มีการติดตั้งระบบควบคุมกระบวนการแบบกระจาย (DCS) และระบบป้องกันฉุกเฉิน (ESD) สัญญาณเตือนแสงและเสียงจะทำงานตามค่าพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่อนุญาตสูงสุด

มีบล็อกเทคโนโลยีระเบิดหนึ่งบล็อกที่โรงงาน - บล็อกแยก

การประเมินอันตรายจากการระเบิดของหน่วยเทคโนโลยีทำขึ้นตามข้อกำหนด กฎทั่วไปอันตรายจากการระเบิดของอุตสาหกรรมเคมี ปิโตรเคมี และการกลั่นน้ำมัน" (PB 09-540-03) ในเวลาเดียวกัน กลุ่มเทคโนโลยีรวมถึงอุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการตามกระบวนการทางเทคโนโลยีหลัก บล็อกรวมถึงท่อส่งระหว่างอุปกรณ์ของ บล็อก เช่นเดียวกับอุปกรณ์และเครื่องมือวัดและเครื่องมือวัด

มาตรการความปลอดภัยที่ดำเนินการในกระบวนการทางเทคโนโลยีพร้อมการปฏิบัติงานประจำจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของเอกสารกำกับดูแลและทางเทคนิคที่กำหนดขั้นตอนและเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการอย่างปลอดภัยของกระบวนการผลิต การกระทำของบุคลากรในสถานการณ์ฉุกเฉินและ การดำเนินการ งานซ่อม. รายการเอกสารทางเทคนิคที่ระบุจะต้องได้รับการอนุมัติจากหัวหน้าวิศวกรของ PPGN

เพื่อความปลอดภัยของกระบวนการ ได้ดำเนินมาตรการดังต่อไปนี้:

อุปกรณ์และท่อส่งภายนอกอาคารทั้งหมดที่มีอุณหภูมิผนังมากกว่า 60 ºСและในห้องที่มีอุณหภูมิมากกว่า 45 ºСนั้นหุ้มฉนวนความร้อน

อุปกรณ์และท่อทั้งหมดสำหรับป้องกันไฟฟ้าสถิตย์มีการต่อสายดิน การติดตั้งมีระบบป้องกันฟ้าผ่า

ทุกส่วนของกลไกที่เคลื่อนไหวได้รับการคุ้มครอง

รถถัง B-120 ติดตั้งสัญญาณเตือนระดับบนและล่าง

ขอบเขตบังคับของการตรวจสอบสถานะและพารามิเตอร์การทำงานของการติดตั้งเป็นระยะ ๆ โดยการข้ามบุคลากรรวมถึงการบำรุงรักษารวมถึง:

- การควบคุมอุณหภูมิและความดันในอุปกรณ์โดยเครื่องมือที่ติดตั้งในสถานที่ทำงาน

ตรวจสอบปั๊มหอยโข่งว่าไม่มีการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนจากภายนอก (เพื่อความสามารถในการซ่อมบำรุง)

· ตรวจสอบความแน่นของข้อต่อหน้าแปลน ซีลโอเมนทัลของวาล์วหยุดและซีลหน้าของปั๊มหอยโข่ง

· การควบคุมด้วยสายตาเมื่อไม่มีการสั่นสะเทือนของท่อเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปั๊มออก

การตรวจสอบความพร้อมใช้งานและความสามารถในการให้บริการของเครื่องมือวัดมาตรฐาน

การควบคุมการมองเห็นและสภาพที่ดีของผู้พิทักษ์ของชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของกลไก, แพลตฟอร์มบริการ;

การควบคุมการมองเห็นของสภาพดี ระบบระบายอากาศ;

การควบคุมด้วยสายตาของสภาพการใช้งานของอุปกรณ์ยก

ตรวจสอบอุปกรณ์สุ่มตัวอย่างสำหรับการรั่วไหลของผลิตภัณฑ์

ที่ ช่วงฤดูหนาวนอกจากนี้ คุณต้องดำเนินการต่อไปนี้:

· ควบคุมการทำงานของการให้ความร้อนด้วยไอน้ำแรงดันต่ำของอุปกรณ์ ท่อเทคโนโลยี เครื่องมือวัดและอุปกรณ์ควบคุม

· ควบคุมการทำงานของเครื่องทำความร้อนด้วยน้ำร้อนสำหรับเครื่องมือวัดและอุปกรณ์ควบคุม เครื่องทำความร้อนสำหรับระบายอากาศและท่อเทคโนโลยี

ควบคุมระบบทำความเย็นของปั๊มหอยโข่งเพื่อให้แน่ใจว่าน้ำไหลสม่ำเสมอ

การควบคุมการรั่วซึมของท่อระบายน้ำและแนวระบายน้ำ

ควบคุมการทำงานของท่อระบายน้ำคอนเดนเสท

ห้ามถอดอินเตอร์ล็อคในระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ

ในกรณีฉุกเฉินที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์การทำงานของโรงงานจากข้อกำหนดของมาตรฐานระบอบการปกครองเทคโนโลยีที่กำหนดไว้ในส่วนที่ 4 ของระเบียบนี้ ให้ดำเนินการตาม "แผนรองรับเหตุฉุกเฉิน" (PLAS)

งานซ่อมแซมทุกประเภทจะต้องดำเนินการตาม "ตารางการบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนด" ประจำปีและรายเดือน งานซ่อมแซมจะต้องดำเนินการตามข้อกำหนดของคำแนะนำที่ได้รับอนุมัติจากหัวหน้าวิศวกรของบริษัท:

คำแนะนำเกี่ยวกับขั้นตอนการซ่อมแซมอย่างปลอดภัยใน OOO LUKOIL-PNOS (IB-025-003-2005);

คำแนะนำเกี่ยวกับวิธีการทำงานร้อนอย่างปลอดภัยที่โรงงานของ OOO LUKOIL-PNOS (PB-0001-1-2005);

คำแนะนำเกี่ยวกับขั้นตอนการทำงานอย่างปลอดภัยของก๊าซอันตรายที่โรงงานของ OOO LUKOIL-PNOS (B-025-002-2005);

คำแนะนำเกี่ยวกับขั้นตอนสำหรับการขุดดินอย่างปลอดภัยในอาณาเขตของ OOO LUKOIL-PNOS (IB-255-004-2005)

การสุ่มตัวอย่างไฮโดรเจนซัลไฟด์และการระบายน้ำของตัวแยกและภาชนะบรรจุควรดำเนินการในหน้ากากป้องกันแก๊สพิษโดยหันหลังให้ลมพร้อมกับตัวสำรองในหน้ากากป้องกันแก๊สพิษ

มาตรการความปลอดภัยในการดำเนินการของกระบวนการทางเทคโนโลยี การปฏิบัติงานประจำ

การทำงานที่ปลอดภัยของโรงงานขึ้นอยู่กับคุณสมบัติ พนักงานบริการ, การปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัย, ความปลอดภัยจากอัคคีภัยและก๊าซ, กฎสำหรับการดำเนินการทางเทคนิคของอุปกรณ์และการสื่อสาร, การปฏิบัติตามบรรทัดฐานของกฎระเบียบทางเทคโนโลยี

ผู้ที่มีอายุครบ 18 ปีซึ่งได้รับคำแนะนำด้านความปลอดภัยในอุตสาหกรรมและการคุ้มครองแรงงานการฝึกอบรมทางทฤษฎีและการปฏิบัติในวิธีการและวิธีการทำงานที่ปลอดภัยและผู้ที่ผ่านการสอบเข้าทำงานอิสระที่ไม่มีข้อห้ามทางการแพทย์ ,ได้รับอนุญาตให้ทำงานได้.

เอกสารด้านกฎระเบียบและทางเทคนิคที่จำเป็นทั้งหมดที่กำหนดขั้นตอนและเงื่อนไขสำหรับการดำเนินการอย่างปลอดภัยของกระบวนการผลิต การดำเนินการของบุคลากรในสถานการณ์ฉุกเฉิน และการดำเนินงานซ่อมแซม ตามรายการที่อนุมัติโดยหัวหน้าวิศวกรของ PPGN จะต้อง มีให้ที่โรงงานความรู้และการปฏิบัติตามโดยบุคลากรเป็นสิ่งจำเป็น

คุณสามารถทำงานกับอุปกรณ์ทำงานเท่านั้น ตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์ควบคุมและระบบอัตโนมัติ ระบบเตือนภัย และอินเตอร์ล็อคอย่างต่อเนื่อง ปฏิบัติตามพารามิเตอร์ทั้งหมดของโหมดเทคโนโลยีอย่างเคร่งครัด

เพื่อหลีกเลี่ยงมลภาวะของก๊าซในโรงงานอุตสาหกรรม แรงดันอากาศส่วนเกินจะถูกสร้างขึ้นในตัวดำเนินการ การสูบน้ำ สถานีย่อยของหม้อแปลงไฟฟ้า สวิตช์บอร์ดที่มีอัตราการแลกเปลี่ยนอากาศ 5

ปั๊มมีการติดตั้งซีลเครื่องกล

อุปกรณ์แรงดันทั้งหมดติดตั้งวาล์วนิรภัย ก๊าซที่ติดไฟได้จะถูกระบายออกจากวาล์วนิรภัยไปยังแนวเปลวไฟ ต้องเปิดวาล์วบนเส้นเปลวไฟระหว่างการทำงานของเครื่อง

ไฟส่องสว่างของการติดตั้งเป็นไปตามระเบียบข้อบังคับปัจจุบัน อุปกรณ์ให้แสงสว่างนั้นป้องกันการระเบิด

มาตรการเพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัยในระหว่างกระบวนการทางเทคโนโลยี

ความปลอดภัยจากอัคคีภัยของการติดตั้งทำได้โดยระบบเพื่อป้องกันการก่อตัวของสภาพแวดล้อมที่ติดไฟได้, ป้องกันการก่อตัวของแหล่งกำเนิดประกายไฟในสภาพแวดล้อมที่ติดไฟได้, ระบบอัตโนมัติสูงสุดของกระบวนการทางเทคโนโลยี, การใช้สารดับเพลิงและ สัญญาณเตือนไฟไหม้, การใช้โครงสร้างพื้นฐานของอาคารที่มีการควบคุมการทนไฟและขีดจำกัดการกระจายไฟ การปฏิบัติตามคำแนะนำและกฎความปลอดภัยจากอัคคีภัยระหว่างการทำงานของอาคาร โครงสร้างและอุปกรณ์

อาณาเขตของโรงงานผลิตตลอดจนสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์การผลิตต้องสะอาดและเป็นระเบียบอยู่เสมอ

สูบบุหรี่ในการติดตั้ง ต้องห้าม. อนุญาตให้สูบบุหรี่ในพื้นที่ที่กำหนดเป็นพิเศษ (ตามข้อตกลงกับหน่วยดับเพลิง) พร้อมถังสำหรับก้นบุหรี่และเครื่องดับเพลิง

ความรัดกุมของอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมต่อหน้าแปลนและกล่องบรรจุ จำเป็นต้องมีการควบคุมอย่างเข้มงวดโดยเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการ หากตรวจพบทางผ่าน จำเป็นต้องส่งไอน้ำไปยังทางผ่านทันที และใช้มาตรการเพื่อปิดการใช้งานส่วนฉุกเฉินหรืออุปกรณ์จากการทำงาน

ที่ สภาพฤดูหนาวอนุญาตให้อุ่นอุปกรณ์แช่แข็ง, ท่อ, วาล์วด้วยไอน้ำหรือ .เท่านั้น น้ำร้อน. ห้ามใช้ไฟเปิด

ในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้ในสถานที่ผลิต สามารถอพยพผู้คนได้อย่างปลอดภัย

ในกรณีที่เกิดเพลิงไหม้หรืออุบัติเหตุที่โรงงาน บุคลากรที่ไม่เกี่ยวข้องกับการกำจัดอัคคีภัยหรือสถานการณ์ฉุกเฉินจะถูกอพยพออกจากอาณาเขตของโรงงาน

ตำแหน่งของอุปกรณ์และอาคารจัดให้มีการสังเกตการหยุดไฟที่เหมาะสม

หน่วยนี้มีเครื่องดับเพลิงดังต่อไปนี้:

เครื่องตรวจจับอัคคีภัยแบบคงที่ 5 ตัวปกป้องอุปกรณ์ที่การติดตั้งภายนอกอาคาร

น้ำดับเพลิงถูกส่งไปยังผู้ตรวจสอบอัคคีภัยจากเครือข่ายการจ่ายน้ำดับเพลิงของบริษัท

มีเครื่องเพิ่มไอน้ำสำหรับดับไฟในท้องถิ่นในสถานที่ผลิตและที่การติดตั้งภายนอกอาคาร

หน่วยนี้มีท่อยางสำหรับจ่ายไอน้ำหรือไนโตรเจนไปยังที่ที่อาจเกิดเพลิงไหม้

ที่การติดตั้งใน สถานที่ที่กำหนดมีเครื่องดับเพลิงชนิดโฟมและผง กล่องทราย สักหลาด ผ้าใยหิน

การป้องกันสถานที่โดยสัญญาณเตือนไฟไหม้อัตโนมัติ

มีจุดเรียกแจ้งเหตุอัคคีภัยแบบแมนนวลตั้งอยู่นอกอาคารและตามแนวเส้นรอบวงของการติดตั้ง

การจัดวางโครงสร้างอุปกรณ์เครื่องมือเส้นทางอพยพและทางออกนั้นคำนึงถึงบรรทัดฐานและกฎความปลอดภัยจากอัคคีภัยและรับรองการอพยพผู้คนจากอาคารและสถานที่ก่อนค่าสูงสุดของปัจจัยไฟไหม้อันตรายที่อนุญาต

วิธีการที่ปลอดภัยสำหรับการจัดการเงินฝากแบบไพโรฟอริก

เครื่องมือและท่อส่งหลังจากการถอนอุปกรณ์จากการทำงานและการปล่อยออกจากผลิตภัณฑ์ควรนึ่งด้วยไอน้ำ

หลังจากปล่อยอุปกรณ์ออกจากคอนเดนเสทแล้ว จะต้องเปิดข้อต่อด้านล่างหรือช่องฟักและนำตัวอย่างอากาศไปวิเคราะห์ความเข้มข้นที่เป็นอันตรายของไอระเหยของผลิตภัณฑ์ในนั้น (ไม่ควรเกิน 20% ของขีดจำกัดความเข้มข้นต่ำสุดของการแพร่กระจายเปลวไฟ NKRP ).

เมื่อทำความสะอาดเครื่อง จำเป็นต้องหล่อเลี้ยงคราบที่ผนังเครื่อง เมื่อทำความสะอาดอุปกรณ์จะใช้เครื่องมือป้องกันประกายไฟ มีการออกใบอนุญาตทำงานสำหรับการปฏิบัติงานเหล่านี้ตามขั้นตอนที่กำหนดไว้

คราบ Pyrophoric ที่ถอดออกจากอุปกรณ์จะต้องชื้นจนกว่าจะถูกทำลาย ขจัดคราบที่ติดไฟได้สำหรับการจัดเก็บในเครื่องสะสมตะกอน UVKiOSV

วิธีการทำให้ผลิตภัณฑ์การผลิตเป็นกลางในกรณีที่เกิดการหกและอุบัติเหตุ

ในกรณีที่กรดกำมะถันหกในห้องปั๊ม ให้จัดทุ่นทรายทันที เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์ต่อไป ก่อนทำความสะอาดผลิตภัณฑ์ที่หก ให้แก้ด้วยโซดาหรือมะนาว

การกำจัดกรดซัลฟิวริกในระหว่างการปล่อยตัวกรอง การซ่อมแซมปั๊มกรด R-121A, B, R-123A, B หรือการสุ่มตัวอย่างเกิดขึ้นในถังฝังและทำให้เป็นกลางด้วยสารละลายด่าง 10%

เมื่อกำจัดกรดซัลฟิวริกที่หกให้เป็นกลาง ให้สวมชุดเอี๊ยมและใช้หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ

วิธีการที่ปลอดภัยในการกำจัดผลิตภัณฑ์การผลิตออกจากระบบเทคโนโลยีและอุปกรณ์บางประเภท

เมื่อหยุดการติดตั้งเพื่อทำการซ่อมแซม ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์จะถูกส่งไปยังเปลวไฟ

อุปกรณ์สัมผัส (ตัวแปลง) R-104 จะถูกเป่าด้วยก๊าซไอเสียจากไอกรดซัลฟิวริกผ่านคอนเดนเซอร์ WSA E-109 จากนั้นให้ลมร้อนเข้าสู่ปล่องไฟในลักษณะปกติ

กรดกำมะถันถูกสูบไปที่คลังเก็บสินค้า 75-11 กรดตกค้างจะถูกระบายลงในถังฝัง B-209 และทำให้เป็นกลางด้วยสารละลายด่าง 10% หรือเติมโซดาแอช (สูงถึง pH = 7) จากนั้นสูบออกไปยัง PLC ตามข้อตกลงกับ UVKiOSV

อันตรายที่อาจเกิดขึ้นหลักของอุปกรณ์และท่อที่ใช้ ส่วนประกอบที่สำคัญและมาตรการป้องกันแรงดันฉุกเฉินของระบบเทคโนโลยี

อันตรายที่อาจเกิดขึ้นหลักของอุปกรณ์ในกระบวนการและท่อที่ใช้ หน่วยวิกฤตที่โรงงานคือ:

· ก๊าซที่ประกอบด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์ซึ่งผ่านกรรมวิธีในโรงงานสามารถระเบิด ติดไฟได้ และเป็นพิษ

· ไฮโดรเจนซัลไฟด์ในที่ที่มีไอน้ำเป็นสารกัดกร่อนที่รุนแรงซึ่งส่งผลต่อโลหะ ส่งผลให้อุปกรณ์ในกระบวนการลดแรงดัน

· การปรากฏตัวของแรงดันเกิน (สูงถึง 15 กก. / ซม. 2 - ไอน้ำแรงดันปานกลาง) และอุณหภูมิสูงในอุปกรณ์และท่อส่งทำให้เกิดการแตกร้าว

· ในกรณีที่มีการละเมิดโหมดการทำงานของอุปกรณ์หรือในกรณีที่มีการสึกหรอทางกลไกหรือการกัดกร่อน การลดแรงดันเป็นไปได้ด้วยการเกิดความเข้มข้นของก๊าซที่ระเบิดได้และเป็นพิษ ซึ่งอาจนำไปสู่การระเบิดและ/หรือไฟไหม้ รวมถึงการเป็นพิษ ของบุคลากร

ความพ่ายแพ้ ไฟฟ้าช็อตในกรณีที่การต่อลงกราวด์ของชิ้นส่วนที่มีกระแสไฟของอุปกรณ์ล้มเหลวหรือการแตกของฉนวนไฟฟ้า

· ความเป็นไปได้ที่พนักงานบริการจะล้มลงเมื่อทำการซ่อมบำรุงอุปกรณ์และท่อที่ระดับความสูงมากกว่าหนึ่งเมตร หากไม่มีรั้วหรืออุปกรณ์ทำงานผิดปกติ

· ความเป็นไปได้ที่จะได้รับการเผาไหม้จากความร้อนในกรณีที่สัมผัสกับส่วนที่ไม่มีการป้องกันของร่างกายกับพื้นผิวที่ร้อนของอุปกรณ์และท่อที่มีฉนวนแตก

การปรากฏตัวของกลไกการหมุนทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บ

· ความเป็นไปได้ของการลดแรงดันหรือการทำลายอุปกรณ์และท่อส่งภายใต้อิทธิพลของปัจจัยภายนอก

มาตรการป้องกันการกดดันฉุกเฉินของระบบเทคโนโลยีคือ:

· การอบชุบด้วยความร้อนของอุปกรณ์เทคโนโลยีหลักและส่วนเชื่อมของท่อในสื่อที่ก่อให้เกิดการแตกร้าวจากการกัดกร่อน

· ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ท่อ, วาล์วปิด, อุปกรณ์ความปลอดภัย, ระบบป้องกันอัตโนมัติ, ระบบเตือนภัยที่มีข้อกำหนดของ NTD ปัจจุบัน;

· ระดับ เงื่อนไขทางเทคนิคอุปกรณ์ อุปกรณ์ ท่อและองค์ประกอบอื่น ๆ ของการติดตั้ง

การทำงานของอุปกรณ์ที่สามารถซ่อมบำรุงได้เท่านั้นและการดำเนินการบำรุงรักษาเชิงป้องกันตามกำหนดเวลา

การตรวจสอบอุปกรณ์ทันเวลา

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการซ่อมแซมและทำความสะอาดอุปกรณ์ท่อส่งคุณภาพสูง

· ดำเนินการตามกระบวนการทางเทคโนโลยีโดยไม่ละเมิดบรรทัดฐานของกฎระเบียบทางเทคโนโลยีนี้ ยกเว้นผลลัพธ์ของพารามิเตอร์ของอุปกรณ์และอุปกรณ์สำหรับค่าวิกฤต

17. รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

1. ข้อบังคับทางเทคโนโลยีของโรงงานกรดกำมะถัน

2. B.T.Vasiliev, M.I.Otvagina; เทคโนโลยีกรดซัลฟิวริก มอสโก: เคมี 2528. 386 หน้า

3. น. Kutepov; เทคโนโลยีเคมีทั่วไป มอสโก: โรงเรียนมัธยม, 1990. 520 หน้า

4. อมีลิน เอ.จี. การผลิตกรดซัลฟิวริก มอสโก 1983

กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกจากธาตุกำมะถันโดยวิธีการสัมผัสจะแตกต่างจากกระบวนการผลิตจากไพไรต์ในลักษณะต่างๆ ดังนี้

การออกแบบเตาเผาแบบพิเศษเพื่อผลิตก๊าซจากเตาเผา

เพิ่มปริมาณซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) ในแก๊สเตาเผา

ไม่มีการเตรียมแก๊สเตาหลอมล่วงหน้า การผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันโดยใช้วิธีการสัมผัสคู่และการดูดซึมสองครั้ง (รูปที่ 1) ประกอบด้วยหลายขั้นตอน:

อากาศหลังการทำความสะอาดจากฝุ่นจะถูกส่งโดยเครื่องเป่าลมแก๊สไปยังหอทำแห้ง ซึ่งจะถูกทำให้แห้งด้วยกรดซัลฟิวริก 93-98% ให้มีความชื้น 0.01% โดยปริมาตร อากาศแห้งจะเข้าสู่เตากำมะถันหลังจากอุ่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนตัวใดตัวหนึ่งของหน่วยสัมผัส

การเผาไหม้ (การเผาไหม้) ของกำมะถันเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งนำหน้าด้วยการเปลี่ยนแปลงของกำมะถันที่เป็นของแข็งไปเป็นสถานะของเหลวและการระเหยที่ตามมา:

ส โทรทัศน์ → ส F →ส ไอน้ำ

ดังนั้น กระบวนการเผาไหม้เกิดขึ้นในเฟสของก๊าซในกระแสของอากาศที่แห้งก่อน และอธิบายโดยสมการ:

เอส + โอ 2 → SO 2 + 297.028 กิโลจูล;

สำหรับการเผาไหม้กำมะถันจะใช้เตาเผาและเตาเผาแบบไซโคลน ในเตาเผาเครื่องฉีดน้ำ กำมะถันหลอมเหลวจะถูกฉีดพ่นเข้าไปในห้องเผาไหม้ด้วยอากาศอัดผ่านหัวฉีดซึ่งไม่สามารถให้ไอกำมะถันผสมกับอากาศได้อย่างเพียงพอและอัตราการเผาไหม้ที่ต้องการ ในเตาเผาแบบไซโคลน ทำงานบนหลักการของตัวเก็บฝุ่นแบบแรงเหวี่ยง (ไซโคลน) การผสมส่วนประกอบได้ดีกว่ามากและให้ความเข้มข้นของการเผาไหม้กำมะถันที่สูงกว่าในเตาหลอมแบบหัวฉีด

จากนั้นก๊าซที่มี SO 3 8.5-9.5% ที่อุณหภูมิ 200°C จะเข้าสู่ขั้นตอนแรกของการดูดซึมไปยังตัวดูดซับที่ชลประทานด้วยโอเลี่ยมและกรดซัลฟิวริก 98%:

ดังนั้น 3 + โฮ 2 O→น 2 ดังนั้น 4 +130.56 กิโลจูล;

ถัดไป แก๊สจะถูกทำความสะอาดจากการกระเด็นของกรดซัลฟิวริก ให้ความร้อนถึง 420 องศาเซลเซียส และเข้าสู่ขั้นตอนการแปลงที่สอง ซึ่งเกิดขึ้นบนชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาสองชั้น ก่อนการดูดซับขั้นที่สอง ก๊าซจะถูกทำให้เย็นลงในเครื่องประหยัดและป้อนเข้าไปในตัวดูดซับระยะที่สองที่ฉีดพ่นด้วยกรดซัลฟิวริก 98% จากนั้นหลังจากถูกกระเด็น ก๊าซจะถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ

ก๊าซจากเตาเผาจากการเผาไหม้ของกำมะถันมีปริมาณซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV) สูงกว่าและไม่มีฝุ่นจำนวนมาก เมื่อเผากำมะถันพื้นเมือง ยังขาดสารหนูและสารประกอบซีลีเนียมซึ่งเป็นสารเร่งปฏิกิริยา

วงจรนี้เรียบง่ายและเรียกว่า "ไฟฟ้าลัดวงจร" (รูปที่ 2)

ข้าว. 1. โครงการผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันโดยวิธี DK-DA:

1 เตากำมะถัน; หม้อไอน้ำกู้คืนความร้อน 2 ตัว; 3 - ประหยัด; เรือนไฟ 4 สตาร์ท; 5, 6- ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของเตาเผาเริ่มต้น; อุปกรณ์ 7 พิน; เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน 8 เครื่อง; ตัวดูดซับ 9-oleum; 10 หออบแห้ง; 11 และ 12 ตามลำดับ ตัวดูดซับโมโนไฮเดรตตัวแรกและตัวที่สอง ตัวสะสมกรด 13 ตัว

รูปที่ 2 การผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถัน (แบบย่อ):

1 - ห้องหลอมสำหรับกำมะถัน; 2 - ตัวกรองกำมะถันเหลว; 3 - เตาเผากำมะถัน; 4 - หม้อไอน้ำความร้อนเหลือทิ้ง; 5 - อุปกรณ์ติดต่อ; 6 - ระบบการดูดซึมของซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI); 7- ตู้เย็นกรดกำมะถัน

โรงงานที่มีอยู่สำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันที่ติดตั้งเตาเผาแบบไซโคลนมีกำลังการผลิตกำมะถัน 100 ตันขึ้นไปต่อวัน การออกแบบใหม่กำลังได้รับการพัฒนาด้วยความจุสูงถึง 500 ตันต่อวัน

ปริมาณการใช้ต่อโมโนไฮเดรต 1 ตัน: กำมะถัน 0.34 ตัน, น้ำ 70 ม. 3, ไฟฟ้า 85 kWh

รีเอเจนต์เริ่มต้นสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกสามารถเป็นธาตุกำมะถันและสารประกอบที่มีกำมะถัน ซึ่งสามารถหากำมะถันหรือซัลเฟอร์ไดออกไซด์ได้

ตามเนื้อผ้า แหล่งที่มาหลักของวัตถุดิบคือแร่ซัลเฟอร์และเหล็ก (กำมะถัน) ไพไรต์ กรดซัลฟิวริกประมาณครึ่งหนึ่งได้มาจากกำมะถันหนึ่งในสาม - จากไพไรต์ จุดสำคัญในความสมดุลของวัตถุดิบถูกครอบครองโดยก๊าซนอกจากโลหะวิทยาที่ไม่ใช่เหล็ก ซึ่งประกอบด้วยซัลเฟอร์ไดออกไซด์

ในเวลาเดียวกัน ก๊าซไอเสียเป็นวัตถุดิบที่ถูกที่สุด ราคาขายส่งสำหรับแร่ไพไรต์ก็ต่ำเช่นกัน ในขณะที่กำมะถันเป็นวัตถุดิบที่แพงที่สุด ดังนั้น เพื่อให้การผลิตกรดซัลฟิวริกจากกำมะถันเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจ ต้องมีการพัฒนารูปแบบที่ต้นทุนในการประมวลผลจะต่ำกว่าต้นทุนของการแปรรูปไพไรต์หรือก๊าซนอกอย่างมาก

ได้กรดซัลฟิวริกจากไฮโดรเจนซัลไฟด์

กรดซัลฟิวริกผลิตจากไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยการเร่งปฏิกิริยาแบบเปียก ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์สามารถทำให้เข้มข้น (มากถึง 90%) และอ่อนแอ (6-10%) ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซที่ติดไฟได้และวิธีการทำให้บริสุทธิ์ สิ่งนี้กำหนดรูปแบบการแปรรูปเป็นกรดซัลฟิวริก

รูปที่ 1.1 แสดงรูปแบบการผลิตกรดซัลฟิวริกจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์เข้มข้น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ผสมกับอากาศบริสุทธิ์ในตัวกรอง 1 เข้าสู่เตาเผา 3 เพื่อการเผาไหม้ ในหม้อต้มความร้อนเหลือทิ้ง 4 อุณหภูมิของก๊าซที่ออกจากเตาเผาจะลดลงจาก 1,000 เป็น 450 °C หลังจากนั้นก๊าซจะเข้าสู่อุปกรณ์สัมผัส 5. อุณหภูมิของก๊าซที่ออกจากชั้นของมวลสัมผัสจะลดลงโดยการเป่าเข้า อากาศเย็นแห้ง จากอุปกรณ์สัมผัส ก๊าซที่มี SO 3 จะเข้าสู่หอควบแน่น 7 ซึ่งเป็นเครื่องฟอกที่มีหัวฉีดที่รดน้ำด้วยกรด อุณหภูมิของกรดชลประทานที่ทางเข้าหอคอยคือ 50-60 องศาเซลเซียส ที่ทางออก 80-90 องศาเซลเซียส ในโหมดนี้ ที่ส่วนล่างของหอคอย ก๊าซที่มีไอระเหย H 2 O และ SO 3 จะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว มีความอิ่มตัวยิ่งยวดสูง และเกิดหมอกของกรดซัลฟิวริก (มากถึง 30-35% ของผลผลิตทั้งหมดจะเข้าสู่หมอก ) ซึ่งจะถูกดักจับในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต 8. สำหรับละอองหมอกที่ตกตะกอนในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต (หรือตัวกรองชนิดอื่น) ได้ดีที่สุด ขอแนะนำให้ใช้ละอองเหล่านี้ขนาดใหญ่ สิ่งนี้ทำได้โดยการเพิ่มอุณหภูมิของกรดสเปรย์ ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของกรดที่ไหลออกจากหอคอย (การเพิ่มอุณหภูมิของพื้นผิวการควบแน่น) และก่อให้เกิดการหยาบของละอองหมอก แบบแผนสำหรับการผลิตกรดซัลฟิวริกจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่อ่อนแอนั้นแตกต่างจากรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 1.1 โดยที่อากาศที่จ่ายไปยังเตาเผานั้นอุ่นในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนโดยก๊าซที่ออกจากชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาและกระบวนการควบแน่นจะดำเนินการใน คอนเดนเซอร์แบบมีฟองของชนิดคอนเดนเซอร์ Chemiko

ก๊าซไหลผ่านชั้นกรดอย่างต่อเนื่องในห้องสามห้องของอุปกรณ์เดือดปุด ๆ อุณหภูมิของกรดในนั้นถูกควบคุมโดยการจ่ายน้ำซึ่งการระเหยซึ่งดูดซับความร้อน เนื่องจากอุณหภูมิสูงของกรดในห้องแรก (230-240°C) ไอระเหยของ H 2 SO 4 จะควบแน่นในนั้นโดยไม่มีการเกิดหมอก

ตัวกรอง 1 ตัว พัดลม 2 ตัว 3 เตา หม้อต้มความร้อนทิ้งแบบ 4 ไอน้ำ อุปกรณ์ 5 พิน ตู้เย็น 6 ตัว คอนเดนเซอร์ 7 ทาวเวอร์ ตัวกรองไฟฟ้า 8 ตัว ตัวสะสมระบบหมุนเวียน 9 ตัว 10 ปั๊ม

รูปที่ 1.1 โครงการผลิตกรดซัลฟิวริกจากก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่มีความเข้มข้นสูง:

ในห้องถัดไปสองห้อง (อุณหภูมิของกรดในนั้นตามลำดับคือประมาณ 160 และ 100 °C) เกิดหมอกขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอุณหภูมิค่อนข้างสูงของกรดและไอน้ำในก๊าซปริมาณมาก ซึ่งสอดคล้องกับความดันของไอน้ำอิ่มตัวเหนือกรดในห้องเพาะเลี้ยง หมอกจึงก่อตัวเป็นละอองขนาดใหญ่ได้ง่าย ฝากไว้ในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต

กรดที่ให้ผลผลิตไหลออกจากห้องแรก (ตามแก๊ส) ถูกทำให้เย็นลงในตู้เย็นและป้อนเข้าคลังสินค้า พื้นผิวของตู้เย็นในช่องดูดซับดังกล่าวมีขนาดเล็กกว่าช่องดูดซับที่มีหอควบแน่นถึง 15 เท่า เนื่องจากปริมาณความร้อนหลักจะถูกลบออกจากการระเหยของน้ำ ความเข้มข้นของกรดในห้องแรก (กรดสำหรับการผลิต) อยู่ที่ประมาณ 93.5% ในห้องที่สองและสามตามลำดับ 85 และ 30% .

กระบวนการผลิตกรดซัลฟิวริกสามารถอธิบายได้ดังนี้

ขั้นตอนแรกคือการผลิตซัลเฟอร์ไดออกไซด์โดยออกซิเดชัน (คั่ว) ของวัตถุดิบที่มีกำมะถัน (ความต้องการในขั้นตอนนี้จะหมดไปเมื่อใช้ก๊าซเสียเป็นวัตถุดิบ เนื่องจากในกรณีนี้ การคั่วด้วยซัลไฟด์เป็นหนึ่งในขั้นตอนอื่นๆ กระบวนการทางเทคโนโลยี)

ได้รับก๊าซย่าง เพื่อรักษาเสถียรภาพของกระบวนการเผาในฟลูอิไดซ์เบด สิ่งต่อไปนี้จะได้รับการควบคุมโดยอัตโนมัติ: ความเข้มข้นของ SO2 ในแก๊ส ปริมาณอากาศที่เข้าสู่เตาหลอม ความสูงของฟลูอิไดซ์เบด และสุญญากาศในเตาหลอม ความคงตัวของปริมาตรของซัลเฟอร์ไดออกไซด์และความเข้มข้นของ SO2 ในนั้นที่ทางออกของเตาหลอมนั้นได้รับการบำรุงรักษาโดยการควบคุมการจ่ายอากาศและไพไรต์ในเตาเผาโดยอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของก๊าซไอเสีย ปริมาณอากาศที่จ่ายไปยังเตาเผาจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับตำแหน่งของวาล์วปีกผีเสื้อในหัวฉีดโบลเวอร์ ความเสถียรของความเข้มข้นของ SO2 ในแก๊สก่อนเครื่องตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิตนั้นมาจากตัวควบคุมอัตโนมัติโดยการเปลี่ยนความเร็วของตัวป้อนที่จ่ายไพไรต์ไปยังเตาเผา ความสูงของฟลูอิไดซ์เบดในเตาเผาถูกควบคุมโดยอัตราการขจัดขี้เถ้าโดยการเปลี่ยนความเร็วในการหมุนของสกรูขนถ่ายหรือระดับการเปิดประตูเซกเตอร์สำหรับการขนถ่ายถ่าน แรงดันลบคงที่ในส่วนบนของเตาเผาจะถูกรักษาโดยตัวควบคุมที่เปลี่ยนตำแหน่งของวาล์วปีกผีเสื้อที่ด้านหน้าของพัดลมตามลำดับ

ก๊าซย่าง350-400оСเข้าสู่หอล้างกลวงที่หอชลประทานทำให้เย็นลงถึง80оСด้วยกรดซัลฟิวริก 60-70%

จากหอล้างกลวง ก๊าซจะเข้าสู่หอซักล้างที่สองด้วยหัวฉีดที่ฉีดพ่นด้วยกรดซัลฟิวริก 30% และทำให้เย็นลงถึง 30 °C

ในอาคารซักล้าง ก๊าซจะปราศจากฝุ่นที่ตกค้างในหยดกรดซัลฟิวริก สารหนู และซีลีเนียมออกไซด์ ซึ่งมีอยู่ในก๊าซที่คั่วและเป็นพิษสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาในอุปกรณ์สัมผัสที่ละลาย หมอกของกรดซัลฟิวริกที่มีออกไซด์ของสารหนูและกำมะถันละลายอยู่ในนั้นจะถูกสะสมในเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิตแบบเปียก

การทำให้แห้งขั้นสุดท้ายของก๊าซที่ย่างหลังจากเครื่องตกตะกอนด้วยไฟฟ้าสถิตถูกดำเนินการในคอลัมน์ดูดซับที่มีการบรรจุ

กรดซัลฟิวริกเข้มข้น (93-95%)

ก๊าซ SO2 แห้งที่ทำความสะอาดแล้วจะถูกป้อนเข้าไปในตัวแลกเปลี่ยนความร้อน โดยได้รับความร้อนจากก๊าซร้อนจากอุปกรณ์สัมผัส

ก๊าซจะเข้าสู่อุปกรณ์สัมผัสและถูกออกซิไดซ์เป็น SO3 ตัวเร่งปฏิกิริยาคือวาเนเดียมเพนท็อกไซด์

ก๊าซร้อน SO3 (450-480оС) ที่ออกจากอุปกรณ์สัมผัสจะเข้าสู่เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปล่อยความร้อนให้กับก๊าซสด จากนั้นเข้าสู่ตู้เย็นแล้วส่งไปดูดซับ

การดูดกลืน SO3 เกิดขึ้นในสองเสาที่ต่อเนื่องกัน หอคอยแรกได้รับการชลประทานด้วยโอเลียม ประกอบด้วย 18-20% SO3 (ฟรี) หอคอยที่สองได้รับการชลประทานด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น ดังนั้น จึงเกิดผลิตภัณฑ์สองชนิดขึ้นในระหว่างกระบวนการผลิต: น้ำมันโอเลี่ยมและกรดซัลฟิวริกเข้มข้น

ก๊าซไอเสียที่มี SO2 ตกค้างจะถูกส่งผ่านตัวดูดซับอัลคาไลน์ซึ่งได้รับการชลประทานด้วยน้ำแอมโมเนียและเป็นผลให้แอมโมเนียมซัลไฟต์

1.3 อุปกรณ์ในกระบวนการหลัก

ในการผลิตกรดซัลฟิวริกใช้อุปกรณ์เทคโนโลยีต่อไปนี้:

1. หอล้าง

2. หอซักล้างพร้อมหัวฉีด

3. ตัวกรองเปียก

4. หออบแห้ง

5. เทอร์โบชาร์จเจอร์

6. เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ

7. ติดต่ออุปกรณ์

8. เครื่องทำความเย็นแก๊สแบบท่อ

9. หอดูดซับ

10. กรดตู้เย็น.

11. ตัวเก็บกรด

12. ปั๊มหอยโข่ง.

13. เตาฟลูอิไดซ์เบด

ขั้นตอนหลักของกระบวนการผลิตกรดซัลฟิวริกคือการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ในอุปกรณ์สัมผัส

คำอธิบายการออกแบบส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์สัมผัส /11/

รูปที่ 1 - แผนผังของช่องสัมผัสที่มีหน้าสัมผัสสองครั้ง

รูปที่ 1 แสดงไดอะแกรมของช่องสัมผัสที่มีหน้าสัมผัสคู่ ก๊าซผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 1 และ 2 และเข้าสู่ชั้นแรกแล้วชั้นที่สองและสามของมวลสัมผัสของอุปกรณ์ 3 หลังจากชั้นที่สามก๊าซจะถูกส่งไปยังตัวดูดซับกลาง 8 จากนั้นไปยังตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 5 และ 4 จากนั้นไปที่ชั้นที่สี่ของมวลสัมผัส ก๊าซที่ระบายความร้อนด้วยตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 5 ผ่านตัวดูดซับ 6 และถูกปล่อยออกจากตัวดูดซับสู่ชั้นบรรยากาศ รูปที่ 2 แสดงเครื่องมือสัมผัสที่ทันสมัยในแง่ของ H2SO4 ขึ้นอยู่กับขนาดของ H2SO4 ตั้งแต่ 01.01.01 ตัน/วัน มวลสัมผัส 200-300 ลิตรต่อผลผลิต 1 ตันต่อวันจะถูกบรรจุเข้าในเครื่อง อุปกรณ์สัมผัสท่อใช้สำหรับออกซิเดชัน SO2 น้อยกว่าอุปกรณ์สัมผัสชั้นวาง

รูปที่ 2 - ไดอะแกรมของอุปกรณ์สัมผัสที่มีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายนอก

สำหรับการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ความเข้มข้นสูง การใช้เครื่องมือสัมผัสกับเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาฟลูอิไดซ์อย่างมีเหตุผล เพื่อลดปริมาณ SO2 ในไอเสียจึงใช้วิธีการสัมผัสคู่กันอย่างแพร่หลาย สาระสำคัญคือการออกซิเดชันของ SO2 บนตัวเร่งปฏิกิริยาจะดำเนินการในสองขั้นตอน ในระยะแรก ระดับของการแปลงจะอยู่ที่ประมาณ 0.90 ก่อนขั้นตอนสัมผัสที่สอง ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์จะถูกแยกออกจากแก๊ส ด้วยเหตุนี้ อัตราส่วน O2:SO2 ในส่วนผสมของก๊าซที่เหลือจะเพิ่มขึ้น และทำให้ระดับสมดุลของการแปลง (xp) เพิ่มขึ้น เป็นผลให้ในหนึ่งหรือสองชั้นของมวลสัมผัสของขั้นตอนที่สองของการสัมผัสระดับการแปลงของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่เหลืออยู่คือ 0.995-0.997 และเนื้อหา SO2 ในก๊าซไอเสียจะลดลงเหลือ 0.003% เมื่อสัมผัสสองครั้งก๊าซจะถูกทำให้ร้อนจาก 50 ถึง 420-440 ° C สองครั้ง - ก่อนครั้งแรกและก่อนขั้นตอนที่สองของการสัมผัสดังนั้นความเข้มข้นของซัลเฟอร์ไดออกไซด์จึงเริ่มสูงกว่าการสัมผัสเพียงครั้งเดียวตามอะเดียแบติก ระดับ.

1.4 พารามิเตอร์ของโหมดเทคโนโลยีปกติ

ในกระบวนการผลิตทางเทคโนโลยีของกรดซัลฟิวริก มีปริมาณที่กำหนดลักษณะของกระบวนการนี้ ซึ่งเรียกว่าพารามิเตอร์ของกระบวนการ

ชุดค่าของพารามิเตอร์กระบวนการทั้งหมดเรียกว่า /12/ โหมดเทคโนโลยี และชุดของค่าพารามิเตอร์ที่ให้การแก้ปัญหาเป้าหมายเรียกว่าโหมดเทคโนโลยีปกติ

พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีหลักที่จะควบคุมโดยให้เหตุผลว่ามีอิทธิพลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตและความปลอดภัยของกระบวนการ

พารามิเตอร์ต่อไปนี้อยู่ภายใต้การควบคุม/2/:

1. อุณหภูมิของก๊าซเตาเผาที่จ่ายให้กับหอซักล้างแห่งแรก หากอุณหภูมิเบี่ยงเบนจากช่วงที่กำหนด: ไปที่ด้านล่าง - ปฏิกิริยาของความเข้มข้น SO2 จะช้าลง ส่วนเบี่ยงเบนไปด้านที่สูงขึ้น - จะนำไปสู่การบริโภคความร้อนที่ไม่ยุติธรรม

2. อุณหภูมิในตัวสะสมกรด 1, 2, 3, 4, 5 หากอุณหภูมิเบี่ยงเบนจากช่วงที่กำหนด: ไปที่ด้านล่าง - ความเข้มข้นของ SO2 จะช้าลง ส่วนเบี่ยงเบนไปด้านที่สูงขึ้น - จะนำไปสู่การใช้ความร้อนอย่างไม่ยุติธรรม

3. อุณหภูมิก๊าซย่างที่ทางออกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ หากอุณหภูมิเบี่ยงเบนจากช่วงที่กำหนด: ไปด้านล่าง - ความเข้มข้นของ SO2 ถึง SO3 จะช้าลง การเบี่ยงเบนไปทางด้านที่สูงขึ้น - จะนำไปสู่การใช้ความร้อนอย่างไม่ยุติธรรม

4. อุณหภูมิ SO3 ในตู้เย็น หลังจากออกจากอุปกรณ์สัมผัส SO3 จะต้องถูกทำให้เย็นลงเพื่อทำปฏิกิริยาต่อไปในหอดูดซับ

5. ความดันของก๊าซที่จ่ายให้กับเตาเผา KS การควบคุมแรงดันก๊าซธรรมชาติเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ความผันผวนของแรงดันในเครือข่ายก๊าซอาจทำให้กระบวนการเผาไหม้ไม่เสถียรและนำไปสู่การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้มีการใช้เชื้อเพลิงก๊าซมากเกินไปอย่างไม่ยุติธรรม การเผาไหม้ก๊าซอย่างสมบูรณ์มีความสำคัญไม่เพียงแต่เพื่อให้ได้เตาเผาที่มีประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับส่วนผสมของก๊าซไอเสียที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งไม่ส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ด้วย

6. แรงดันอากาศที่จ่ายให้กับเทอร์โบชาร์จเจอร์ การควบคุมแรงดันอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพของคอมเพรสเซอร์ ความเบี่ยงเบนของความดันอากาศจากช่วงที่กำหนดจะทำให้ประสิทธิภาพในการทำงานต่ำ

7. แรงดันอากาศที่จ่ายให้กับตู้เย็น การควบคุมแรงดันอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพสูงสุดของตู้เย็น

8. การใช้อากาศที่จ่ายให้กับเตาเผา การควบคุมการไหลของอากาศเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่ถูกต้องและมีประสิทธิภาพ ด้วยปริมาณอากาศที่มากเกินไปในพื้นที่เตาหลอม การเผาไหม้เชื้อเพลิงที่ไม่สมบูรณ์จะเกิดขึ้น และด้วยเหตุนี้ การใช้เชื้อเพลิงก๊าซมากเกินไปอย่างไม่ยุติธรรมจะเกิดขึ้น การเผาไหม้ก๊าซอย่างสมบูรณ์มีความสำคัญไม่เพียงแต่เพื่อให้ได้เตาเผาที่มีประสิทธิภาพสูงเท่านั้น แต่ยังต้องได้รับส่วนผสมของก๊าซไอเสียที่ไม่เป็นอันตรายซึ่งไม่ส่งผลต่อสุขภาพของมนุษย์ด้วย

9. การใช้ก๊าซหุงต้มออกจากเตาเคซี ปริมาณก๊าซในเตาจะต้องคงที่เนื่องจากการเบี่ยงเบนจากบรรทัดฐานอาจเป็นอันตรายต่อการผลิตโดยรวม

10. ปริมาณการใช้หนาแน่นในเตาเผา ด้วยการขาดผลิตภัณฑ์ - จะนำไปสู่การบริโภคความร้อนที่ไม่ยุติธรรม

11. จำเป็นต้องมีระดับของตัวเก็บกรด 1, 2, 3, 4, 5 เพื่อให้ได้ปริมาณกรดที่ต้องการและความเข้มข้นเพิ่มเติม หากขาดกรดหรือมากเกินไปจะทำให้ความเข้มข้นที่ต้องการไม่ได้

12. ตั้งสมาธิไว้ที่หอซักล้างแห่งแรก กรดที่จ่ายเพื่อการชลประทานของหอซักล้างแรกต้องมีความเข้มข้นที่ต้องการ (กรดซัลฟิวริก 75%) ใน มิฉะนั้นปฏิกิริยาโดยรวมจะไม่ดำเนินไปอย่างถูกต้อง

13. สมาธิบนหอซักล้างที่สอง. กรดที่จ่ายเพื่อการชลประทานของหอซักล้างที่สองต้องมีความเข้มข้นที่ต้องการ (กรดซัลฟิวริก 30%) มิฉะนั้น ปฏิกิริยาโดยรวมจะไม่ดำเนินการอย่างถูกต้อง

14. ความเข้มข้นในหออบแห้ง กรดที่จ่ายให้กับหอทำให้แห้งเพื่อการชลประทานต้องมีความเข้มข้นที่ต้องการ (กรดซัลฟิวริก 98%) มิฉะนั้น ปฏิกิริยาโดยรวมจะไม่ดำเนินการอย่างถูกต้อง

ตารางที่ 1 - พารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีที่ต้องควบคุม

การผลิตกรดกำมะถัน

2. การเลือกและพื้นฐานของพารามิเตอร์การตรวจสอบและควบคุม

2.1 การเลือกทั้งพารามิเตอร์พื้นฐานและการควบคุม

2.1.1 การควบคุมอุณหภูมิ

มีความจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิในหอซักล้าง ในอุปกรณ์สัมผัสจำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิที่450ºСเนื่องจาก /2/ ที่อุณหภูมินี้เท่านั้นที่กำมะถันเผาไหม้จากไพไรต์ นอกจากนี้ ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น อุปกรณ์และอุปกรณ์อาจล้มเหลว

2.1.2 การควบคุมการไหล

การควบคุมก๊าซไอเสียเป็นสิ่งที่จำเป็น เนื่องจากปริมาณของก๊าซดังกล่าวส่งผลต่อการเผาไหม้ของกำมะถันในเตาเผา KS เพื่อให้กระบวนการดำเนินการได้อย่างถูกต้อง เราจึงใส่เซ็นเซอร์ควบคุมการไหลในท่อก่อนที่ก๊าซที่ย่างเข้าสู่เตา KS เนื่องจากจะควบคุมระดับความเหนื่อยหน่ายของกำมะถันในเตาเผา

2.1.3 การควบคุมความเข้มข้น

จำเป็นต้องตรวจสอบความเข้มข้นของกำมะถันในตัวสะสมกรดอย่างต่อเนื่อง

ระดับความเข้มข้นของกำมะถันที่ต้องการคือ 30% ของมวลรวมของส่วนผสม

การลดลงหรือเพิ่มขึ้นในพารามิเตอร์นี้จะนำไปสู่ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในช่วงเริ่มต้นของการผลิต

นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องควบคุมความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกในถังซักด้วยหัวฉีดเท่ากับ 75% และความเข้มข้นในหอทำให้แห้งเท่ากับ 92%

2.1.4 การควบคุมระดับ

จำเป็นต้องมีการควบคุมระดับในถังเก็บกรด หากมีกรดมาก อาจรั่วไหลออกมาได้ ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์และผู้คนในบริเวณใกล้เคียงเสียหายได้

2.2 การเลือกและเหตุผลของพารามิเตอร์ควบคุมและช่องทางอิทธิพล

2.2.1 การควบคุมอุณหภูมิใน PCC

จำเป็นต้องควบคุมอุณหภูมิใน PCS ซึ่งควรเท่ากับ450ºС การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมินี้นำไปสู่ความเหนื่อยหน่ายที่ไม่สมบูรณ์ของกรดซัลฟิวริก และเนื่องจากอุณหภูมิต่ำไม่เพียงพอ ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์จึงเกิดขึ้น การควบคุมอุณหภูมิในส่วนนี้ของกระบวนการทางเทคโนโลยีดำเนินการโดยการควบคุมการจ่ายก๊าซหุงต้มไปยัง PKS โดยใช้ตัวกระตุ้น

2.2.2 การควบคุมความเข้มข้นของหอล้าง

จำเป็นต้องตรวจสอบความเข้มข้นของกำมะถันในตัวสะสมกรดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งควรเท่ากับ 92% การลดลงหรือเพิ่มขึ้นในพารามิเตอร์นี้จะนำไปสู่ปฏิกิริยาที่ไม่ถูกต้อง ซึ่งจะขัดขวางกระบวนการทางเทคโนโลยีทั้งหมด การควบคุมความเข้มข้นในส่วนนี้ของกระบวนการทางเทคโนโลยีดำเนินการโดยการควบคุมการจ่ายน้ำไปยังตัวเก็บกรด - โดยใช้ตัวกระตุ้น

2.2.3 ระบบควบคุมแรงดัน PKS

จำเป็นต้องควบคุมความดันใน PCS อย่างต่อเนื่อง ซึ่งควรเท่ากับ 250 kPa การลดลงหรือเพิ่มขึ้นในพารามิเตอร์นี้จะนำไปสู่ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์ที่อยู่ในช่วงเริ่มต้นของการผลิต การควบคุมแรงดันในส่วนนี้ของกระบวนการทางเทคโนโลยีดำเนินการโดยการควบคุมการจ่ายอากาศในบรรยากาศ - ด้วยความช่วยเหลือของตัวกระตุ้น

2.2.4 การควบคุมระดับในถังกรด

จำเป็นต้องตรวจสอบระดับในตัวสะสมกรดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่ควรเกิน 75 cm3 การลดหรือเพิ่มพารามิเตอร์นี้อาจไม่เป็นอันตรายต่อกระบวนการ

3. คำอธิบายของ ACP และวิธีการทางเทคนิคของระบบอัตโนมัติ การเลือกและเหตุผลของกฎหมายข้อบังคับ

3.1 ACP ของอุณหภูมิก๊าซที่เผาไหม้หลัง - PKS

พารามิเตอร์หลักที่ส่งผลต่อกระบวนการใน PKS ได้แก่ Fk - การใช้ pyrite, T - การสูญเสียความร้อน, Tp - อุณหภูมิไอน้ำร้อน, Tk - อุณหภูมิ pyrite, ทีวี - อุณหภูมิอากาศ, Pp - แรงดันไอน้ำร้อน

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

รูปที่ 2 - แผนผังของการควบคุมอุณหภูมิของก๊าซเตาเผา

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

รูปที่ 4 - แผนภาพโครงสร้างของหอซักล้าง

ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกที่จ่ายเพื่อการชลประทานของหอซักล้างเป็นพารามิเตอร์ควบคุมหลัก เพื่อให้ได้ความเข้มข้นที่ต้องการตามระบอบเทคโนโลยีปกติจะมีการควบคุมการจ่ายน้ำไปยังตัวเก็บกรด

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

รูปที่ 6 - แผนภาพบล็อกของการควบคุมความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก

3.3 แรงดัน ACP ใน PCS

พารามิเตอร์หลักที่ส่งผลต่อกระบวนการใน PCS คือ:

Fk - ปริมาณการใช้ pyrite, T - อุณหภูมิใน PCR, Fv - อุณหภูมิของอากาศ, Fk - อุณหภูมิของ pyrite

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

รูปที่ 8 - แผนผังไดอะแกรมของการควบคุมแรงดัน

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

รูปที่ 10 - แผนภาพโครงสร้างของตัวสะสมระดับ

อัตราการไหลของน้ำที่จ่ายให้กับตัวเก็บกรดเป็นพารามิเตอร์ควบคุมหลัก เพื่อให้บรรลุระดับที่ต้องการตามระบอบเทคโนโลยีปกติการไหลของน้ำจะถูกควบคุมในขณะที่ใช้การควบคุมโดยการเบี่ยงเบนมากที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพในกรณีนี้.

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

รูปที่ 12 - แผนภาพโครงสร้างของการควบคุมระดับ