Контактное окисление диоксида серы

7.7 Контактное окисление диоксида серы.

На выбор температурного режима дополнительно накладываются два ограничения, связанные со свойствами катализатора. Нижней предельной является температура зажигания ванадиевых катализаторов, составляющая в зависимости от конкретного вида катализатора и состава газа 400—440 оС. Верхняя предельная температура составляет 600—650 °С, выше этих температур происходит перестройка структуры катализатора, и он теряет свою активность. В диапазоне температур 400—600 °С процесс стремятся провести так, чтобы по мере увеличения степени превращения температура уменьшалась.

Чаще всего в промышленности используют полочные контактные аппараты с наружным теплообменом. Схема теплообмена предполагает максимальное использование теплоты реакции для подогрева исходного газа и одновременное охлаждение газа между полками (рис. 7.5). Одна из важнейших задач, стоящих перед сернокислотной промышленностью,— увеличение степени превращения диоксида серы и снижение его выбросов в атмосферу. Эта задача может быть решена несколькими методами.

Один из наиболее рациональных методов, повсеместно применяемый при производстве серной кислоты — метод двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА (рис. 7.5, б)). Его сущность состоит в том, что реакционную смесь, в которой степень превращения SО2 составляет 90—95%, охлаждают и направляют в промежуточный абсорбер для выделения SО3, что приводит к смещению равновесия реакции (3) вправо. Вновь нагретый реакционный газ снова подают в контактный аппарат, где на одном-двух слоях катализатора достигают 95%-ной степени превращения оставшегося SО2. Суммарная степень превращения SО2 составляет в таком процессе 99,5—99,8%.

7.7 Контактное окисление диоксида серы.