RU2164216C1

RU2164216C1 - Absorption plant

Info

Publication number: RU2164216C1
Application number: RU99121210A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Филатов; В.С. Сущев; В.В. Игин; Ионас Дастикас; В.В. Колосов
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 1999-10-12
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: absorption plants for manufacture of sulfuric acid. SUBSTANCE: absorption plant includes absorber 1, gas heat exchanger 3, heat exchange apparatus 2 for cooling the gas before absorption, circulating receiver 4 and acid cooler 5. Absorption plant is also provided with drum-separator 6 whose outlet is connected with inlet of heat exchange apparatus 2 and inlet is connected with outlet of this apparatus and is provided with water replenishing line and line for discharge of steam to consumer; cooling agent inlet and outlet of acid cooler 5 are connected directly with consumer. EFFECT: avoidance of penetration of acidified water into last loop, thus excluding corrosion and enhancing reliability of plant. 2 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратурному оформлению абсорбционной установки в технологической схеме производства серной кислоты. The invention relates to the hardware design of the absorption installation in the technological scheme for the production of sulfuric acid.

Известна установка для получения серной кислоты, включающая промежуточный абсорбер с циркуляционным сборником, кислотным насосом и кислотным холодильником, газовый теплообменник и экономайзер. SO₃-содержащий газ после контактного узла охлаждается в газовом теплообменнике с температурой 460-470^oC до 390-430^oC "холодным" газом, поступающим после промежуточного абсорбера в контактный узел, и направляется в экономайзер, где охлаждается до 180-220^oC. После экономайзера SO₃-содержащий газ поступает в промежуточный абсорбер, где происходит поглощение SO₃ с образованием серной кислоты (Sulphur, N 232, Sulphuric acid technology, p. 50-57, 1994).A known installation for producing sulfuric acid, including an intermediate absorber with a circulation collector, an acid pump and an acid refrigerator, a gas heat exchanger and economizer. SO ₃ -containing gas after the contact node is cooled in a gas heat exchanger with a temperature of 460-470 ^o C to 390-430 ^o C "cold" gas, which comes after the intermediate absorber in the contact node, and is sent to the economizer, where it is cooled to 180-220 ^o C. After the economizer, the SO ₃ -containing gas enters the intermediate absorber, where SO ₃ is absorbed to form sulfuric acid (Sulfur, N 232, Sulfuric acid technology, p. 50-57, 1994).

Недостатком аналога является возможность конденсации паров серной кислоты в экономайзере, что приводит к быстрому выходу его из строя. A disadvantage of the analogue is the possibility of condensation of sulfuric acid vapors in the economizer, which leads to its rapid failure.

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому результату является другая известная абсорбционная установка, описанная в способе производства серной кислоты. Известная установка содержит абсорбер, газовый теплообменник, теплообменный аппарат для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник, кислотный холодильник, а также теплообменники потребителя и теплообменный аппарат для охлаждения воды. Данная установка представлена на фиг. 1. В этой установке на вход в газовый теплообменник (3) по трубному пространству подается газ с температурой 425^oC. Выход газового теплообменника (3) по трубному пространству соединен с теплообменным аппаратом (2). Теплообменный аппарат (2) замкнут в линию, включающую теплообменный аппарат для охлаждения воды (7) и теплообменник потребителя (8). Выход из абсорбера (1) по кислоте соединен с циркуляционным сборником (4) и через него с кислотным холодильником (5). Выход из этого холодильника связан с одной стороны с абсорбером (1), а с другой стороны - с теплообменником потребителя (6) (EP N 0101110, кл. C 01 B 17/76, 22.02.84 г.).Closest to the described in technical essence and the achieved result is another known absorption unit described in the method for the production of sulfuric acid. The known installation comprises an absorber, a gas heat exchanger, a heat exchanger for cooling gas before absorption, a circulation collector, an acid refrigerator, as well as consumer heat exchangers and a heat exchanger for cooling water. This setting is shown in FIG. 1. In this installation, gas at a temperature of 425 ^° C is supplied to the inlet of the gas heat exchanger (3) through the tube space. The outlet of the gas heat exchanger (3) is connected to the heat exchanger (2) through the tube space. The heat exchanger (2) is closed in a line including a heat exchanger for cooling water (7) and a consumer heat exchanger (8). The acid outlet of the absorber (1) is connected to a circulation collector (4) and through it to an acid cooler (5). The exit from this refrigerator is connected on one side with an absorber (1), and on the other hand, with a consumer heat exchanger (6) (EP N 0101110, class C 01 B 17/76, 02.22.84 g).

Недостатком установки является сложность аппаратурного оформления установки и ее ненадежность, связанная с утечкой кислоты в кислотном холодильнике и как следствие - коррозией и выходу из строя теплообменных аппаратов, а также попадание закисленной воды потребителю. The disadvantage of the installation is the complexity of the hardware design of the installation and its unreliability associated with leakage of acid in an acid refrigerator and, as a result, corrosion and malfunction of heat exchangers, as well as ingress of acidified water to the consumer.

Предлагается абсорбционная установка в технологической схеме производства серной кислоты, включающая абсорбер, газовый теплообменник, теплообменный аппарат для охлаждения газа перед абсорбцией, циркуляционный сборник и кислотный теплообменник (холодильник), которая снабжена барабаном-сепаратором, выход которого соединен с входом теплообменного аппарата, а вход - с выходом из теплообменного аппарата и который оснащен линией подпитки водой и линией отвода пара потребителя, а вход и выход хладоагента в кислотном холодильнике соединены непосредственно с потребителем. An absorption plant is proposed in the technological scheme for the production of sulfuric acid, including an absorber, a gas heat exchanger, a heat exchanger for cooling gas before absorption, a circulation collector and an acid heat exchanger (refrigerator), which is equipped with a drum-separator, the output of which is connected to the input of the heat exchanger, and the input with the exit from the heat exchanger and which is equipped with a water recharge line and a consumer steam exhaust line, and the refrigerant inlet and outlet in the acid refrigerator are connected directly with the consumer.

Предложенная установка представлена на фиг. 2 и состоит из:
1. Абсорбера
2. Теплообменного аппарата
3. Газового теплообменника
4. Циркуляционного сборника
5. Кислотного теплообменника (холодильника)
6. Барабана-сепаратора
Установка работает следующим образом. Газовая смесь, содержащая SO₃, из контактного узла с температурой 450-470^oC, поступает в трубное пространство газового теплообменника (3), где охлаждается газом, поступающим в контактный узел после абсорбера (1) до температуры 380-410^oC, и направляется в теплообменный аппарат (2), в котором охлаждается до 160-200^oC, и далее поступает в абсорбер (1) на абсорбцию SO₃. Охлаждение газовой смеси в теплообменном аппарате (2) проводится водой с температурой 120-180^oC, поступающей в трубное пространство теплообменного аппарата (2) из барабана-сепаратора (6) с давлением, соответствующим температуре насыщенного пара. Образующаяся в теплообменном аппарате (2) пароводяная эмульсия поступает в барабан-сепаратор (6). После сепарации насыщенный пар с параметрами: t = 120-180^oC и P = 3-10 атм, направляется непосредственно потребителю.The proposed installation is shown in FIG. 2 and consists of:
1. Absorber
2. Heat exchanger
3. Gas heat exchanger
4. The circulation book
5. Acid heat exchanger (refrigerator)
6. Drum Separator
Installation works as follows. The gas mixture containing SO ₃ from the contact node with a temperature of 450-470 ^o C enters the tube space of the gas heat exchanger (3), where it is cooled by the gas entering the contact node after the absorber (1) to a temperature of 380-410 ^o C, and goes to a heat exchanger (2), in which it is cooled to 160-200 ^o C, and then enters the absorber (1) for absorption of SO ₃ . The cooling of the gas mixture in the heat exchanger (2) is carried out with water with a temperature of 120-180 ^o C entering the tube space of the heat exchanger (2) from the drum-separator (6) with a pressure corresponding to the temperature of the saturated steam. The steam-water emulsion formed in the heat exchanger (2) enters the drum separator (6). After separation, saturated steam with parameters: t = 120-180 ^o C and P = 3-10 atm, is sent directly to the consumer.

В абсорбере (1) происходит поглощение SO₃ орошающей кислотой с входной температурой 70-110^oC, которая в процессе поглощения SO₃ разогревается до 90-160^oC в зависимости от плотности орошения и исходной температуры. Из абсорбера (1) газовая смесь направляется в газовый теплообменник (3) контактного узла. Орошающая кислота из абсорбера (1) с температурой 90-160^oC стекает в циркуляционный сборник (4), откуда кислотным насосом подается на охлаждение в кислотный теплообменник (холодильник) (5), в котором охлаждается до 70-110^oC. Охлаждение орошающей кислоты в кислотном холодильнике (5) может производиться как оборотной водой с входной температурой 26-28^oC, так и теплотехнической водой, используемой в дальнейшем для обогрева жилых помещений и других бытовых нужд.In the absorber (1), SO ₃ is absorbed by irrigating acid with an inlet temperature of 70-110 ^o C, which is heated to 90-160 ^o C during the absorption of SO ₃ depending on the density of the irrigation and the initial temperature. From the absorber (1), the gas mixture is sent to the gas heat exchanger (3) of the contact node. Irrigating acid from an absorber (1) with a temperature of 90-160 ^o C flows into a circulation tank (4), from where it is fed to an acid heat exchanger (refrigerator) for cooling with an acid pump (5), in which it is cooled to 70-110 ^o C. Irrigation cooling acid in an acid refrigerator (5) can be produced both with circulating water with an inlet temperature of 26-28 ^o C, and thermal water used in the future for heating residential premises and other domestic needs.

После кислотного холодильника (5) орошающая кислота с температурой 70-110^oC поступает в абсорбер (1) на орошение.After the acid refrigerator (5), irrigating acid with a temperature of 70-110 ^o C enters the absorber (1) for irrigation.

Использование предложенной установки с раздельными контурами кислотного теплообменника (холодильника) и теплообменного аппарата с барабаном-сепаратором позволяет избежать попадания закисленной воды в последний указанный контур и предотвратить выход из строя его теплообменных аппаратов. Using the proposed installation with separate circuits of an acid heat exchanger (refrigerator) and a heat exchanger with a drum-separator avoids the ingress of acidified water into the last specified circuit and prevents the failure of its heat exchangers.

Кроме того, установка гарантирует передачу незакисленной воды потребителю. In addition, the installation guarantees the transfer of non-acidified water to the consumer.

Claims

The absorption unit in the sulfuric acid production flow chart, including an absorber, gas heat exchanger, heat exchanger for gas cooling before absorption, a circulation collector and an acid refrigerator, characterized in that it is equipped with a drum-separator, the output of which is connected to the input of the heat exchanger, and the input with the exit from the heat exchanger and is equipped with a water recharge line and a steam exhaust line to the consumer, and the inlet and outlet of the acid refrigerant refrigerant are connected directly to the sweat by the child.