Назначение сушильно — абсорбционного отделения

Сушильно — абсорбционное отделение предназначено для осушки атмосферного воздуха концентрированной серной кислотой и абсорбции серного ангидрида серной кислотой. С дальнейшим выводом продукционной серной кислоты.

Работа сушильно — абсорбционного отделения

Воздух перед подачей в циклонные топки энерготехнологического котла, в которых сжигается сера, подвергается тщательной осушке от содержащейся в нем влаги в сушильной башне. При поглощении паров воды серной кислотой выделяется большое количество тепла, вследствие чего кислота нагревается и частично испаряется. Пары кислоты, смешиваясь с более холодным воздухом, поступающим на осушку, конденсируются с образованием тумана. Присутствие тумана серной кислоты в технологическом газе недопустимо.

Заключительная стадия процесса получения серной кислоты контактным способом является абсорбция триоксида серы из проконтактированного газа серной кислотой. Поглощение триоксида серы (SO₃) осуществляется в башнях (абсорберах). Полнота абсорбции зависит от концентрации и температуры кислоты, от равномерного орошения насадки абсорберов. Для равномерного распределения орошающей кислоты в верхней части над насадкой подвешиваются система из восьми желобов, сливные трубки которых касаются основной насадки и присыпаны слоем более мелкой насадки. Триоксид серы полнее всего поглощается 98,3%-ой кислотой. При меньшей или большей концентрации серной кислоты ее способность поглощать SО₃ ухудшается.

Абсорбция триоксида серы осуществляется в двух абсорбционных башнях. Конструкция абсорбционной башни совмещает абсорбционный процесс и очистку технологического газа от брызг и тумана серной кислоты в одном корпусе.

Над системой орошения установлен демистер, предназначенный для улавливания брызг кислоты, увлекаемых потоком воздуха. Демистер изготовлен из углеродистой стали. В цилиндрической части его установлены патроны, кислотоупорным волокном. Газ поступает в нижнюю часть абсорбера под насадку, противотоком орошающая кислота поступает на насадку, равномерно распределяясь. Поглощение триоксида серы сопровождается выделением тепла. В результате чего, а также за счет тепла поступающего газа, температура орошающей серной кислоты повышается с одновременным возрастанием ее концентрации. Выходящие из сушильной башни и первого моногидратного абсорбера потоки кислоты поступают в смесительный коллектор (гидрозатвор), смешиваются кислотой, выходящей из сушильной башни. Далее кислота по переточному кислотопроводу подается в объединенный сборник.

Из обьединенного сборника кислота с температурой 80…90 °С погружным насосом подается в кожухотрубные холодильники цикла первого моногидрата работающие параллельно, где охлаждается до температуры 65…75 °С. Охлаждение кислоты в холодильниках производится оборотной водой с температурой не более 28 °C (летом), не менее 10 °C (зимой) и рН 6,0…9,0.

Далее часть кислоты направляется в объединенный сборник где разбавляется кислотой цикла смешения, а часть отводится на установку смешения.

После второй ступени контактирования пройдя экономайзер и пароперегреватель первой ступени газ с температурой 135…160 °С поступает на вторую ступень абсорбции во 2-ой моногидратный абсорбер для поглощения SО₃ серной кислотой с массовой долей моногидрата 98,5…99,5%. Абсорбция триоксида серы сопровождается выделением тепла и повышением концентрации орошающей кислоты. Устройство и принцип работы второго моногидратного абсорбера аналогичны первому моногидратному абсорберу и сушильной башне. Из 2-го моногидратного абсорбера кислота с температурой не более 85 °C поступает в циркуляционный сборник (сборник цикла второго моногидрата) футерованный кислотоупорными материалами, где разбавляется серной кислотой из цикла смесительной установки. Из сборника кислота погружным насосом подается в кожухотрубчатые холодильники охлаждаемые оборотной водой.

После кожухотрубчатых холодильников кислота с температурой 65…75 °С поступает в желоба системы орошения 2-й абсорбционной башни. Избыток серной кислоты из цикла 2-ого моногидратного абсорбера направляется в объединённый сборник .

Температура на орошение абсорберов регулируется байпасированием части кислотного потока мимо холодильников.

Брызги кислоты из технологического газа улавливаются в брызгоуловителе патронного типа. Брызгоулавители установлены после башен цикла 1-го и 2-го моногидрата. В качестве фильтрующего материала используются фильтроэлементы каплеулавливания. Брызги кислоты, проходя через фильтровальный материал, задерживаются и после насыщения ими ткани стекают на перегородку и по дренажам — на дно брызгоуловителя. Собравшаяся кислота выводится из брызгоуловителя и поступает обьединенный сборник второго моногидрата.

Для получения продукционной кислоты в сушильно-абсорбционном отделении имеется установка смешения.

Избыточная кислота с массовой долей моногидрата 98,3…98,9% поступает в струйные смесители из кислотопровода сушильной башни куда одновременно, поступает вода из напорного бака. Струйные смесители смонтированы на крышке сборника смешения. На крышке сборника смонтирован погружной насос производительностью 1000 м³/ч. В процессе разбавления температура кислоты в сборнике повышается. С целью съема избыточного тепла кислота с температурой не более 70 С погружным насосом подается на охлаждение в два параллельно установленных кожухотрубчатых холодильника. Холодильники охлаждаются оборотной водой.

Часть серной кислоты с массовой долей Н₂SО₄ 93…96% после холодильников цикла смешения отводится в отделение приема, хранения и транспортировки серной кислоты и олеума, а часть на разбавление кислоты в объединенном и сборнике 2-го моногидрата.

Уровень в сборнике смешения регулируется автоматически регулирующим клапаном, установленным на продукционном кислотопроводе от кожухотрубчатых холодильников цикла смешения.

В случае разгерметизации холодильников САО происходит закисление оборотной воды. Нейтрализация оборотной воды до рН 6,0…9,0 производится в водооборотной системе.