Підготовка обпалювальне газу до контактного окислення полягає у видаленні з нього домішок, присутність яких може викликати труднощі при проведенні наступний стадій, а також нагрівання (або охолодження) до температури, при якій починається контактна окислення.
Випалювальних газ, отриманий спалюванням колчедану в печах КС містить велику кількість Огаркова пилу, сполуки миш'яку, селену і фтору. Очищення обпалювальне газу починається в пічному відділенні, де в циклонах і сухих електрофільтрах осаджують Огаркова пил. Вміст пилу в газі після цих апаратів сухого очищення не повинно перевищувати 50 мг / м ³. Потім газ спрямовують на стадію мокрого очищення (у промивне відділення), де з обпалювальне газу видаляють залишки пилу, каталітичні отрути (сполуки миш'яку та фтору), а також сполуки селену.
Наявність у газі пилу, навіть у невеликих кількостях залишилися після сухого очищення, може призвести до підвищення гідравлічного опору апаратів і отруєння каталізатора сполуками Аs, адсорбованими на Огаркова пилу. Отруєння каталізатора відбудеться в тому випадку, якщо в газовій фаза залишаться оксиди миш'яку As2O3 або сполуки фтору (HF і SiF4). Діоксид селену SeO2 не є отрутою для каталізатора контактного окислення, однак він представляє собою цінне вихідна сировина для промисловості напівпровідників.
Мокра очистка обпалювальне газу полягає у промиванні його розведеної сірчаної кислотою. При цьому відбувається ряд фізичних процесів: конденсація, абсорбції і т. д.
Основні домішки обпалювальне газу (As2O3, SeO2 та ін), що знаходяться в газо - і пароподібному стані, виділяються при промиванні сірчаної кислотою, що має більш низьку температуру, ніж очищений газ. Домішки частково розчиняються в сірчаній кислоті, але більша їх частина переходить до складу сірчанокислотного туману. Поява туману пояснюють тим, що крім SO2 випалювальних газ містить невелику кількість триоксид сірки і пари води, які при охолодженні газу взаємодіють з утворенням пари сірчаної кислоти. У першій промивної вежі газ дуже швидко охолоджується; при цьому пари сірчаної кислоти конденсуються в обсязі у вигляді туману - дрібних зважених у газі крапель.
Сумарне поверхню крапель туману сірчаної кислоти досить велика, тому в них розчиняється велика кількість As2O3 і SeO2 та інших домішок виділяються з газу разом з туманом в промивних баштах і електрофільтрах. Ретельне очищення газів від туману необхідна для виділення не тільки домішок, отруйних контактну масу, але і що міститься в краплях сірчаної кислоти, інакше при проходженні газу через апаратуру і трубопроводи буде відбуватися корозія. При поганій очищення газу особливо велика кількість туману сірчаної кислоти може виділятися у нагнітача, так як висока окружна швидкість газу в них сприяє виділенню дрібних крапель кислоти. Найбільше руйнівну дію виробляє туманообразного сірчана кислота в контактному відділенні. Продукти корозії, що утворюються при взаємодії сірчаної кислоти з металом труб контактних апаратів, підігрівачів і теплообмінників, збільшують опір апаратури, зменшують коефіцієнти тепловіддачі і викликають відкладення твердих кірок на перших прошарках контактної маси.
Для того щоб мокра очищення пройшла ефективно, її здійснюють у кількох апаратах. Перша промивна башта - порожня, так як в насадок або тарельчатой колоні буде відбуватися забивання контактних елементів осаждающийся пилом. У другій (насадок) промивної вежі відбувається укрупнення і часткове осадження крапель туману. Остаточно туман уловлюють в мокрих електрофільтрах.
Для поліпшення умов виділення туману в мокрих електрофільтрах знижують температуру газу і концентрацію орошающей кислоти в другій промивної вежі, а після першого електрофільтру пропускають газ через зволожувальних вежу, зрошувану дуже слабкою (5% - іншої) сірчаної кислотою. При цьому підвищується відносна вологість газу, що призводить до поглинання парів води краплями туману і збільшення їх розміру.
У другій промивної і зволожувальний вежах газ практично повністю насичується парами води. Присутність парів води в газі призводить до конденсації кислоти в теплообмінниках контактного відділення та утворення туману в абсорбційному відділенні. При цьому можливі великі втрати сірчаної кислоти з газами, що відходять, так як туман дуже погано вловлюється у звичайній абсорбційної апаратурі. Цим пояснюється необхідність ретельної осушки обпалювальне газу в очисному відділенні. Осушення газу виробляють в насадок вежах, де пари води абсорбуються концентрованої сірчаної кислотою. Вміст вологи в газі, що виходить із сушильних веж, не повинен перевищувати 0,08 г / м ³ (0,01%).
Підготовка до контактного окислення газу, отриманого при спалюванні сірки, значно простіше. Сірка практично не містить домішок, які при її спалюванні могли б стати каталітичними отрутами. Тому очищення газу полягає лише в його осушення. Так як осушення концентрованої сірчаної кислотою відбувається при низьких температурах, доцільно піддавати осушенні НЕ випалювальних газ, який довелося б спеціально охолоджувати, а холодне повітря, що подається на спалювання сірки. Випалювальних газ в цьому випадку буде містити лише мінімальне (допустиме) кількість парів води і для проведення контактного окиснення його потрібно лише охолодити в котлах - утилізаторах до температури запалювання каталізатора.
У зв'язку з відсутністю громіздкою очисної апаратури схеми виробництва сірчаної кислоти із сірки називають «короткими».
При підготовці даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.studentu.ru