Укрепление башенной кислоты

На практике по ряду причин иногда необходимо повысить крепость башенной кислоты, увеличить содержание всего SO₂ при сохранении основания на определенном уровне.

Повысить крепость башенной кислоты можно тремя путями: снизив температуру поглощающей жидкости, повысив давление печных газов или увеличив концентрацию SO₂ в них.

Снижение температуры воды — основной способ повышения содержания всего SO₂ в кислоте, применяемый производстве. Например, при концентрации печных газов 10 % и заданном содержании CaO в кислоте 1 %, применяя воду с 15°, можно получить кислоту крепостью около 3,25 % всего SO₂. Снижение температуры воды на 10° повышает содержание всего SO₂ примерно до 3,9 %. Для получения холодной воды большинство заводов использует пароэжекторные установки. Понижение температуры воды связано с ухудшением растворимости известняка и может привести к затруднениям с получением нужного количества CaO.

Рис. 32. Способы укрепления кислоты:

а — компрессионный; б — абсорбционно-десорбционный: 1 — турма; 2 — башня давления; 3 — компрессор; 4 — вентилятор; 5 — абсорбер; 6 — десорбер.

Более рациональным способом является повышение давления печного газа за счет сжатия его компрессором (рис. 32). Для того чтобы получить кислоту с тем же содержанием связанного SO₂ (1,0 %) и всего SO₂ (3,9 %) при начальной температуре 15°, необходимо увеличить давление газа на 0,5 ата.

В практике повышение давления может составлять 1,5–2 ата и более. В качестве абсорбера обычно применяется башня давления (металлическая колонна с инертной насадкой, рассчитанная на давление до 1,5 атм). Непоглощенные газы поступают на допоглощение в основной абсорбционный аппарат. Компрессор в этом случае должен быть в кислотоупорном исполнении. Можно использовать вместо компрессора струйные аппараты, но расход энергии на сжатие газа при этом в 2 раза выше.

Повышение концентрации печного газа в обычных условиях возможно только до некоторого предела. Дальнейшее повышение концентрации становится возможным только при использовании для горения чистого кислорода при сжигании серы (концентрация газа 90 % SO₂) или парокислородного дутья при сжигании колчедана (концентрация газа 80 % SO₂).

Существует способ укрепления башенной кислоты за счет получения газа с высоким содержанием SO₂. Это так называемый абсорбционно-десорбционный способ (см рис. 32). Суть его заключается в отгонке SO₂ из раствора. Прежде всего получают водный раствор SO₂ в обычном абсорбере. Затем, нагрев его предварительно в теплообменниках до 100°, подают в десорбер. Здесь раствор нагревают паром и выделяют концентрированный сернистый газ вместе с парами воды. Пар конденсируют в теплообменнике, подогревающем раствор перед десорбером, и отделяют таким образом 100 %-ный сернистый газ. Жидкость из десорбера, охлажденная в теплообменнике направляется на получение свежего раствора SO₂.