Хтс серной кислоты. «двойное контактирование и двойная абсорбция».

Получение серной кислоты включает несколько этапов. Первым этапом является получение диоксида серы окислением (обжигом) серосодержащего сырья . Следующий этап — превращение оксида серы (IV) в оксид серы (VI). Этот окислительный процесс характери­зуется очень высоким значением энергии активации, для понижения ко­торой необходимо, как правило, применение катализаторов. В зави­симости от того, как осуществляется процесс окисления SO₂ в SO₃, различают два основных метода получения серной кислоты.

В контактном методе получения серной кислоты процесс окисления SO₂ и SO₃ проводят на твердых катализаторах.

Триоксид серы переводят в серную кислоту на последней стадии процесса — абсорбции триоксида серы, которую упрощенно можно представить уравнением реакции

SO₃+H₂O -> H₂SO₄

При проведении процесса по нитрозному методу в качестве переносчика кислорода используют оксиды азота.

Окисление диоксида серы осуществляется в жидкой фазе и конеч­ным продуктом является серная кислота:

SO₂ + N₂O₃ + H₂O --> H₂SO₄ + 2NO

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 решения этой задачи, пов­семестно применяемый в сернокислотной промышленности,— метод двойного контактирования и двойной абсорбции (ДКДА). Его сущность состоит в том, что реакционную смесь, в которой степень превра­щения SO₂ составляет 90—95%, охлаждают и направляют в промежу­точный абсорбер для выделения SO₃. В оставшемся реакционном газе соотношение О₂ : SO₂ существенно повышается, что приводит к сме­щению равновесия реакции вправо (равновесная кривая 2 на рис. 15.8). Вновь нагретый реакционный газ снова подают в контактный аппа­рат, где на одном - двух слоях катализатора достигают 95% степени превращения оставшегося SO₂. Суммарная степень превращения SO₂ составляет в таком процессе 99,5— 99,8%. Схема контактного отделе­ния, соответствующая методу ДКДА (три слоя на первой стадии контак­тирования плюс один слой на второй стадии контактирования), изображена на рис. 15.9, а ход процесса изображен на рис. 15.8. Рабочая линия первых трех слоев на этом рисунке совпадает с рабочей линией аналогичного реактора с оди­нарным контактированием, описанного выше. Адиабата четвертого слоя 4 проходит уже по-другому — заканчивается вблизи новой рав­новесной кривой 2.