Mpango wa kiteknolojia wa utengenezaji wa asidi ya sulfuri kwa njia ya mawasiliano kwa kutumia njia ya "DK-DA".

Ili kuzingatia viwango vya usafi kwa mimea kubwa ya asidi ya sulfuriki, ni muhimu kufikia shahada ya oxidation ya 99.5%. Shahada hii hupatikana kwa mifumo inayofanya kazi kulingana na mpango unaoitwa "double contact - double absorption" - DK - YES. Kiini chake ni kwamba katika hatua ya kwanza ya kuwasiliana na shahada ya uongofu ni karibu 90%. Kabla ya kutuma gesi kwenye hatua ya pili ya kuwasiliana, kiasi kikubwa cha SO3 kinachukuliwa kutoka kwa gesi kwenye kinyonyaji, ambacho, kwa mujibu wa kanuni ya Le Chatelier, hubadilisha usawa wa oxidation kuelekea bidhaa ya majibu - trioksidi ya sulfuri na kiwango cha ubadilishaji. ya dioksidi iliyobaki hufikia 0.95 - 0.97. Kiwango cha jumla cha ubadilishaji ni 99.5 - 99.7%, na maudhui ya SO2 katika gesi za kutolea nje hupunguzwa kwa kiwango cha usafi.

Kulingana na mpango (angalia viambatisho), gesi inayochomwa, baada ya kusafishwa kwa vumbi kutoka kwa vumbi kwenye vidhibiti vya umeme vya kavu kwenye joto la karibu 300 ° C, hutolewa kwa ajili ya kusafisha vizuri kwenye mnara wa kuosha, ambao humwagilia kwa baridi 75% ya sulfuriki. asidi. Wakati gesi imepozwa, kiasi kidogo cha trioksidi ya sulfuri na mvuke wa maji hujilimbikiza kwenye matone madogo. Oksidi za arseniki huyeyuka katika matone haya, na ukungu wa asidi ya sulfuriki na arseniki huundwa, ambayo imekamatwa kwa sehemu katika minara ya 1 na 2, iliyojaa pakiti ya pete za kauri za Raschig. Katika minara hiyo hiyo, mabaki ya vumbi, seleniamu na uchafu mwingine hukamatwa wakati huo huo. Katika kesi hii, asidi ya sulfuriki iliyochafuliwa huundwa (karibu 8% ya jumla ya pato), ambayo hupitishwa kama bidhaa zisizo za kawaida. Utakaso wa mwisho wa gesi kutoka kwa ukungu wa asidi ya sulfuriki na arseniki unafanywa katika mvua za umeme za umeme 3. Maandalizi ya gesi kwa ajili ya oxidation huisha na kukausha kutoka kwa mvuke wa maji na vitriol katika minara yenye pua 4. Idadi kubwa ya vifaa na ducts za gesi hujenga upinzani katika mfumo wa hadi 2 * 10-2 MPa, Kwa hiyo, kusafirisha gesi, turbocompressor 5 imewekwa nyuma ya compartment kukausha, ambayo huvuta gesi kutoka compartment tanuru kupitia utakaso wa gesi na kukausha mfumo. na kuisukuma kwenye sehemu ya mawasiliano ya warsha.

Sehemu ya mawasiliano ina mchanganyiko wa joto la tubular 6 kwa kupokanzwa gesi za mmenyuko na kupoza gesi iliyowasiliana na kifaa cha mawasiliano 7. Gesi iliyopozwa baada ya vifaa vya mawasiliano kuingia kwenye sehemu ya kunyonya ya warsha.

Kunyonya kwa trioksidi sulfuri kulingana na mlinganyo wa mmenyuko

SO3 +H2O > H2SO4 + 92000 J

uliofanywa katika minara iliyojaa asidi ya sulfuriki iliyokolea. Ikiwa ngozi inafanywa na maji au asidi ya sulfuriki, basi juu ya ajizi, kwa sababu ya elasticity ya juu ya mvuke wa maji, mwingiliano wa SO3 na H2O hutokea katika awamu ya gesi na malezi ya matone madogo ya ukungu ya asidi ya sulfuriki. ngumu sana kukamata.

Uwezo bora wa kunyonya ni 98.3% ya asidi ya sulfuriki, inayojulikana na shinikizo la mvuke lisilo na maana la H2O na SO3. Minara ya kunyonya 8 na 9 humwagiliwa na asidi hii, na kupata H2SO4 monohidrati kama bidhaa. Ikiwa ni muhimu kupata oleum, basi minara miwili imewekwa katika mfululizo, na monohydrate iliyopatikana katika mnara mmoja imejilimbikizia oleum kwa pili.

Kupokanzwa kwa asidi ya joto wakati wa kunyonya hufanyika kwenye friji za asidi 11. Kisha, kutoka kwa makusanyo ya kupokea 12 na pampu 13, asidi hutolewa kumwagilia minara na hutolewa kwa sehemu kwenye ghala la bidhaa iliyokamilishwa.

Sehemu ya hesabu

Kuchora usawa wa nyenzo

4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2

Tunahesabu kwa 1t ya pyrites ya sulfuri

2 SO2 + O2 > 2 SO3 SO3 + H2O > H2SO4

1). Tunahesabu wingi wa maji katika 1t ya pyrites za sulfuri:

Pairiti kavu: 1000 - 46 = 954 (kg)

2). Tunahesabu kiasi cha hewa kinachohitajika kwa mwako wa pyrites:

A). Amua yaliyomo kwenye salfa katika pyrites kavu:

b). Tunahesabu mavuno ya cinder kwa 1t ya pyrites kavu ya sulfuri:

160 ni kiasi cha stoichiometric cha cinder kilichopatikana kutoka kwa kiasi cha stoichiometric cha pyrites.

V). Tunahesabu asilimia ya sulfuri iliyochomwa:

G). Tunahesabu kiasi cha hewa kwa 1t ya pyrites kavu:

ambapo 700 na 7 ni coefficients inayotokana na equations stoichiometric ya mwako wa pyrite;

m ni uwiano wa stoichiometric wa idadi ya molekuli za oksijeni kwa idadi ya molekuli za dioksidi sulfuri.

Hatuzingatii matumizi ya hewa kwa oxidation ya SO2 kwenye SO3, kwani kosa ni chini ya 1%.

d). Tunahesabu matumizi ya hewa kwa kila t 1 ya pyrites mvua:

3). Tunahesabu kiasi na wingi wa oksijeni na nitrojeni zinazotolewa na hewa. Tunadhani kwamba hewa ina 21% ya oksijeni na 79% ya nitrojeni:

1 mol = 22.4 l;

Tunapata nitrojeni kwa njia ile ile:

Tunahesabu kiasi cha unyevu unaotolewa na hewa, tukifikiri kwamba hewa hufika kwenye joto la 20 ° C na kiwango cha kueneza kwa unyevu ni 0.5 (u = 0.5).

Kulingana na kitabu cha kumbukumbu, na vigezo hivi, yaliyomo kwenye mvuke wa maji angani ni sawa na:

Wacha tuhesabu kiasi cha unyevu ulioletwa kwenye oveni na hewa:

1). Tunahesabu wingi wa cinder inayosababisha kwa 1t ya pyrites mvua:

2). Tunahesabu kiasi cha gesi kavu ya kuchoma iliyotengenezwa:

Hii ni gesi inayoondoka kwenye tanuru baada ya kurusha.

3). Tunahesabu yaliyomo katika sehemu kuu za gesi:

Kiasi cha sehemu isiyo na majibu

4). Tunahesabu jumla ya unyevu kutoka kwa pyrite na hewa:

5). Tunahesabu kiasi na wingi wa vifaa vya gesi kavu ya tanuru:

Kukusanya usawa wa nyenzo kwa kurusha 1t ya pyrite mvua

FeS2 (kavu)			Fe2O3 (cinder)
H2O yenye pyrites			Gesi ya kuchoma
Hewa kavu
H2O (yenye hewa)

Uzalishaji ni 350t / siku

FeS2 (kavu)			Fe2O3 (cinder)
H2O yenye pyrites			Gesi ya kuchoma
Hewa kavu
H2O (yenye hewa)

Tofauti ya usawa wa wingi:

Kukusanya usawa wa joto wa tanuru kwa kurusha pyrites za sulfuri

Kufika kwa joto:

1). Joto linalotolewa na pyrites kavu:

• 2). Joto na hewa kavu:
• 3). Joto linalotokana na unyevu wa pyrite:

4). Joto linalotolewa na unyevu hewani:

• 5). Athari ya joto ya mmenyuko wa mwako wa pyrite:
• 4 FeS2 + 11 O2 = 2 Fe2O3 + 8 SO2 + 13320 * CS kuchoma.
• 13320 * CS uchovu - kiasi cha joto iliyotolewa wakati wa mwako wa kilo 1 ya malighafi kavu, kwa kuzingatia sulfuri iliyowaka.

Matumizi ya joto:

1). Na cinder

Inapaswa kuzingatiwa kuwa 10% tu ya cinder huacha kitanda kilicho na maji kwa joto la 748 ° C, na 90% ya cinder inachukuliwa na gesi kwa joto la 835 ° C.

Sogarka = 0.84 kJ/kg * deg

• 2). Na gesi ya kuchoma:
• 3). Kupoteza joto:

kuchukuliwa sawa na 3% ya pembejeo ya joto

4). Tunahesabu kiasi cha joto ambacho kitaenda

a) kupasha joto maji kwenye pyrite hadi joto kutoka 24 hadi 100 ° C

b) kuyeyusha maji haya na kupasha joto mvuke kutoka 100°C hadi 835°C

c) kuwasha mvuke wa maji unaoingia kwenye tanuru na hewa kutoka 24 hadi 835 ° C

uzalishaji wa sulfuri ya asidi

5). Tunahesabu kiasi cha joto ambacho kinahitaji kuondolewa kutoka kwa tanuru kwa kutumia kubadilishana joto:

Usawa wa joto la tanuru

• 2.3 Uhesabuji wa vigezo vya tanuru
• 1). Amua ukubwa wa tanuru ya kitanda iliyotiwa maji:

Inaonyesha ni tani ngapi za ore kavu kwa siku hupitishwa kupitia 1 m2 ya sakafu ya tanuru.

W - kasi ya gesi ya mstari chini ya hali ya uendeshaji, m / s;

z - kiwango cha kuchomwa kwa sulfuri katika sehemu;

TOG - calcining gesi joto katika K.

Nguvu ya vitendo inachukuliwa kwa pyrite ya kuelea kutoka tani 9 hadi 10, kwa pyrite iliyokandamizwa kutoka tani 17 hadi 22.

2). Tunahesabu ukubwa wa ujazo wa tanuru ya kitanda iliyotiwa maji:

H1 - urefu wa takriban wa sehemu ya cylindrical ya tanuru katika m (8m).

3). Tunahesabu eneo la tanuru ya tanuru na kipenyo chake:

P - tija, t / siku.

Tunachukua eneo la chumba cha mapema kwa kupakia pyrites: Ff = 3m2 na kuhesabu jumla ya eneo la sakafu ya tanuru:

4). Tunahesabu kiasi cha ndani cha tanuru:

Kisha urefu halisi wa sehemu ya silinda itakuwa sawa na:

5). Tunahesabu kiasi cha hewa kinachohitajika kuchoma tani 350 / siku ya pyrites.

Ili kufanya hivyo, kutoka kwa mahesabu ya awali tunachukua kiasi cha hewa kwa kuchoma tani 1 ya pyrite kavu (Vb (s) = 1789 m3), basi matumizi ya hewa kwa saa, kwa kuzingatia tija, itakuwa sawa na:

6). Tunahesabu kiasi cha gesi ya kuchoma kwa kuzingatia tija:

kutoka kwa hesabu iliyopita tunachukua kiasi cha gesi ya kuchoma kwa tani 1 ya pyrites kavu.

VG = 1595 m3, basi matumizi ya gesi kwa tija ya 350 t / siku kwa saa 1 itakuwa sawa na:

7). Tunahesabu kasi halisi ya gesi katika tanuru chini ya hali ya uendeshaji:

Thamani hii inalingana na ile iliyoainishwa katika hali ya hesabu (tofauti inaruhusiwa hadi 10%).

• 8). Tunaamua idadi na ukubwa wa vifaa vya kupiga. Ili kufanya hivyo, tunachukua idadi ya fungi ya pigo kwa 1 m2 ya grille = 30, basi jumla ya fungi itakuwa sawa na:
• 9). Tunachukua kiwango cha mtiririko wa hewa kwa kila wavu kwenye chumba cha mapema sawa na 20% ya jumla ya hewa, basi kiwango cha mtiririko wa hewa kwa kila kuvu kitakuwa sawa na:

10). Tunahesabu eneo la sehemu ya msalaba wa chaneli ya kati ya Kuvu:

Ili kufanya hivyo, tunachukua kasi ya hewa ndani yake kuwa 12 m / s

Kipenyo cha chaneli ya kuvu kitakuwa sawa na:

Mashimo nane hupigwa chini ya kofia ya Kuvu kwenye fimbo ya kati (hapana = 8). Tunachukua kasi ya hewa ndani yao kuwa 10 m / s (Wom = 10 m / s).

Kisha kipenyo cha shimo moja kitakuwa sawa na:

Wavu katika chumba cha prechamber hufanywa kwa mabomba. Mashimo hupigwa kwenye mabomba ambayo hewa huingia. Tunachukua kipenyo cha shimo moja = 10 mm, na kasi ya hewa ndani yao ni 10 m / s. Kisha eneo la jumla la shimo litakuwa sawa na:

kumi na moja). Kuhesabu idadi ya shimo:

Tunakubali nf = 1847 pcs.

12). Tunahesabu eneo la sehemu ya bomba kwa kuondoa gesi ya calcining kutoka tanuru. Tunachukua kasi ya gesi Wg = 10 m / s.

Idadi kubwa zaidi ya mimea inayozalisha asidi ya sulfuriki hutumia sulfuri kama malighafi. Sulfuri hupunguzwa kama bidhaa ya usindikaji wa gesi asilia na gesi zingine za viwandani (gesi ya jenereta, gesi ya kusafisha mafuta). Gesi hizo daima huwa na kiasi fulani cha misombo ya sulfuri. Kuchoma gesi asilia ambayo haijasafishwa kutoka kwa sulfuri itasababisha uchafuzi wa mazingira na oksidi za sulfuri. Kwa hivyo, misombo ya sulfuri kawaida huondolewa kwanza kwa njia ya sulfidi ya hidrojeni, ambayo huchomwa kidogo hadi SO2, baada ya hapo mchanganyiko wa sulfidi hidrojeni na dioksidi ya sulfuri humenyuka kwenye safu ya bauxite saa 270-300 ° C, ikigeuka kama matokeo ya mwingiliano huu katika S na H2O. Kwa hivyo salfa inayopatikana inaitwa "sulfuri ya gesi." Mbali na "gesi", sulfuri ya asili inaweza kutumika kama malighafi.

Sulfuri kama malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa asidi sulfuriki ina idadi ya faida. Kwanza, tofauti na pyrite ya sulfuri, ina karibu hakuna uchafu ambao unaweza kuwakilisha sumu ya kichocheo katika hatua ya oxidation ya dioksidi ya sulfuri, kwa mfano, misombo ya arseniki. Pili, wakati wa kuichoma, hakuna taka ngumu au nyingine inayotolewa ambayo itahitaji uhifadhi au utaftaji wa njia za usindikaji wao zaidi (wakati wa kurusha pyrite, tani 1 ya pyrite ya awali hutoa karibu kiasi sawa cha taka ngumu - cinder). Tatu, sulfuri ni nafuu sana kusafirisha kuliko pyrite, kwa kuwa ni malighafi iliyojilimbikizia.

Hebu fikiria mpango "mfupi" wa kuzalisha asidi ya sulfuriki kutoka kwa sulfuri kwa kutumia njia ya DCDA (Mchoro 2).

Mchele. 2.

1 - tanuru ya kuchoma sulfuri; 2 -- taka boiler ya joto; 3 -- mchumi 4 -- tanuru la kuanzia: 5. 6 -- kuanzisha vibadilisha joto vya tanuru. 7 - vifaa vya mawasiliano: 8 - kubadilishana joto 9 - kukausha mnara. 10, 11 - vifyonzaji vya kwanza na vya pili vya monohydrate. 12 - watoza asidi: 13 -- bomba la kutolea nje.

Sulfuri iliyoyeyuka hupitishwa kupitia vichungi vya matundu ili kuondoa uchafu unaowezekana wa mitambo (sulfuri inayeyuka kwa joto zaidi ya 100 ° C, kwa hivyo njia hii ya utakaso ndio rahisi zaidi) na kutumwa kwa tanuru 1, ambayo hewa, iliyokaushwa hapo awali na asidi ya sulfuriki ya uzalishaji, hutolewa kama wakala wa vioksidishaji katika mnara wa kukausha 9. Gesi ya kuchoma inayoacha tanuru hupozwa kwenye boiler ya kurejesha 2 kutoka 1100-1200 ° C hadi 440-450 ° C na inatumwa kwa joto hili, sawa na joto la kuwasha. ya vichocheo vya viwanda kulingana na vanadium pentoksidi, hadi safu ya kwanza ya vifaa vya kuwasiliana na rafu 7.

Utawala wa hali ya joto muhimu ili kuleta mstari wa uendeshaji wa mchakato karibu na mstari wa joto mojawapo umewekwa na kupitisha mtiririko wa gesi ya calcining iliyoathiriwa kwa njia ya kubadilishana joto 8, ambapo hupozwa na mtiririko wa gesi yenye joto baada ya kunyonya (au hewa kavu). Baada ya hatua ya tatu ya kuwasiliana, gesi ya kuchoma hupozwa katika mchanganyiko wa joto 8 na kutumwa kwa absorber ya kati ya monohydrate 10, iliyomwagilia na asidi ya sulfuriki inayozunguka kupitia mtoza asidi 12 na mkusanyiko karibu na 98.3%. Baada ya uchimbaji wa trioksidi sulfuri kwenye kinyonyaji 10 na kupotoka kutoka kwa usawa uliokaribia kupatikana, gesi huwashwa tena kwa joto la kuwasha kwenye vibadilisha joto 8 na kutumwa kwa hatua ya nne ya kuwasiliana.

Katika mpango huu, ili kupoza gesi baada ya hatua ya nne na kuongeza mchanganyiko wa usawa, sehemu ya hewa kavu huongezwa kwake. Gesi zilizoguswa kwenye vifaa vya mawasiliano hupitishwa kupitia kichumi 3 kwa kupoeza na kutumwa kwa kinyonyaji 11 cha mwisho cha monohydrate 11, ambacho gesi zisizo na oksidi za sulfuri hutolewa kupitia bomba la kutolea nje 13 kwenye anga.

Kuanza ufungaji (kuleta kwa teknolojia iliyotolewa, hasa joto, mode), tanuru ya kuanzia 4 na kuanzia tanuru ya tanuru 5 na 6 hutolewa Vifaa hivi vinazimwa baada ya ufungaji kuletwa kwenye hali ya uendeshaji.

1. Utangulizi

2. Tabia za jumla za mmea wa uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

3. Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

4. Maelezo mafupi ya mbinu za viwanda za kuzalisha asidi ya sulfuriki

5.Uchaguzi wa kichocheo

6. Uhalali wa njia ya uzalishaji

7. Hatua na kemia ya mchakato

8. Uchambuzi wa Thermodynamic

9. Kinetics ya mchakato wa oxidation SO 2

10. Condensation ya asidi sulfuriki

11. Uchambuzi wa thermodynamic wa mchakato wa condensation

12. Maelezo ya mchoro wa mtiririko wa mchakato

13. Uhesabuji wa usawa wa nyenzo

14. Uhesabuji wa usawa wa joto

15. Uhesabuji wa vifaa vya mawasiliano

16. Hatua za usalama wakati wa uendeshaji wa kituo cha uzalishaji

17. Marejeo

1. Utangulizi

Asidi ya sulfuri ni moja ya bidhaa kuu za tasnia ya kemikali. Inatumika katika sekta mbalimbali za uchumi wa taifa, kwa kuwa ina seti ya mali maalum ambayo inawezesha matumizi yake ya teknolojia. Asidi ya sulfuriki haivuti sigara, haina rangi au harufu, iko katika hali ya kioevu kwenye joto la kawaida, na haina kutu ya metali ya feri katika hali ya kujilimbikizia. Wakati huo huo, asidi ya sulfuriki ni asidi ya madini yenye nguvu, huunda chumvi nyingi imara na ni nafuu.

Katika teknolojia, asidi ya sulfuriki inaeleweka kama mifumo inayojumuisha oksidi ya sulfuri (VI) na maji ya nyimbo mbalimbali: p SO 3 · t H 2 O.

Monohidrati ya asidi ya sulfuri ni kioevu chenye mafuta kisicho na rangi na joto la fuwele la 10.37 o C, kiwango cha kuchemsha cha 296.2 o C na msongamano wa 1.85 t/m 3. Inachanganya na maji na oksidi ya sulfuri (VI) katika mambo yote, na kutengeneza hidrati ya muundo H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O na misombo na oksidi ya sulfuri H 2 SO. 4 · SO 3 na H 2 SO 4 · 2SO 3.

Hidrati hizi na misombo yenye oksidi ya sulfuri huwa na halijoto tofauti ya fuwele na huunda idadi ya eutectics. Baadhi ya eutectics hizi zina halijoto ya fuwele chini au karibu na sifuri. Vipengele hivi vya ufumbuzi wa asidi ya sulfuriki huzingatiwa wakati wa kuchagua darasa lake la kibiashara, ambalo, kwa mujibu wa hali ya uzalishaji na uhifadhi, lazima iwe na joto la chini la fuwele.

Kiwango cha kuchemsha cha asidi ya sulfuri pia inategemea mkusanyiko wake, yaani, muundo wa mfumo wa "oksidi ya sulfuri (VI) - maji". Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki yenye maji, kiwango chake cha kuchemsha huongezeka na kufikia kiwango cha juu cha 336.5 o C kwa mkusanyiko wa 98.3%, ambayo inalingana na muundo wa azeotropic, na kisha hupungua. Kiwango cha kuchemsha cha oleum na kuongezeka kwa maudhui ya oksidi ya sulfuri ya bure (VI) hupungua kutoka 296.2 o C (hatua ya kuchemsha ya monohidrati) hadi 44.7 o C, sambamba na kiwango cha kuchemsha cha 100% ya oksidi ya sulfuri (VI).

Wakati mvuke ya asidi ya sulfuri inapokanzwa zaidi ya 400 o C, hupata mgawanyiko wa joto kulingana na mpango ufuatao:

400 o C 700 o C

2 H 2 SO 4<=>2H 2 O + 2SO 3<=>2H 2 O + 2SO 2 + O 2.

Miongoni mwa asidi za madini, asidi ya sulfuriki inachukua nafasi ya kwanza katika suala la uzalishaji na matumizi. Uzalishaji wake wa kimataifa umeongezeka zaidi ya mara tatu katika kipindi cha miaka 25 iliyopita na kwa sasa ni zaidi ya tani milioni 160 kwa mwaka.

Matumizi ya asidi ya sulfuriki na oleum ni tofauti sana. Sehemu kubwa yake hutumiwa katika utengenezaji wa mbolea ya madini (kutoka 30 hadi 60%), na pia katika utengenezaji wa dyes (kutoka 2 hadi 16%), nyuzi za kemikali (kutoka 5 hadi 15%) na madini (kutoka 2 hadi 16%). 2 hadi 3%). Inatumika kwa madhumuni mbalimbali ya kiteknolojia katika nguo, chakula na viwanda vingine.

2. Tabia za jumla za mmea wa uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

Ufungaji umeundwa kuzalisha asidi ya kiufundi ya sulfuriki kutoka kwa gesi yenye sulfidi hidrojeni. Gesi ya salfidi hidrojeni hutoka kwa vitengo vya kutia maji, kitengo cha kusafisha gesi, kitengo cha kuzaliwa upya kwa amini na kiondoa taka cha asidi.

Uanzishaji wa ufungaji - 1999

Kiwanda cha kuzalisha asidi ya sulfuriki kimeundwa kusindika tani elfu 24 za gesi iliyo na salfidi hidrojeni kwa mwaka.

Uwezo wa muundo wa mmea wa asidi ya sulfuri ni tani elfu 65 kwa mwaka.

Muundo wa ufungaji ulifanyika na VNIPIneft OJSC kulingana na teknolojia ya kampuni ya Denmark Haldor Topsoe AS na NIUIF OJSC, Moscow.

Sehemu ya usakinishaji ya Kirusi inawakilishwa na sehemu ya maandalizi ya malighafi, boilers za kurejesha KU-A, B, C kwa mwako wa gesi iliyo na sulfidi hidrojeni, vitengo vya kufyonza maji yenye madini, kutenganisha kutokwa kwa asidi ya sulfuriki na kusambaza usanikishaji. hewa ya chombo.

Upande wa Denmark ulitoa kizuizi cha WSA kilichojumuisha:

· wasiliana na kifaa (kibadilishaji);

· capacitor;

· mzunguko wa asidi ya sulfuri na mfumo wa kusukuma;

· mfumo wa vipuliza hewa kwa ajili ya kusambaza hewa kwa ajili ya mwako wa H 2 S, kupoeza na kuzimua gesi ya mchakato;

· mfumo wa kusambaza mafuta ya silikoni (kitengo cha kudhibiti mvuke wa asidi) kwenye mchakato wa gesi ili kupunguza uzalishaji wa SOx kwenye angahewa.

3. Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

Malighafi katika uzalishaji wa asidi ya sulfuri inaweza kuwa sulfuri ya msingi na misombo mbalimbali yenye sulfuri, ambayo sulfuri au oksidi ya sulfuri (IV) inaweza kupatikana moja kwa moja.

Amana asilia ya salfa asilia ni ndogo, ingawa clarke yake ni 0.1%. Mara nyingi, sulfuri hupatikana katika asili kwa namna ya sulfidi za chuma na sulfates za chuma, na pia ni sehemu ya mafuta, makaa ya mawe, gesi asilia na zinazohusiana. Kiasi kikubwa cha sulfuri zilizomo katika mfumo wa oksidi ya sulfuri katika gesi za flue na gesi kutoka kwa metallurgy zisizo na feri na kwa namna ya sulfidi hidrojeni iliyotolewa wakati wa utakaso wa gesi zinazowaka.

Kwa hivyo, malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa asidi ya sulfuri ni tofauti kabisa, ingawa sulfuri ya msingi na pyrites za chuma bado hutumiwa kama malighafi. Utumiaji mdogo wa aina kama hizi za malighafi kama vile gesi za flue kutoka kwa mitambo ya nguvu ya joto na gesi kutoka kwa utengenezaji wa kuyeyusha shaba huelezewa na ukolezi mdogo wa oksidi ya sulfuri (IV) ndani yao.

Wakati huo huo, sehemu ya pyrites katika usawa wa malighafi hupungua, na sehemu ya sulfuri huongezeka.

Katika mpango wa jumla wa uzalishaji wa asidi ya sulfuri, hatua mbili za kwanza zina umuhimu mkubwa - maandalizi ya malighafi na mwako wao au kuchoma. Maudhui yao na muundo wa vifaa hutegemea kwa kiasi kikubwa asili ya malighafi, ambayo kwa kiasi kikubwa huamua utata wa uzalishaji wa teknolojia ya asidi ya sulfuriki.

4. Maelezo mafupi ya mbinu za viwanda za kuzalisha asidi ya sulfuriki

Uzalishaji wa asidi ya sulfuri kutoka kwa malighafi yenye sulfuri huhusisha michakato kadhaa ya kemikali ambayo hali ya oxidation ya malighafi na bidhaa za kati hubadilika. Hii inaweza kuwakilishwa kama mchoro ufuatao:

ambapo mimi ni hatua ya kupata gesi ya tanuru (oksidi ya sulfuri (IV)),

II - hatua ya uoksidishaji wa kichocheo wa oksidi ya sulfuri (IV) hadi oksidi ya sulfuri (VI) na kunyonya kwake (kusindika ndani ya asidi ya sulfuri).

Katika uzalishaji halisi, michakato hii ya kemikali huongezewa na taratibu za maandalizi ya malighafi, utakaso wa gesi ya tanuru na shughuli nyingine za mitambo na kimwili-kemikali.

Kwa ujumla, uzalishaji wa asidi ya sulfuri unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

Malighafi maandalizi ya malighafi kuchoma (kuchoma) ya malighafi

ngozi ya kuwasiliana na utakaso wa gesi ya tanuru

wasiliana na gesi SULUFURIC ACID

Mpango maalum wa uzalishaji wa kiteknolojia unategemea aina ya malighafi, sifa za oxidation ya kichocheo cha oksidi ya sulfuri (IV), na kuwepo au kutokuwepo kwa hatua ya kunyonya ya oksidi ya sulfuri (VI).

Kulingana na jinsi mchakato wa oxidation ya SO 2 ndani ya SO 3 unafanywa, kuna njia mbili kuu za kuzalisha asidi ya sulfuriki.

Katika njia ya kuwasiliana kwa ajili ya kuzalisha asidi ya sulfuriki, mchakato wa oxidation wa SO 2 ndani ya SO 3 unafanywa kwa vichocheo imara.

Trioksidi ya sulfuri inabadilishwa kuwa asidi ya sulfuri katika hatua ya mwisho ya mchakato - kunyonya kwa trioksidi ya sulfuri, ambayo inaweza kurahisishwa na equation ya majibu:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Wakati wa kufanya mchakato kwa kutumia njia ya nitrojeni (mnara), oksidi za nitrojeni hutumiwa kama carrier wa oksijeni.

Oxidation ya dioksidi ya sulfuri hufanywa katika awamu ya kioevu na bidhaa ya mwisho ni asidi ya sulfuriki:

SO 3 + N 2 O 3 + H 2 O H 2 SO 4 + 2NO

Hivi sasa, tasnia hutumia njia ya mawasiliano kwa kutengeneza asidi ya sulfuri, ambayo inaruhusu matumizi ya vifaa kwa nguvu zaidi.

1) Mpango wa kemikali wa kutengeneza asidi ya sulfuriki kutoka kwa pyrites ni pamoja na hatua tatu mfululizo:

Oxidation ya disulfide ya chuma ya pyrite makini na oksijeni ya hewa:

4FеS 2 + 11О 2 = 2Fe 2 S 3 + 8SO 2,

Uoksidishaji wa kichocheo wa oksidi ya sulfuri (IV) na oksijeni ya ziada kutoka kwa gesi ya tanuru:

2SO 2 + O 2 2SO 3

Unyonyaji wa oksidi ya sulfuri (VI) kuunda asidi ya sulfuri:

SO 3 + H 2 O H 2 SO 4

Kwa upande wa muundo wa kiteknolojia, uzalishaji wa asidi ya sulfuriki kutoka kwa pyrites ya chuma ni ngumu zaidi na ina hatua kadhaa za mfululizo.

2) Mchakato wa kiteknolojia wa kuzalisha asidi ya sulfuriki kutoka kwa sulfuri ya msingi kwa njia ya kuwasiliana hutofautiana na mchakato wa uzalishaji kutoka kwa pyrites katika idadi ya vipengele. Hizi ni pamoja na:

- muundo maalum wa tanuu za kutengeneza gesi ya tanuru;

- kuongezeka kwa maudhui ya oksidi ya sulfuri (IV) katika gesi ya tanuru;

- kutokuwepo kwa hatua ya utakaso wa gesi ya tanuru.

Shughuli zinazofuata za kuwasiliana na oksidi ya sulfuri (IV) kulingana na kanuni za physicochemical na muundo wa vifaa hazitofautiani na zile za mchakato kulingana na pyrites na kawaida hutengenezwa kulingana na mpango wa DKDA. Udhibiti wa joto wa gesi kwenye kifaa cha mawasiliano kwa njia hii kawaida hufanywa kwa kuanzisha hewa baridi kati ya tabaka za kichocheo.

3) Pia kuna njia ya kutengeneza asidi ya sulfuriki kutoka kwa sulfidi hidrojeni, inayoitwa kichocheo cha "mvua", ambacho kina ukweli kwamba mchanganyiko wa oksidi ya sulfuri (IV) na mvuke wa maji, unaopatikana kwa kuchoma sulfidi ya hidrojeni kwenye mkondo wa hewa; hulishwa bila kutenganishwa ili kugusana, ambapo oksidi ya sulfuri (IV) hutiwa oksidi kwenye kichocheo cha vanadium kigumu hadi oksidi ya sulfuri (VI). Mchanganyiko wa gesi hupozwa kwenye condenser, ambapo mvuke ya asidi ya sulfuriki hubadilishwa kuwa bidhaa ya kioevu.

Kwa hivyo, tofauti na njia za kutengeneza asidi ya sulfuri kutoka kwa pyrite na sulfuri, katika mchakato wa kichocheo cha mvua hakuna hatua maalum ya kunyonya oksidi ya sulfuri (VI) na mchakato mzima unajumuisha hatua tatu tu mfululizo:

1. Mwako wa sulfidi hidrojeni:

H 2 S + 1.5 O 2 = SO 2 + H 2 O

na malezi ya mchanganyiko wa oksidi ya sulfuri (IV) na mvuke wa maji wa muundo wa equimolecular (1: 1).

2. Uoksidishaji wa oksidi ya sulfuri (IV) hadi oksidi ya sulfuri (VI):

SO 2 + 0.5O 2<=>HIVYO 3

wakati wa kudumisha muundo wa equimolecular ya mchanganyiko wa oksidi ya sulfuri (IV) na mvuke wa maji (1: 1).

3. Condensation ya mvuke na malezi ya asidi sulfuriki:

SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4

Kwa hivyo, mchakato wa kichocheo cha mvua unaelezewa na equation ya jumla:

H 2 S + 2O 2 = H 2 SO 4

Kuna mpango wa kuzalisha asidi ya sulfuriki kwa shinikizo la juu. Ushawishi wa shinikizo juu ya kiwango cha mchakato unaweza kutathminiwa katika eneo la kinetic, ambapo hakuna ushawishi wa mambo ya kimwili. Kuongezeka kwa shinikizo huathiri kasi ya mchakato na hali ya usawa. Kiwango cha mmenyuko na mavuno ya bidhaa huongezeka kwa shinikizo la kuongezeka kwa sababu ya kuongezeka kwa viwango vya ufanisi vya SO 2 na O 2 na ongezeko la nguvu ya kuendesha mchakato. Lakini kadiri shinikizo linavyoongezeka, gharama za uzalishaji za kukandamiza nitrojeni ajizi pia huongezeka. Joto katika vifaa vya mawasiliano pia huongezeka, kwa sababu kwa shinikizo la juu na joto la chini, thamani ya mara kwa mara ya usawa ni ndogo ikilinganishwa na mpango chini ya shinikizo la anga.

Kiwango kikubwa cha uzalishaji wa asidi ya sulfuriki hufanya tatizo la uboreshaji wake hasa papo hapo. Hapa tunaweza kuangazia maelekezo kuu yafuatayo:

1. Upanuzi wa msingi wa malighafi kupitia matumizi ya gesi taka kutoka kwa nyumba za boiler za mimea ya nguvu ya joto na viwanda mbalimbali.

2. Kuongeza uwezo wa kitengo cha mitambo. Kuongeza uwezo kwa mara mbili hadi tatu hupunguza gharama za uzalishaji kwa 25-30%.

3. Kuimarisha mchakato wa kuchoma malighafi kwa kutumia oksijeni au hewa iliyojaa oksijeni. Hii inapunguza kiasi cha gesi kupita kwenye vifaa na huongeza tija yake.

4. Kuongezeka kwa shinikizo katika mchakato, ambayo husaidia kuongeza nguvu ya vifaa kuu.

5. Matumizi ya vichocheo vipya na kuongezeka kwa shughuli na joto la chini la moto.

6. Kuongeza mkusanyiko wa oksidi ya sulfuri (IV) katika gesi ya tanuru iliyotolewa kwa mawasiliano.

7. Kuanzishwa kwa mitambo ya vitanda iliyotiwa maji katika hatua za kurusha malighafi na kuwasiliana.

8. Matumizi ya athari za joto za athari za kemikali katika hatua zote za uzalishaji, ikiwa ni pamoja na kwa ajili ya uzalishaji wa mvuke wa nishati.

Kazi muhimu zaidi katika utengenezaji wa asidi ya sulfuri ni kuongeza kiwango cha ubadilishaji wa SO 2 hadi SO 3. Mbali na kuongeza tija ya asidi ya sulfuri, kutimiza kazi hii pia hutuwezesha kutatua matatizo ya mazingira - kupunguza uzalishaji wa sehemu ya hatari SO 2 kwenye mazingira.

Ili kutatua tatizo hili, tafiti nyingi tofauti zilifanywa katika nyanja mbalimbali: ngozi ya SO 2, adsorption, utafiti katika kubadilisha muundo wa vifaa vya mawasiliano.

Kuna miundo mbalimbali ya vifaa vya mawasiliano:

Kifaa cha kuwasiliana na mguso mmoja: kifaa kama hicho kina sifa ya kiwango cha chini cha ubadilishaji wa dioksidi ya sulfuri kuwa trioksidi. Hasara ya kifaa hiki ni kwamba gesi inayoondoka kwenye kifaa cha kuwasiliana ina maudhui ya juu ya dioksidi ya sulfuri, ambayo ina athari mbaya kutoka kwa mtazamo wa mazingira. Kwa kutumia kifaa hiki, gesi za kutolea nje lazima zisafishwe kwa SO 2. Kuna njia nyingi tofauti za kuchakata tena SO 2: ufyonzaji, utangazaji,…. Hii, bila shaka, inapunguza kiasi cha uzalishaji wa SO 2 katika anga, lakini hii, kwa upande wake, huongeza idadi ya vifaa katika mchakato wa kiteknolojia maudhui ya juu ya SO 2 katika gesi baada ya kifaa cha kuwasiliana kinaonyesha kiwango cha chini cha SO 2 tumia, kwa hivyo vifaa hivi havitumiwi katika utengenezaji wa asidi ya sulfuri inayotumika.

Kifaa cha mawasiliano chenye mguso mara mbili: DC hukuruhusu kufikia kiwango cha chini cha SO 2 katika gesi za kutolea nje kama baada ya kusafisha kemikali. Njia hiyo inategemea kanuni inayojulikana ya Le Chatelier, kulingana na ambayo kuondolewa kwa moja ya vipengele vya mchanganyiko wa mmenyuko hubadilisha usawa kuelekea kuundwa kwa sehemu hii. Kiini cha njia ni kutekeleza mchakato wa oxidation ya dioksidi ya sulfuri na kutolewa kwa trioksidi ya sulfuri katika absorber ya ziada. Njia ya DC inaruhusu usindikaji wa gesi zilizojilimbikizia.

Wasiliana na kifaa kilicho na baridi ya kati. Kiini cha njia ni kwamba gesi inayoingia kwenye vifaa vya mawasiliano, ikipitia safu ya kichocheo, huingia kwenye mchanganyiko wa joto, ambapo gesi hupozwa, kisha huingia kwenye safu ya kichocheo cha pili. Njia hii pia huongeza kiwango cha matumizi ya SO 2 na maudhui yake katika gesi za kutolea nje.

5 . Uchaguzi wa kichocheo

Kichocheo kinachofanya kazi zaidi ni platinamu, lakini imeacha kutumika kwa sababu ya gharama yake ya juu na sumu rahisi kwa kuchoma uchafu wa gesi, haswa arseniki. Oksidi ya chuma ni ya bei nafuu, lakini kwa muundo wa kawaida wa gesi - 7% SO2 na 11% O2, inaonyesha shughuli za kichocheo tu kwa joto la juu ya 625 ° C, i.e. wakati chr ni 70%, na kwa hivyo ilitumika tu kwa uoksidishaji wa awali wa SO2 hadi chr ifikie 50-60%. Kichocheo cha vanadium haifanyi kazi zaidi kuliko kichocheo cha platinamu, lakini ni cha bei nafuu na kina sumu na misombo ya arseniki mara elfu kadhaa chini ya platinamu; iligeuka kuwa ya busara zaidi na ndiyo pekee inayotumiwa katika uzalishaji wa asidi ya sulfuriki. Misa ya mawasiliano ya Vanadium ina wastani wa 7% V2O5; vianzishaji ni oksidi za chuma za alkali; Carrier ni aluminosilicates porous. Hivi sasa, kichocheo kinatumika kwa namna ya kiwanja cha SiO2, K na / au Cs, V kwa uwiano mbalimbali. Kiwanja hiki kiligeuka kuwa sugu zaidi kwa asidi na thabiti zaidi. Kote ulimwenguni jina lake sahihi zaidi ni "vanadium-containing". Kichocheo hiki kimeundwa mahsusi kufanya kazi katika halijoto ya chini, ambayo husababisha uzalishaji mdogo katika angahewa. Aidha, kichocheo hicho ni cha bei nafuu zaidi kuliko potasiamu/vanadium. Misombo ya kawaida ya mawasiliano ya vanadium ni granules za porous, vidonge au pete.

6. Uhalali wa njia ya uzalishaji

Uzalishaji wa asidi ya sulfuriki kutoka kwa sulfidi hidrojeni (kichocheo cha mvua) kwenye kiwanda cha kusafishia mafuta cha Perm ni uzalishaji mdogo (tani elfu 65 kwa mwaka). Kimsingi, uzalishaji huu uliundwa ili kupunguza uzalishaji wa gesi zenye sulfuri na kusindika malighafi iwezekanavyo, ambayo katika kesi hii ni upotezaji wa mchakato wa hydrotreating ya mafuta.

Mbali na matumizi ya sulfidi hidrojeni, athari 3 hutokea katika mchakato wa kuzalisha asidi ya sulfuriki:

H 2 S + 1.5 O 2 = SO 2 + H 2 O

SO 2 + 0.5O 2<=>HIVYO 3

SO 3 + H 2 O<=>H 2 SO 4

Athari hizi tatu zinaendelea na kutolewa kwa kiasi kikubwa cha joto, ambacho hutumiwa kwa mahitaji mbalimbali ya warsha ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki na kwa madhumuni mbalimbali ya biashara: kuzalisha mvuke, ambayo hutumiwa katika uzalishaji huu, huzalisha mvuke ya shinikizo la juu, ambayo hutumiwa na mitambo mingine, inapokanzwa hewa inayoingia kwenye boilers kwa kuchoma sulfidi hidrojeni na katika vifaa vya mawasiliano.

Faida ya kuzalisha asidi ya sulfuriki kutoka kwa sulfidi hidrojeni ni kwamba mchakato huu hufanya matumizi ya juu ya sulfidi hidrojeni na dioksidi ya sulfuri, ambayo hupunguza kwa kiasi kikubwa uzalishaji katika angahewa; matumizi ya nishati ikilinganishwa na mzunguko unaotumia shinikizo la juu. Kwa kuzingatia ukweli kwamba kiasi kikubwa cha joto hutolewa kutokana na mchakato wa kiteknolojia, mchakato, kutokana na hili, unaendelea autothermally.

7. Hatua na kemia ya mchakato

Mchakato wa kuzalisha asidi ya sulfuriki kwa kichocheo cha "mvua" kinajumuisha hatua kuu zifuatazo.

1. Uzalishaji wa dioksidi ya sulfuri (SO 2) kwa kuchoma gesi yenye sulfidi hidrojeni kulingana na majibu yafuatayo:

2H 2 S+ 3O 2 = 2SO 2 + 2 H 2 O

2. Kupoeza kwa gesi za moshi na kurejesha joto kutokana na mmenyuko wa mwako wa sulfidi hidrojeni katika boiler ya joto ya taka ili kuzalisha mvuke wa maji.

3. Uoksidishaji wa dioksidi ya sulfuri hadi dioksidi sulfuri (SO 3) kwenye kichocheo cha vanadium katika kifaa cha mguso (kigeuzi) R-104 kulingana na majibu yafuatayo:

2SO2 + O3 = 2SO3

4. Uzalishaji wa asidi ya sulfuriki (H 2 SO 4) kwa kufidia katika kiboreshaji cha WSA U-109 kulingana na majibu:

SO 3 + H 2 O= H 2 SO 4

5. Ili kupata asidi ya sulfuriki iliyoboreshwa (maudhui ya oksidi ya nitrojeni N 2 O 3 chini ya 0.5 ppm), mpango hutolewa kwa ajili ya kusambaza hidrazini ya hidrazini kwa mtiririko wa asidi ya sulfuriki kuingia sehemu ya mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki.

Hydrazine sulfate, iliyopatikana kwa kuongeza hydrazine kwa asidi ya sulfuriki, inaingiliana na asidi ya nitrosylsulfurous, ambayo huamua maudhui ya N2O3 katika asidi ya bidhaa:

4NOSO 3 H+ N 2 H 4 H 2 SO 4 3N2 + 5H 2 SO 4

Hidrazini ya ziada hutiwa oksidi kuunda nitrojeni ya msingi:

N 2 H 4 H 2 SO 4 + O 2 N2 +2H 2 O + H 2 SO 4

Muundo wa kemikali wa asidi ya sulfuriki unaonyeshwa na fomula H 2 SO 4. Muundo wa muundo wa asidi ya sulfuri ni kama ifuatavyo.

Uzito wa molekuli ya asidi ya sulfuriki ni 98.08 kg / kmol.

Asidi ya sulfuriki isiyo na maji ina 100% H 2 SO 4 au 81.63% SO 3 na 18.37% wt. H 2 O. Ni kioevu kisicho na rangi, kisicho na harufu, cha mafuta na joto la fuwele la 10.37 ºС. Kiwango cha kuchemsha cha asidi ya sulfuriki isiyo na maji kwa shinikizo la 1.01 · 10 5 Pa (760 mm Hg) ni 298.2 ºС. Msongamano katika 20 ºС ni 1830.5 kg/m3.

Asidi ya sulfuri huchanganywa na maji na dioksidi ya sulfuri kwa uwiano wowote.

Katika mchakato wa kuzalisha asidi ya sulfuriki, kichocheo cha vanadium hutumiwa oxidize dioksidi ya sulfuri katika asidi ya sulfuriki. Ni dutu ya porous ambayo kiwanja changamani hai kilicho na vanadium pentoksidi V 2 O 5 hutumiwa.

Katika kesi hii, kichocheo cha chapa ya VK-WSA kutoka Haldor Topsoe hutumiwa.

Joto la kichocheo cha kuwasha ni 400-430 ºС. Kwa joto zaidi ya 620 ºС, shughuli za kichocheo hupungua haraka, kwa sababu katika kesi hii, tata ya kazi iliyo na vanadium pentoksidi (V 2 O 5) hutengana, na muundo wa msaada pia huharibiwa, ambayo inaongoza kwa uharibifu wa kichocheo na kuundwa kwa vumbi.

Maisha ya huduma ya kichocheo ni angalau miaka 4.

8. Uchambuzi wa Thermodynamic

Uhesabuji wa athari ya joto ya mmenyuko wa oxidation HIVYO 2 V HIVYO 3 :

2SO2 + O2 = 2SO3

Q=-ΔH=196.6 kJ

Mmenyuko ni exothermic - hutokea kwa kutolewa kwa joto.

ΔG=ΔH-TΔS=-196.6-298*17.66=-5459.28

HIVYO 3 :

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Q=-ΔH=174.26 kJ

Nishati ya Gibbs ni chini sana kuliko sifuri. Hii ina maana kwamba majibu ni thermodynamically iwezekanavyo.

Jedwali 1

Hitimisho: mmenyuko wa oxidation SO 2 hutokea kabisa kwa joto la chini. Inafuata kutoka kwa hili kwamba inashauriwa kutekeleza mmenyuko wa oxidation SO 2 kwa joto la chini. Kuongezeka kwa shinikizo, kulingana na kanuni ya Le Chatelier, ina athari nzuri.

9. Kinetics ya mchakato wa oxidation ya dioksidi sulfuri

Kiwango cha majibu mara kwa mara: imeamuliwa kutoka kwa mlingano wa Arrhenius.

K=K 0 *e (-Ea/RT) =9.3 *10 5 *e (-79000/430*8.31) =0.13

Ea - kuwezesha nishati (79000 J/mol)

R - gesi ya kudumu (8.31)

E-joto

K 0 - kipengele cha awali cha kielelezo (9.3*10 sekunde 5)

Uhesabuji wa kiwango cha usawa cha ubadilishaji

Jedwali 3

Maadili ya kiwango cha usawa cha ubadilishaji kwa viwango tofauti vya joto

Kulingana na data iliyopatikana katika Jedwali la 3 na la 4, hitimisho lifuatalo linaweza kutolewa: kutoka kwa mtazamo wa kiwango cha usawa wa ubadilishaji, mchakato wa oxidation wa dioksidi ya sulfuri unapaswa kufanyika kwa maudhui ya chini ya SO 2 katika mchanganyiko wa gesi. na kwa joto la chini.

Uhesabuji wa wakati wa kuwasiliana wa mchanganyiko wa gesi kwenye vifaa vya mawasiliano

Jedwali 5

Wakati wa kuwasiliana na gesi kwenye safu ya kichocheo cha kwanza

τ = ∑Δτ =3.188 sek

Jumla ya muda wa kuwasiliana kwenye safu ya kwanza ya kichocheo τ = 3.188 sec.

Jedwali 5

Wakati wa kuwasiliana na gesi kwenye safu ya pili ya kichocheo

τ = ∑Δτ =6.38 sek

Hesabu ya ongezeko la joto

T k = Tn + λΔх=787.26 K

Тн, Тк - halijoto ya awali na ya mwisho, K

λ - mgawo wa ongezeko la joto la gesi wakati kiwango cha ubadilishaji kinabadilika kwa 1% chini ya hali ya adiabatic

Δх - ongezeko la kiwango cha ubadilishaji

10. Condensation ya asidi sulfuriki

Condensation na mvuke sulfuriki. Katika baadhi ya matukio, gesi inayotumiwa kuzalisha asidi ya sulfuriki haina uchafu unaodhuru (arsenic, fluorine). Kisha inawezekana kiuchumi si chini ya gesi hiyo kwa kuosha katika vifaa maalum, lakini kuhamisha moja kwa moja kwa kuwasiliana. Kawaida pia haipatikani na kukausha, hivyo mchakato huu unaitwa kichocheo cha mvua (kwa mfano, kuzalisha asidi ya sulfuriki kutoka sulfidi hidrojeni). Gesi inayoingia katika hatua ya kutoa asidi ya sulfuriki ina SO 3 na H 2 0, na malezi ya asidi ya sulfuriki haitokei kama matokeo ya kunyonya anhidridi ya sulfuriki na ufumbuzi wa asidi, lakini kutokana na kuundwa kwa mvuke H2SO4 na condensation yao. katika mnara na kufunga au vifaa vingine iliyoundwa kwa ajili ya mchakato huu.

Mchakato wa condensation ni mkali zaidi (huendelea kwa kasi ya juu) kuliko mchakato wa kunyonya. Aidha, condensation hutokea kwa joto la juu, ambayo inafanya kuwa rahisi kuondoa na kutumia joto.

Kwa kupoza polepole gesi iliyo na SO3 na H 2 O, inawezekana kutekeleza mchakato wa condensation ya mvuke ya asidi ya sulfuriki bila kuundwa kwa ukungu. Hata hivyo, kasi ya mchakato ni ya chini na mara nyingi ni faida zaidi ya kiuchumi kufanya baridi kwa kiwango cha juu, kuruhusu uundaji wa kiasi fulani cha ukungu, na kisha kutenganisha ukungu huu kutoka kwa mchanganyiko wa gesi. Ili kufanya ukungu iwe rahisi kukaa kwenye vichungi, mchakato unafanywa chini ya hali ambayo matone makubwa huundwa. Hii inafanana na thamani ya chini ya supersaturation kusababisha na joto la juu la asidi ya kumwagilia kuliko wakati wa mchakato wa kawaida wa kunyonya ("moto" ngozi).

Mkusanyiko wa asidi hutokea ndani ya mirija ya kioo ambayo mchakato wa gesi yenye mvuke wa asidi huingia. Ndani ya mirija ya kioo kuna ond ambazo hutumika kama vituo vya utuaji wa asidi ya sulfuriki. Mwishoni mwa kila bomba kuna chujio cha cartridge (kiondoa matone) iliyoundwa kukamata ukungu wa asidi ya sulfuriki. Uso wa nje wa mabomba (nafasi ya interpipe) hupozwa na hewa ya anga. Gesi iliyosafishwa yenye mkusanyiko wa mabaki ya asidi ya sulfuriki chini ya 20 ppm na joto la si zaidi ya nyuzi 120 Celsius hutolewa kwenye chimney.

Takriban 35% (wt.) ya asidi ya sulfuriki huunganishwa kwa kiasi, wakati mvuke hugeuka kuwa matone ya kioevu, hugeuka kuwa ukungu na inachukuliwa na mtiririko wa gesi.

Shinikizo la mvuke katika boiler ya kurejesha huhifadhiwa juu ya kutosha ili kudumisha joto la nyuso za kubadilishana joto. boiler ilikuwa juu ya kiwango cha umande wa asidi sulfuriki (275 °C).

Gesi isiyofupishwa kutoka kwa mnara wa condenser hutiririka kupitia mfereji wa gesi uliowekwa mstari kupitia muhuri wa majimaji hadi kwenye vimiminika vya mvua vya kielektroniki. Mwisho huo umeundwa kukamata gesi kutoka kwa ukungu wa asidi ya sulfuriki na mkusanyiko wa 93-94% (misa.). Muhuri wa majimaji pia unaweza kutumika kama mtego wa kunyunyizia maji. Gesi iliyosafishwa hutolewa kwenye anga. Ili kuwasha moto kichocheo kwenye vifaa vya mawasiliano, hita ya kuanzia hutumiwa, ambayo hewa huwashwa kwa kuchoma gesi ya mafuta.

Matumizi ya mnara wa condenser katika utengenezaji wa asidi ya sulfuri hufanya iwezekanavyo kupunguza idadi ya hatua: badala ya hatua 4, mchakato unaendelea katika 3.

Hatua ya 1 ni mwako wa sulfidi hidrojeni katika boilers taka joto;

Hatua ya 2 ni uoksidishaji wa dioksidi ya sulfuri katika kifaa cha mawasiliano

Hatua ya 3 ni msongamano wa mvuke wa asidi ya sulfuri kwenye kikondoo.

Kifaa hiki huepuka mchakato wa kunyonya, ambayo, kwa upande wake, hupunguza idadi ya vifaa

11. Uchambuzi wa thermodynamic wa mchakato wa condensation

Uhesabuji wa athari ya joto ya mmenyuko wa condensation HIVYO 3 :

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

Q=-ΔH=174.26 kJ

Mmenyuko ni exothermic - hutokea kwa kutolewa kwa joto.

ΔG=ΔH-TΔS=-174.26-298*-288.07=-86019.12

Nishati ya Gibbs ni chini sana kuliko sifuri. Hii ina maana kwamba majibu ni thermodynamically iwezekanavyo.

H 2 O g = H 2 O g

Jedwali 3

Maadili ya idadi ya thermodynamic

Chini ya hali ya kawaida, mmenyuko wa condensation ya maji inawezekana thermodynamically.

Mmenyuko wa condensation ya asidi ya sulfuriki inawezekana thermodynamically.

Uhesabuji wa usawa wa mara kwa mara

D G =- R * T * lnKp

LGKp =- D G /2.3*8.31*T

Kp =10 - D G /19.113*T

Jedwali 5

Maadili ya viwango vya usawa kulingana na hali ya joto

T, 0 C	T,K	DG	Kp
100	373	-84989,9	5,8*10 -4
200	473	-61056,9	0,528
300	573	-49090,4	45,43
400	673	-37123,9	1,043*10 3

Kutoka kwa Jedwali la 5 inaweza kuonekana kuwa kwa kuongezeka kwa joto la mmenyuko wa condensation, usawa wa mara kwa mara wa Kp hupungua.

Kwa hiyo, ni vyema kutekeleza mchakato wa condensation kwa joto la juu.

12. Maelezo ya mchoro wa mtiririko wa mchakato

Malighafi huingia kwenye mmea katika mikondo miwili:

Gesi ya sulfidi ya hidrojeni kutoka kwa mitambo L-24-6, L-24-7, L-24-9, GFU chini ya shinikizo kutoka 0.35 hadi 0.6 kg / cm 2;

Gesi ya asidi kutoka kwa kitengo cha kuzalisha upya amini cha usakinishaji wa RAiOKS (tit. 520) chini ya shinikizo la 0.6 kg/cm 2.

Katika uingizaji wa ufungaji, mtiririko huunganishwa na kutumwa kwa mgawanyiko ili kutenganisha awamu ya kioevu kutoka kwake. Kichanganyaji cha sindano ya maji isiyo na madini huwekwa kwenye bomba la gesi la salfidi hidrojeni kabla ya kitenganishi kunyonya amonia na MEA. Matumizi ya maji yasiyo na madini yanadhibitiwa na rotameter FI-211.

Awamu ya kioevu kutoka kwa kitenganishi kwa kiwango cha pos LISA-320 inasukumwa nje na pampu R-207A, C hadi kitengo cha desulfurization ya HFC au kitengo cha kuzaliwa upya kwa amini na kuondoa taka za asidi.

Shinikizo la sulfidi ya hidrojeni kwenye ufungaji umewekwa na mdhibiti wa shinikizo PIC-165, valve ambayo imewekwa kwenye bomba la kutokwa kwa H 2 S kwa moto.

Matumizi ya sulfidi ya hidrojeni kwa ajili ya ufungaji imeandikwa na kifaa cha FIQ-210, joto - na kifaa cha TI-039.

Kiwango katika kitenganishi kina vifaa vya kengele ya chini na ya juu ya pos.LISA-320.

Kutoka kwa kitenganishi, sulfidi ya hidrojeni hutolewa kwa mwako kwa boilers ya joto ya kupoteza KU-A, B, C kupitia vidhibiti vya mtiririko pos FIC-404 (KU-A), FIC-405 (KU-V), FIC-406 (KU-. S) na valves - vifaa vya kukata USY-401 (KU-A), USY-402 (KU-V), USY-403 (KU-S).

Shinikizo la sulfidi ya hidrojeni kwa boilers za joto hudhibitiwa na vifaa vya PISA-401 (KU-A), pos PICA-403 (KU-S) na kuzuia kwa kiwango cha chini shinikizo katika mstari wa sulfidi hidrojeni kwenye mlango wa boiler ya joto ya taka.

Mwako wa sulfidi hidrojeni katika tanuru ya boilers ya joto ya taka KU-A, B, C hadi dioksidi ya sulfuri (SO 2) hutokea katika mkondo wa hewa unaotolewa kutoka kwa kipepeo cha K-131.

Kuwasha, kupokanzwa na kuanza kwa boilers za joto la taka hufanywa kwa kutumia gesi ya mafuta.

Jumla ya matumizi ya gesi kwa ajili ya ufungaji imeandikwa na kifaa cha FIQ-632, shinikizo la gesi ya mafuta - na kifaa cha PI-622, joto - kwa pos.

Gesi ya mafuta kutoka kwa mtandao wa mmea kupitia valve ya umeme ya MO-019 huingia kwenye kitenganishi cha gesi ya mafuta, ambapo gesi hutenganishwa na condensate.

Kiwango cha condensate katika kitenganishi B-211 kinarekodiwa na kifaa cha LISA-999 na pos ya kiwango cha chini na cha juu cha LISA-999 na kuzuia kwa kiwango cha chini.

Condensate kutoka B-211 inasukumwa na pampu R-211A, B moja kwa moja kwa kiwango cha juu cha pos LISA-999 (kwa kiwango cha chini pampu inacha) kwenye mstari wa condensate ya gesi kutoka kituo cha moto hadi AT-6.

Baada ya kitenganishi, gesi ya mafuta huwashwa katika hita ya mvuke na hutolewa kwa boilers za joto za kupoteza KU-A, B, C.

Shinikizo katika mstari wa gesi ya mafuta inadhibitiwa na kifaa cha PICA-176, ambacho valve yake imewekwa kwenye mstari wa gesi ya chini ya mto.

Mtiririko wa gesi ya mafuta kwa kila boiler ya uokoaji umewekwa na vifaa vya FIC-414 (KU-A), FIC-420 (KU-V), FIC-421 (KU-S), valves ambazo zimewekwa kwenye sambamba. mistari ya gesi ya mafuta kwa boilers - recyclers.

Katika kiingilio cha gesi ya mafuta kwa kila boiler ya uokoaji, vali za kuzima USY-416 (KU-A), USY-417 (KU-V), USY-418 (KU-S), ambazo ni sehemu ya mfumo wa kuzuia boiler ya kurejesha, imewekwa.

Kuna kuzuia kwa shinikizo la chini la gesi ya mafuta kwenye ugavi wa gesi kwa nozzles za boiler ya joto ya taka - pos PSA-417 (KU-B), PSA-418 (KU-S. )

Mzunguko hutoa usambazaji wa nitrojeni kwenye mstari wa gesi ya mafuta ili kusafisha mfumo kabla ya kuwasha boiler na wakati wa kuitayarisha kwa ukarabati.

Boiler ya joto ya taka KU-A,B,S ina tanuru ya kimbunga ambapo H 2 S inachomwa, chumba cha kupoeza, mfumo wa uzalishaji wa mvuke kutokana na urejeshaji wa joto la mwako la gesi, ambayo ni pamoja na: ngoma-mbili (juu). na chini) boiler, boriti ya convective na superheater.

Sanduku la moto la kimbunga lina ngozi ya chuma mara mbili inayoundwa na mitungi miwili ya chuma ya karatasi iliyowekwa kwa umakini. Hewa ya moto huzunguka kwenye cavity kati ya casings, ambayo hutoka kwenye nafasi ya inter-casing ya boiler.

Mchanganyiko wa joto wa sulfidi hidrojeni na hewa hutolewa kwa tangentially kupitia kifaa cha pua kwenye mwisho wa mbele wa kimbunga. Kifaa cha pua ni njia ya hewa inayopita kwenye bitana ya boiler kwa pembe ya 40º hadi mhimili mlalo.

Sulfidi ya hidrojeni huingia kwenye njia ya hewa kupitia mashimo kwenye ukuta wa juu wa chaneli na shinikizo kubwa kuliko shinikizo la hewa na huchanganyika nayo.

Kuwaka kwa mchanganyiko hutokea kwenye kata ya kituo, mwako hutokea ndani ya kimbunga wakati wa harakati ya mzunguko wa mtiririko wa gesi.

Ili kuondoa mwako usio kamili wa sulfidi hidrojeni, kiasi kidogo cha hewa ya sekondari hutolewa kwa eneo la kubana la tanuru ya kimbunga.

Sulfidi ya hidrojeni huwashwa kwa kutumia gesi ya mafuta inayoingia kwenye kisanduku cha moto kupitia kifaa cha kuwasha.

Chumba cha kupoeza inayoundwa na skrini za upande wa kushoto na kulia na ukuta wa nyuma. Ina vali tatu za usalama za mlipuko za aina ya diaphragm.

Superheater aina ya coil iko nyuma ya boriti ya convective.

Ngoma ya juu yenye kifaa cha intra-drum imeundwa kutenganisha mchanganyiko wa maji ya mvuke kwenye mvuke iliyojaa na maji ya boiler, kusambaza maji kwenye ngoma ya chini na kuondoa mvuke iliyojaa.

Ngoma ya chini imeundwa kusambaza maji kwa mabomba yote ya kuongezeka kwa boiler.

Casing ya boiler ni mara mbili. Hewa ya mwako hupita kati ya karatasi za ndani na nje za sheathing. Shinikizo la hewa kati ya karatasi za casing katika njia zote za boiler ni kubwa zaidi kuliko shinikizo la gesi kwenye boiler, ambayo inahakikisha wiani wa gesi ya boiler.

Upeo wa ukuta wa mbele, dari ya kuzuia boiler na bitana ya tanuru ya kimbunga hufanywa kwa saruji ya kinzani.

Mtiririko wa hewa ndani ya tanuru ya boiler ya joto ya taka KU-A, B, C inadhibitiwa na vifaa vya pos FIC-422, kwa mtiririko huo, valves ambazo zimewekwa kwenye usambazaji wa hewa kwa boiler ya joto ya taka. Udhibiti wa mtiririko wa hewa unajumuishwa katika mpango wa udhibiti wa kuteleza kwa mwako wa salfidi hidrojeni na hudumisha uwiano wa salfidi ya hewa-hidrojeni katika safu (10-12):1.

Shinikizo la hewa kwenye mlango wa boiler ya joto ya taka KU-A, B, C imeandikwa na pos ya kifaa PISA-420, PISA-421, PISA-422, kwa mtiririko huo. Kengele na kuzuia hutolewa kwa shinikizo la chini kwenye ghuba kwa kila boiler ya joto ya taka.

Kuna "udhibiti wa uwepo wa moto" wa kuzuia pos (KU-A), pos BSA-403 (KU-S), wakati wa kuchochea, boiler ya joto ya taka .

Uwashaji wa boiler ya joto ya taka KU-A,B,C kwenye gesi ya mafuta na inapokanzwa kabla ya kubadili mwako wa sulfidi hidrojeni hufanywa na kutolewa kwa gesi za moshi ndani ya anga kupitia mshumaa kwenye sehemu ya mchakato wa gesi kutoka. boiler kwa lango MO-22 (KU-A), MO-23 (KU-V), MO-24 (KU-S).

Halijoto ya mchakato wa gesi kwenye sehemu ya KU-A, B, C inadhibitiwa na kifaa pos.TICSA-407,408,409 kwa kubadilisha kiwango cha mtiririko wa hewa kwa mwako wa salfidi hidrojeni, kudumisha uwiano fulani wa hewa/gesi. Ikiwa uwiano wa hewa / gesi haujahifadhiwa na hali ya joto inakwenda zaidi ya kiwango maalum cha joto, basi kuna kupungua (pamoja na joto la kuongezeka) na ongezeko (pamoja na kupungua kwa joto) katika mtiririko wa sulfidi hidrojeni kwenye boiler ya joto ya taka.

Maji ya kulisha yanayotoka kwa pampu R-201A, B, C huletwa kwenye ngoma ya juu ya boiler kwa kutumia bomba la usambazaji kwenye karatasi iliyozama.

Kiwango cha maji ya malisho kwenye ngoma ya juu ya boiler ya joto ya taka hudhibitiwa na vifaa vya pos.LICA-304 (KU-A), LICA-308 (KU-V), LICA-312 (KU-S), vali za kudhibiti. ambayo imewekwa kwenye mstari wa maji ya malisho katika boiler ya kurejesha.

Mtiririko wa maji ya malisho ndani ya boilers ya joto ya taka KU-A, B, C imeandikwa na vifaa vya pos FI-214, 215, 216 vilivyowekwa kwenye mstari wa usambazaji wa maji kwa kupoteza boilers ya joto.

Shinikizo la maji ya malisho kwenye kiingilio cha kupoteza boilers za joto hurekodiwa na vifaa vya pos.PI-115,116,117; joto - pamoja na vifaa vya pos.TI-016,019,026 vilivyowekwa kwenye mlango wa maji ya malisho kwenye boiler.

Shinikizo katika ngoma ya boiler ya joto ya taka imeandikwa na pos ya kifaa (KU-A), PIA-157 (KU-B), PIA-159 (KU-C) na kengele za shinikizo la chini na la juu.

Ngazi ya maji katika ngoma ya juu ya boiler ina vifaa vya kengele ya chini na ya juu; kuzuia kwa kiwango cha chini na kiwango cha juu cha pos ya maji ya LSA-306, LSA-307 (KU-A); LSA-310, LSA-311 (KU-V); LSA-314, LSA-315 (KU-S).

Maji kutoka kwenye ngoma ya juu ya boiler huteremka kwenye bomba la chini kupitia bomba tano zisizo na joto (nne kutoka kwa safi na moja kutoka kwa vyumba vya chumvi), kwenye sehemu ambayo grates huwekwa ili kuzuia mvuke kutoka kwa bomba la chini. Kisha maji ya boiler kutoka kwenye ngoma ya chini huingia kwenye zilizopo za uvukizi wa skrini ya radiant na boriti ya convection. Mchanganyiko wa maji ya mvuke kutoka kwa mirija ya uvukizi hutiririka hadi kwenye miisho ya mvuke ya ngoma ya juu, ambayo inahakikisha utengano wa mvuke kutoka kwa matone ya maji. Mvuke uliojaa kutoka juu ya ngoma, baada ya kupita kwenye kifaa cha kujitenga, huingia kwenye joto la juu, ambapo huwashwa kwa joto la 354 ºС. Mvuke kutoka kwa superheater huingia kwenye kifaa cha kupunguza ROU-40/15 ili kupunguza shinikizo kutoka 34.0-38.5 kgf/cm 2 hadi 15 kgf/cm 2.

Shinikizo katika mfumo wa mvuke wa boilers ya joto ya taka KU-A, B, C inadhibitiwa na kifaa cha PICA-160, valve ya kudhibiti ambayo imewekwa kwenye mstari wa pato la mvuke katika ROU-40/15.

Maji yanayoendelea ya kupuliza kutoka kwa sehemu za chumvi za ngoma ya juu ya boiler huingia kwenye mizinga ya kupuliza.

Maji ya kupuliza mara kwa mara wakati wa mifereji ya maji ya boiler pia huingia kwenye kiboreshaji-kipanuzi cha mara kwa mara.

Kutoka kwa vyombo, maji, yamepozwa kwenye mchanganyiko wa joto, ambapo huwasha maji ya malisho ya deaerator B-201, huingia kwenye chombo. Maji yanasukumwa kutoka kwenye tangi hadi kwenye ufungaji wa ELOU.

Sampuli za maji ya boiler huchukuliwa kutoka kwa mstari unaoendelea wa kupiga chini kupitia friji ya sampuli.

Mchakato wa gesi kutoka kwa boiler ya joto ya taka KU-A,B,S yenye joto la 530-650 ºC na sehemu ya kiasi cha SO 2 katika safu ya 7.5-8.5% huingia kwenye mchanganyiko wa X-103, ambapo huchanganywa na hewa. na mvuke yenye joto kali.

Ili kuondokana na mchakato wa gesi, hewa inayotoka baada ya baridi ya condenser na kulazimishwa na blower hutumiwa. Gesi ya mchakato hupunguzwa na hewa kwa kiasi cha SO 2 cha 3.5-4.5%, ambayo ni muhimu kupunguza kiwango cha umande wa asidi iliyomo ndani yake na kuongeza kiwango cha oxidation ya SO 2 hadi SO 3.

Mvuke hutolewa kwa mchakato wa gesi kutoka kwa mfumo wa mvuke wa shinikizo la kati, moto kwenye hita ya umeme E-163 hadi joto la 250-300 ºC, na hutumikia kudumisha unyevu wa mchakato wa gesi ili kuhakikisha condensation ya kutosha ya asidi ya sulfuriki. katika condenser ya WSA E-109.

Kiwango cha mtiririko wa gesi ya mchakato kabla ya kuchanganya na hewa na mvuke hurekodiwa na kifaa cha FI-702, hali ya joto - na kifaa cha pos TIA-1103, sehemu ya kiasi cha SO 2 - na analyzer ya gesi ya moja kwa moja -501.

Mtiririko wa mvuke kwa kuchanganya umewekwa na kifaa cha FIC-701, valve ya kudhibiti ambayo imewekwa kwenye mstari wa mvuke kwenye heater ya umeme.

Joto la mvuke baada ya joto la umeme limeandikwa na kifaa cha TICA-1101 na umewekwa na mfumo wa udhibiti wa vipengele vya kupokanzwa vya heater ya umeme.

Mtiririko wa hewa kwa kuchanganya umewekwa na kifaa cha FIC-703, valve ambayo inadhibiti lango la kupokea la blower.

Vifaa vya mtiririko wa hewa na mvuke huunganishwa katika mzunguko wa kuteleza kwa kudhibiti halijoto ya gesi ya mchakato TICA-1105 kwenye mlango wa kifaa cha mawasiliano (kigeuzi) ili kudumisha halijoto ndani ya 385-430 ºС.

Mchakato wa gesi kutoka kwa mchanganyiko kwa joto la 400-430 ºС hutumwa kwa kifaa cha mawasiliano (kibadilishaji), ambapo ubadilishaji wa kichocheo wa dioksidi ya sulfuri (dioksidi ya sulfuri) kuwa anhidridi ya sulfuriki hutokea kwenye tabaka mbili za kichocheo cha vanadium VK-WSA na baridi ya interlayer. ya gesi ya mawasiliano.

Wasiliana na kifaa ni vifaa vya cylindrical vilivyotengenezwa kwa chuma cha pua, na tabaka mbili za kichocheo na urefu wa 820 mm na 1640 mm, kwa mtiririko huo.

Kwenye safu ya kichocheo cha kwanza, takriban 90-93% SO 2 inabadilishwa kuwa SO 3, wakati hali ya joto kwenye sehemu ya safu ya 1 inaongezeka hadi 500-550 ºС. Ili kuondoa joto la mmenyuko, gesi kutoka safu ya 1 imepozwa kwenye baridi ya E-105 ya reboiler-gesi hadi joto la 380-410 ºС, ambapo mvuke wa 62 kgf/cm2 huzalishwa, kisha huingia kwenye mchanganyiko, na kutoka. pale kwenye safu ya kichocheo cha pili. Kwenye safu ya pili, mabadiliko ya mwisho ya SO 2 kuwa SO 3 hufanyika, na joto la kutoka huongezeka hadi 410-430 ºС.

Joto la gesi kwenye sehemu ya baridi ya gesi inadhibitiwa na kifaa cha TICA-1107, valve ya mdhibiti ambayo inadhibiti milango kwenye njia ya gesi ya kifungu cha bomba la gesi.

Kuna kuzuia kwa joto la juu la gesi kwenye mlango wa kifaa cha kuwasiliana - pos. kengele kwa joto la juu la gesi kwenye plagi ya safu ya kwanza - pos TIA-1106; kengele ya joto la chini na la juu kwenye sehemu ya baridi ya gesi - pos TICA-1107, kengele ya joto la chini na la juu kwenye mlango wa E-108 - pos.

Gesi baada ya kifaa cha mguso, ikiwa imepozwa awali kwenye kipozaji cha gesi ya kuchemsha tena, hutumwa kwa kiboreshaji cha WSA ili kufupisha asidi ya sulfuriki kutoka kwa gesi.

Joto la mtiririko wa jumla kwenye kiingilio cha condenser hurekodiwa na kifaa cha TIA-1111 na kengele za joto la chini na la juu. Kuna kuzuia kwa joto la juu la pos TISA-1110 ya gesi kwenye mlango wa condenser.

Ili kupunguza uzalishaji wa SO 3 katika angahewa pamoja na gesi ya kutolea nje, kitengo cha kudhibiti mvuke wa asidi hutolewa kwenye kituo cha condenser ya WSA. Kupunguza uzalishaji wa SO 3 kunapatikana kwa kuanzisha mvuke wa mafuta ya silikoni kwenye mkondo wa gesi kwenye kiingilio cha kichemshia, ambacho hutumika kama vituo vya kufidia asidi ya sulfuriki kwenye gesi na hivyo kuongeza upenyezaji wa asidi kwenye kikondoo cha WSA.

Ugavi wa maji ya boiler kwa vipozaji vya gesi-reboiler huhakikishwa na mzunguko wa asili wa maji kutoka kwa ngoma ya mtoza mvuke.

Kwa kutumia joto la mtiririko wa gesi katika reboilers, mvuke hutolewa kwa shinikizo la 62 kgf / cm 2, ambayo hutolewa kutoka kwenye ngoma ya mvuke hadi ROU-40/15 kupitia pos ya mdhibiti wa PICS-902.

Maji ya malisho hutolewa na pampu R-161A,B kutoka kwa deaerator.

Kiwango cha maji kinadhibitiwa na kifaa pos.LICA-801, valve ya kudhibiti ambayo imewekwa kwenye mstari wa maji ya malisho kutoka kwa pampu R-161A,B, na kengele za kiwango cha juu na cha chini. Kuna utoaji wa kuzuia kwa kiwango cha chini cha pos LSA-802 katika ngoma ya mvuke B-162.

Ili kuongeza uaminifu wa mtozaji wa mvuke, kipimo cha ziada cha ngazi, pos.LIA-803, kiliwekwa.

Ili kudumisha utungaji wa kemikali ya maji ya boiler (kupunguza maudhui ya chumvi), mfumo hutoa kusafisha moja kwa moja kutoka kwa pointi za chini kupitia valves:

· HIC-753 aina "NZ" - B-162;

· HV-791 – E-105;

· HV-792, HV-793, HV-794, HV-795 – E-108.

Maji ya kutuliza kutoka kwa B-162, E-105, E-108 huingia kwenye tanki ya B-206A, kutoka ambapo, pamoja na maji ya bomba la boilers ya joto la taka KU-A, B, C, hutolewa kupitia E-202. kibadilisha joto kwenye tanki la B-203 na pampu ya R-203A,B inasukumwa hadi kwenye usakinishaji wa ELOU.

Gesi inaingia E-109 katika mito miwili.

Joto la uso wa mabomba ya kuingiza gesi hurekodiwa na vifaa vya TIA-1112, TIA-1113, vilivyowekwa kwenye mlango wa kila mtiririko katika E-109, kupungua kwa usomaji ambao huamua kiwango cha asidi ya sulfuri katika E-109. na uwezekano wa kuziba kwa mabomba ya vifaa.

Condenser ya WSA E-109 ni kifaa cha wima kilicho na moduli 5, ambayo kila moja ina zilizopo za glasi 720, urefu wa 6.8 m na kipenyo cha 40 mm. Ndani ya mirija ya glasi kuna ond za chuma ambazo hutumika kama vituo vya utuaji wa asidi ya sulfuriki. Mwishoni mwa kila bomba kuna chujio cha cartridge (kiondoa matone) iliyoundwa kukamata ukungu wa asidi ya sulfuriki. Hifadhi ya asidi iko chini ya condenser ya WSA. Jengo la E-109 limewekwa matofali na vigae vinavyostahimili asidi.

Katika condenser ya E-109, gesi huinuka ndani ya mirija ya glasi, kwenye nyuso za ndani ambazo asidi ya sulfuriki hujilimbikiza kwa sababu ya kupozwa na hewa inayotoka kwa K-130A, B blower kati ya mirija.

Gesi iliyosafishwa yenye sehemu ya mabaki ya SO 3 chini ya 20 ppm na joto la si zaidi ya 120 ºС hutolewa kwenye chimney.

Sehemu kubwa ya SO 3 katika gesi iliyosafishwa inapimwa na kifaa cha AIA-652 na kengele kwa maudhui ya juu ya SO 3.

Joto la gesi iliyosafishwa inadhibitiwa na kifaa cha TICA-1115, mdhibiti wa valve ambayo imewekwa kwenye mstari wa hewa ya baridi kwa heater ya HOV E-133 (kutokwa kwa hewa kwa kuongeza E-109).

Kuna kuzuia kwa joto la juu la gesi kwenye kituo cha E-109 pos.TISA-1116.

Tofauti kati ya uingizaji wa gesi na uingizaji wa condenser E-109 hupimwa na kifaa pos.PDI-903.

Hewa ya kupoeza kikondoo cha WSA E-109 huchukuliwa kutoka angani kupitia kichujio cha hewa A-133A,B na kipulizia K-130A,B na hutolewa kwa kipenyo cha E-109 pamoja na gesi iliyosafishwa.

Baada ya condenser E-109, hewa ya baridi imegawanywa katika mito:

· mtiririko mmoja hutolewa kwa kipulizaji cha K-131, ambacho hutoa hewa ili kupunguza mchakato wa gesi baada ya KU-A, B, C;

· mtiririko wa pili - blower K-132 hutolewa kwa tanuru ya boilers ya joto ya taka KU-A, B, C kwa mwako wa sulfidi hidrojeni;

· sehemu ya mtiririko hutolewa kwa kipulizaji cha K-130A,B ili kudumisha halijoto ya hewa kwenye kipeperushi ndani ya 20-35 ºС;

· hewa ya ziada hutupwa kwenye plagi ya cheche kupitia hita ya HOV E-133, ambayo hutumia joto la hewa baridi.

Joto la hewa kwenye mlango wa E-109 umewekwa na pos ya kifaa TIC-1117, damper yenye gari la nyumatiki imewekwa kwenye mstari unaosambaza sehemu ya hewa ya moto kwa uingizaji wa K-130A,B blower.

Joto la hewa baada ya chujio A-133A,B hupimwa na pos ya kifaa TIA-1123.

Kengele hutolewa kwa shinikizo la chini la hewa wakati wa kuchukua K-130A, B blowers - pos.PIA-911,912, kwa mtiririko huo.

Ili kuzuia kuvuja kwa gesi ya mchakato kwenye hewa ya baridi, tofauti ya shinikizo kati ya mfumo wa hewa ya baridi na gesi ya mchakato huhifadhiwa ndani ya safu ya maji ya 10-41 mm. kifaa pos.PDICSA-904, ambacho hudhibiti vidhibiti unyevunyevu vya kupokelea vipeperushi vya K-130A,B. Kuna kengele ya chini na kuzuia kulingana na tofauti ya chini ya shinikizo kati ya mfumo wa hewa ya baridi na gesi ya mchakato wa condenser E-109.

Asidi ya sulfuriki iliyofupishwa kutoka kwa condenser ya WSA E-109 inapita chini ya kifaa na kuelekezwa kwenye tank ya asidi B-120.

Ili kupunguza joto la asidi inayotoka E-109 kutoka 270 hadi 65 ºC, mtiririko wa baridi wa asidi inayozunguka kutoka pampu R-121A,B huongezwa kwenye mkondo wa asidi ya moto.

Asidi kutoka kwa tangi B-120 inasukumwa na pampu R-121A,B kupitia kipozaji cha asidi ya sahani E-122, ambapo hupozwa na maji yanayozunguka. na inatumwa:

· sehemu kuu hutumika kama mzunguko kwa kuchanganya na asidi ya moto kutoka E-109,

· kiasi cha usawa cha asidi ya sulfuriki hutolewa kutoka kwenye ufungaji na pampu R-123A,B.

Joto la asidi ya sulfuri wakati wa kumeza pampu za R-121A,B hurekodiwa na kifaa cha TIA-1119 na kengele ya joto la juu. Kuna kuzuia kwa kiwango cha juu cha joto cha pos.TISA-1120 cha asidi ya sulfuriki inayotolewa kwa pampu za kupokea R-121A,B.

Kiwango cha asidi katika chombo B-120 kinadhibitiwa na vifaa pos.LICA-804, LISA-805 , valve imewekwa kwenye mstari wa kusukuma asidi na pampu za R-123A, B kutoka kwa ufungaji hadi tovuti ya mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki tit.75-11 na kwenye mmea wa kutibu maji ya kemikali tit.517 PGPN. Kuna mabomba mawili ya kusukuma asidi ya sulfuriki kwenye hifadhi ya 75-11, moja ambayo iko kwenye hifadhi.

Kuna kengele kwa viwango vya chini na vya juu - pos.LICA-804 na kuzuia kwa viwango vya chini na vya juu - pos.LISA-805 ya tank B-120.

Kuna kengele ya shinikizo la chini na kuzuia shinikizo la chini - pos PICSA-906 katika mstari wa recirculation asidi sulfuriki.

Sehemu ya molekuli ya asidi inayozunguka katika kiwango cha 93-98% inadhibitiwa na pos ya analyzer AICA-653 na inasimamiwa na ugavi wa moja kwa moja wa maji kutoka kwa tank B-150 hadi mstari wa mzunguko wa asidi kwa kutumia valve ya kufunga. USV 1207.

Kiwango cha maji katika tank B-150 kinasimamiwa na kifaa pos.LIA-803, valve ya udhibiti ambayo imewekwa kwenye mstari wa maji kwenye tank B-150. Kengele hutolewa kwa viwango vya chini na vya juu vya pos.LIA-803 kwenye tank B-150.

Matumizi ya asidi ya sulfuri kutoka kwa ufungaji imeandikwa na kifaa cha FIQ-635.

Shinikizo katika mstari wa kusukuma asidi ya sulfuri imeandikwa na kifaa cha PISA-907. Ikiwa shinikizo kwenye mstari hupungua hadi chini ya 0.2 kgf/cm 2 kulingana na pos ya kifaa PICSA-906, pampu ya chelezo R-123A,B imewashwa .PbiS inasema kwamba kizuizi cha BCA kinasimama.

Ili kupunguza maudhui ya oksidi za nitrojeni (N 2 O 3) katika asidi ya sulfuriki ya kibiashara (chini ya 0.5 ppm), suluhisho la maji la 64% la hidrazini hutolewa na pampu ya kipimo R-124 kutoka kwa tank B-160 hadi asidi ya sulfuriki. ugavi wa bomba kwenye mkusanyiko wa tovuti tit.75-11. Suluhisho la kumaliza la 64% la maji ya hidrazini hutolewa kwa usanikishaji kwenye chombo na kiasi cha lita 200, ambayo hutiwa ndani ya chombo cha B-160 na pampu inayoendeshwa na nyumatiki.

Ili kukusanya asidi ya dharura iliyomwagika, usakinishaji una tangi ya zege iliyoimarishwa iliyozikwa B-209, ambayo asidi ya sulfuriki hupunguzwa na suluhisho la NaOH la 15% kwa thamani ya pH katika anuwai ya 7.0-8.0 kulingana na kichanganuzi cha AA-505. .

Wakati wa neutralization, ufumbuzi wa alkali katika V-209 hutolewa na mvuto kutoka kwa tank ya alkali V-208, ambayo alkali hupigwa mara kwa mara kutoka kwa kituo cha reagent.

Kabla ya kulisha alkali ndani ya E-209, pampu ya P-209 inawashwa ili kuzunguka kupitia tanki, na asidi ya sulfuriki hupunguzwa kwa kulisha alkali polepole kwenye tank ya B-209.

Utoaji unafanywa kwa neutralization ya asidi ya sulfuriki katika B-209 na soda ash. Kulingana na usomaji wa kichanganuzi na inapojaribiwa na mtihani wa litmus, pH = 7, ufumbuzi usio na usawa hutolewa kwa PLC na pampu R-209 kwa makubaliano na UVKiOSV.

13. Uhesabuji wa usawa wa nyenzo

2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2 H 2 O

Uzalishaji wa gesi 1749.8 m 3 / h digrii ya ubadilishaji H 2 S = 99.9

Inakuja						Matumizi
Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol	Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol
58,00	45,31	0,23	17,50	0,12	0,78	SO2	64,00	4944,48	25,64	1730,57	12,53	77,26
34,00	2629,39	13,63	1732,30	11,82	77,33	H2O	18,00	1460,94	7,57	1818,06	13,16	81,16
32,00	3870,85	20,07	2709,59	18,49	120,96	N2	28,00	12741,53	66,06	10193,23	73,79	455,05
28,00	12741,53	66,06	10193,23	69,57	455,05	H2S	34,00	2,63	0,01	1,73	0,01	0,08
-	19287,07	100,00	14652,62	100,00	654,13	CO2	44,00	137,48	0,71	69,99	0,51	3,12
∑	-	19287,07	100,00	13813,58	100,00	616,68

SO 2 + 0.5O 2<=>HIVYO 3

Kiwango cha ubadilishaji SO 2 = 98.5

Inakuja						Matumizi
Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol	Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol
64,00	4944,48	46,03	1730,57	27,70	77,26	SO3	80,00	6087,90	56,67	1704,61	31,60	76,10
32,00	1217,58	11,33	852,31	13,64	38,05	SO2	64,00	74,17	0,69	25,96	0,48	1,16
28,00	4580,42	42,64	3664,33	58,66	163,59	N2	28,00	4580,42	42,64	3664,33	67,92	163,59
-	10742,48	100,00	6247,21	100,00	278,89	∑	-	10742,48	100,00	5394,90	100,00	240,84

SO 3 + H 2 O= H 2 SO 4

Kiwango cha ubadilishaji SO3 = 99.5%

Inakuja						Matumizi
Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol	Bwana	kilo	% wingi	m3	% kuhusu	kmol
SO3	80,00	6087,90	80,90	1704,61	49,75	76,10	H2SO4	98,00	7420,39	98,61	1696,09	98,06	75,72
H2O	18,00	1362,93	18,11	1696,09	49,50	75,72	SO3	90,00	30,44	0,40	7,58	0,44	0,34
SO2	64,00	74,17	0,99	25,96	0,76	1,16	SO2	64,00	74,17	0,99	25,96	1,50	1,16
∑	7524,99	100,00	3426,66	100,00	152,98	∑	7524,99	100,00	1729,62	100,00	77,22

14. Uhesabuji wa usawa wa joto

Enthalpy ya kawaida ya malezi ΔH (298 K, kJ/mol)	Kiwango cha kawaida cha joto cha molar Cp (298 K, J/mol K)	Kiwango mahususi cha joto C (kJ/kg K)
			SO2	-296,90	39,90	0,62
O2	0,00	29,35	0,92
N2	0,00	29,10	1,04
SO3	-439,00	180,00	2,25
H2O	-241,82	33,58	1,87
H2SO4	-814,20	138,90	1,42
C4H10	-124,70	97,78	1,69
CO2	-393,51	37,11

Uwiano wa joto wa mmenyuko wa oxidation ya dioksidi sulfuri

HIVYO 2 +1/2 O 2 = HIVYO 3

Uwiano wa joto wa mmenyuko wa condensation ya asidi ya sulfuriki

HIVYO 3 + H 2 O = H 2 HIVYO 4

Kutoka kwa mahesabu ya usawa wa joto wa athari za oxidation ya dioksidi ya sulfuri na condensation ya asidi ya sulfuriki, ni wazi kwamba wakati wa athari hizi kiasi kikubwa cha joto hutolewa, ambacho lazima kiondolewe, ambacho kinafanyika katika mchakato halisi wa kiteknolojia. , ili kuongeza kiwango cha ubadilishaji wa athari hizi, na joto hutumika kwa madhumuni mbalimbali kama mchakato na biashara.

15. Uhesabuji wa vifaa vya mawasiliano

Uhesabuji wa muda wa mawasiliano (iliyopewa katika kinetics ya mchakato wa oxidation ya dioksidi sulfuri)

τ 1 = ∑Δτ =3.188 sek

τ 2 = ∑Δτ =6.38 sek

Muda wa jumla wa mawasiliano ya gesi katika vifaa vya mawasiliano ni

τ =3.188 + 6.38 = 9.568

m 2

Kuhesabu kipenyo cha kifaa cha mawasiliano

Kipenyo cha kifaa cha mawasiliano ni 8 m

16. Hatua za usalama wakati wa kuendesha kituo cha uzalishaji

Mahitaji ya usalama wakati wa kuanza na kusimamisha mifumo ya kiteknolojia na aina fulani za vifaa, kuziweka kwenye hifadhi, kuwa katika hifadhi na wakati wa kuziondoa kwenye hifadhi ili kufanya kazi.

Mahitaji kuu ya usalama wakati wa kuanza na kusimamisha vifaa vya mchakato ni kufuata kali kwa utaratibu wa kuanza na kusimamisha ufungaji uliowekwa katika Sehemu ya 6 ya kanuni hizi.

Uagizaji au uwekaji katika hifadhi ya mifumo ya kiteknolojia unafanywa na agizo la maandishi la mhandisi mkuu wa kituo cha kusukuma gesi, ambayo inaonyesha mtu anayehusika na uendeshaji salama wa kazi na utaratibu wa kuandaa kazi ya kuanza au kazi ya kuweka. mfumo wa kiteknolojia katika hifadhi.

Kuagiza au kuweka katika hifadhi kipande kimoja cha vifaa hufanywa kwa amri ya meneja wa ufungaji.

Vifaa vinachukuliwa kuwa hifadhi wakati viko katika hali nzuri, vikiwa na vifaa vya kutosha, kengele na vifaa vya usalama, vilivyojaribiwa chini ya hali ya uendeshaji, na kuna hitimisho kutoka kwa fundi wa ufungaji au warsha kwamba iko tayari kwa uendeshaji.

Katika msimu wa baridi, vifaa vyote vya kuhifadhi lazima viwe na joto.

Vifaa vilivyohifadhiwa lazima viwe chini ya ukaguzi wa kila siku wa kuona, na vifaa vya nguvu lazima vikaguliwe na kukimbia kwa muda uliowekwa, lakini angalau mara moja kwa mwezi. Kwa pampu za centrifugal, shimoni lazima igeuzwe kwa mkono kila mabadiliko.

Kabla ya kuanza kufanya kazi, mfumo wa kiteknolojia lazima usafishwe na nitrojeni kwa udhibiti wa mabaki ya oksijeni ya si zaidi ya 0.5% ujazo. Mfumo wa kiteknolojia huletwa kwa hali ya kawaida ya kiteknolojia kwa mujibu wa Sehemu ya 6 ya kanuni hizi.

Kabla ya kila kuanza kwa pampu za chelezo, angalia uwezo wao wa kutumika na nafasi ya vali za kuzima kwenye kufyonza na kutokwa kwa pampu.

Urekebishaji wa pampu ya moto iliyotengwa kwa hifadhi inapaswa kuanza tu baada ya joto la makazi yake halizidi 45 ºС.

Kifaa cha kugusa cha R-104 kinapeperushwa kutoka kwa mivuke ya asidi ya sulfuriki na hewa ya moto kupitia kikondoo cha WSA E-109 na kisha kuingia kwenye bomba la moshi. Ili kufanya kazi ndani ya R-104 wakati wa kuzima, kichocheo na vifaa vya mawasiliano hupozwa na hewa kutoka kwa kipepeo cha K-132 kulingana na mzunguko wa gesi ya mchakato. Ikiwa kichocheo hakijapakuliwa kutoka kwa kifaa, shinikizo la ziada la hewa hudumishwa katika R-104, hutolewa kwa kifaa kupitia jumper ya hose, ili kuzuia kuwasiliana na kichocheo na hewa ya anga.

Mahitaji ya kuhakikisha usalama wa mlipuko wa mchakato wa kiteknolojia: mipaka inayokubalika ya vitengo vya kiteknolojia, maadili ya viashiria vya nishati na aina za hatari za mlipuko wa vitengo, mipaka ya uharibifu unaowezekana wakati wa milipuko, ikiwa ni pamoja na hatua za usalama na ulinzi wa dharura.

Ili kuongeza usalama na kupunguza idadi ya bidhaa ambazo zinaweza kuvuja kwenye mazingira kama matokeo ya ajali, ufungaji una vifaa: valves za kufunga za kasi kwenye mistari mbele ya pampu, hifadhi ya 100% pampu, mifumo ya kujitegemea ya pampu na swichi za uhamisho wa moja kwa moja; Mabomba ya wabadilishanaji wa joto yana bypasses na valves za kufunga.

Ufungaji una vifaa vya mfumo wa kudhibiti mchakato uliosambazwa (DCS) na mfumo wa ulinzi wa dharura (EPS). Kengele nyepesi na za sauti husababishwa kwa viwango vya juu vinavyoruhusiwa vya vigezo vya kiteknolojia.

Ufungaji una kitengo kimoja cha teknolojia ya kulipuka - kitengo cha kujitenga.

Tathmini ya hatari ya mlipuko ya kitengo cha teknolojia ilifanywa kwa mujibu wa mahitaji ya Kanuni za Jumla za Hatari ya Mlipuko wa Viwanda vya Kemikali, Petroli na Kusafisha Mafuta" (PB 09-540-03). Wakati huo huo, vitengo vya teknolojia ni pamoja na vifaa muhimu kwa ajili ya utekelezaji wa mchakato kuu ya kiteknolojia vitengo ni pamoja na mabomba kati ya vitengo block, pamoja na fittings na instrumentation.

Hatua za usalama zilizochukuliwa wakati wa kufanya mchakato wa kiteknolojia na shughuli za kawaida lazima zikidhi mahitaji ya nyaraka za udhibiti na kiufundi ambazo huamua utaratibu na masharti ya mwenendo salama wa mchakato wa uzalishaji, vitendo vya wafanyakazi katika hali ya dharura na kazi ya ukarabati. Orodha ya nyaraka maalum za kiufundi lazima iidhinishwe na mhandisi mkuu wa PGPN.

Kwa usalama wa mchakato, hatua zifuatazo zilichukuliwa:

Vifaa vyote na mabomba ya nje na joto la ukuta zaidi ya 60 ºС, na ndani ya nyumba zaidi ya 45 ºС, ni maboksi ya joto;

Vifaa na mabomba yote yamewekwa chini ili kulinda dhidi ya umeme tuli. Ufungaji una ulinzi wa umeme;

Sehemu zote zinazohamia za taratibu zinalindwa;

Tangi ya B-120 ina vifaa vya kengele vya kiwango cha juu na cha chini.

Upeo wa lazima wa ufuatiliaji wa mara kwa mara wa hali na vigezo vya uendeshaji wa ufungaji na wafanyakazi wanaotembea karibu, pamoja na matengenezo yake ni pamoja na:

· udhibiti wa halijoto na shinikizo katika vifaa kwa kutumia vifaa vilivyowekwa kwenye tovuti;

· kuangalia pampu za centrifugal kwa kutokuwepo kwa vibration na kelele ya nje (kwa utumishi);

· kuangalia ukali wa viunganisho vya flange, mihuri ya tezi ya valves za kufunga na mihuri ya mwisho ya pampu za centrifugal;

· ufuatiliaji wa kuona wa kutokuwepo kwa vibration ya mabomba ya mchakato, hasa wakati wa kutokwa kwa pampu;

· kuangalia upatikanaji na utumishi wa vifaa vya kawaida;

· ufuatiliaji wa kuona wa uwepo na hali inayoweza kutumika ya uzio wa sehemu zinazohamia za mifumo, maeneo ya huduma;

· ufuatiliaji wa kuona wa hali sahihi ya mifumo ya uingizaji hewa;

· ufuatiliaji wa kuona wa hali nzuri ya vifaa vya kuinua;

· kuangalia vifaa vya sampuli kwa kuvuja kwa bidhaa.

Katika msimu wa baridi, ni muhimu pia kufanya shughuli zifuatazo:

· udhibiti wa utendakazi wa vifaa vya kupokanzwa mvuke vyenye shinikizo la chini, mabomba ya kuchakata, vifaa na vifaa vya automatisering;

· udhibiti wa utendakazi wa kupokanzwa maji ya kupokanzwa kwa vifaa vya vifaa na otomatiki, hita za usambazaji wa hewa na bomba za kusindika;

· udhibiti wa mifumo ya baridi ya pampu za centrifugal, kuhakikisha mtiririko wa maji mara kwa mara;

· kufuatilia patency ya mifereji ya maji na mistari ya mifereji ya maji;

· ufuatiliaji wa uendeshaji wa mitego ya condensate.

Ni marufuku kuondoa maingiliano katika mifumo ya udhibiti wa mchakato wa moja kwa moja.

Katika tukio la hali ya dharura inayosababishwa na kupotoka kwa vigezo vya uendeshaji wa ufungaji kutoka kwa mahitaji ya viwango vya utawala wa kiteknolojia vilivyowekwa katika Sehemu ya 4 ya kanuni hizi, tenda kulingana na "Mpango wa Ujanibishaji wa Dharura" (ELP).

Aina zote za kazi za ukarabati lazima zifanyike kwa mujibu wa "Ratiba za Matengenezo ya Kuzuia" ya kila mwaka na ya kila mwezi. Kazi ya ukarabati lazima ifanyike kulingana na mahitaji ya maagizo yaliyoidhinishwa na Mhandisi Mkuu wa Kampuni:

Maagizo juu ya utaratibu wa kufanya kazi ya ukarabati kwa usalama katika LLC LUKOIL-PNOS (IB-025-003-2005);

Maagizo juu ya utaratibu wa kufanya kazi ya moto kwa usalama katika vituo vya LLC LUKOIL-PNOS (PB-0001-1-2005);

Maagizo juu ya utaratibu wa kufanya kazi ya hatari ya gesi kwa usalama katika vituo vya LLC LUKOIL-PNOS (B-025-002-2005);

Maagizo juu ya utaratibu wa kufanya kazi ya kuchimba kwa usalama kwenye eneo la LLC LUKOIL-PNOS (IB-255-004-2005).

Sampuli ya sulfidi hidrojeni na mifereji ya maji ya watenganishaji na vyombo inapaswa kufanywa katika mask ya gesi, ukisimama na nyuma yako kwa upepo na chelezo katika mask ya gesi.

Hatua za usalama wakati wa kufanya mchakato wa kiteknolojia na kufanya shughuli za kawaida

Uendeshaji salama wa ufungaji unategemea sifa za wafanyakazi wa uendeshaji, kufuata kanuni za usalama, usalama wa moto na gesi, sheria za uendeshaji wa kiufundi wa vifaa na mawasiliano, na kufuata kanuni za teknolojia.

Watu ambao wamefikia umri wa miaka 18, ambao wamepitia mafunzo ya usalama wa viwanda na ulinzi wa kazi, mafunzo ya kinadharia na ya vitendo katika mbinu salama na njia za kazi, na ambao wamefaulu mtihani kwa ruhusa ya kufanya kazi kwa kujitegemea, na ambao hawana matibabu. contraindications, wanaruhusiwa kufanya kazi.

Nyaraka zote muhimu za kawaida na za kiufundi zinazofafanua utaratibu na masharti ya uendeshaji salama wa mchakato wa uzalishaji, vitendo vya wafanyakazi katika hali ya dharura na kazi ya ukarabati, kulingana na orodha iliyoidhinishwa na mhandisi mkuu wa PGPN, lazima iwepo kwenye ujuzi wa ufungaji; na kufuata kwa wafanyikazi ni lazima.

Unaweza kufanya kazi tu kwenye vifaa vya kufanya kazi. Fuatilia mara kwa mara uendeshaji wa vifaa vya kudhibiti na otomatiki, mifumo ya kengele na viunganishi. Kuzingatia kabisa vigezo vyote vya teknolojia.

Ili kuzuia uchafuzi wa gesi katika majengo ya viwandani, shinikizo la ziada la hewa huundwa kwenye chumba cha kudhibiti, kituo cha kusukuma maji, kituo cha transfoma, vibao vya umeme na kiwango cha ubadilishaji hewa cha 5.

Pampu zina vifaa vya mihuri ya mitambo.

Vifaa vyote vya shinikizo vina vifaa vya valves za usalama. Utekelezaji wa gesi zinazowaka kutoka kwa valves za usalama hufanyika kwenye mstari wa moto; Valve kwenye mstari wa moto lazima iwe wazi wakati kitengo kinafanya kazi.

Taa ya ufungaji inafanywa kwa mujibu wa viwango vya sasa, taa za taa ni za mlipuko.

Hatua za kuhakikisha usalama wa moto wakati wa mchakato wa kiteknolojia

Usalama wa moto wa usakinishaji unapatikana kwa mfumo wa kuzuia malezi ya mazingira ya kuwaka, kuzuia malezi ya vyanzo vya moto katika mazingira yanayoweza kuwaka, otomatiki ya kiwango cha juu cha mchakato wa kiteknolojia, matumizi ya mifumo ya kuzima moto na kengele ya moto, matumizi ya miundo ya msingi ya jengo yenye mipaka ya kupinga moto iliyodhibitiwa na mipaka ya usambazaji wa moto, kufuata maagizo na sheria za usalama wa moto wakati wa uendeshaji wa majengo, miundo na vifaa.

Eneo la kituo cha uzalishaji, pamoja na majengo na vifaa vya uzalishaji lazima ziwe safi na safi kila wakati.

Kuvuta sigara kwenye ufungaji marufuku. Uvutaji sigara unaruhusiwa katika eneo maalum (kwa makubaliano na idara ya moto), iliyo na pipa la sigara na kizima moto.

Ukali wa vifaa, hasa viunganisho vya flange na mihuri, inahitaji udhibiti mkali na wafanyakazi wa uendeshaji. Ikiwa pengo limegunduliwa, ni muhimu kutoa mara moja mvuke wa maji kwenye pengo na kuchukua hatua za kuzima sehemu ya dharura au kifaa kutoka kwa uendeshaji.

Katika hali ya baridi, inapokanzwa vifaa vya waliohifadhiwa, mabomba na valves inaruhusiwa tu na mvuke au maji ya moto. Matumizi ya moto wazi ni marufuku.

Katika tukio la moto katika majengo ya uzalishaji, uwezekano wa uokoaji salama wa watu hutolewa.

Katika tukio la moto au ajali kwenye ufungaji, wafanyakazi wasiohusika katika kuondoa moto au dharura huondolewa kwenye tovuti.

Eneo la vifaa na majengo hutoa kwa kufuata mapumziko sahihi ya moto.

Ufungaji una vifaa vifuatavyo vya kuzima moto:

Wachunguzi 5 wa stationary kulinda vifaa katika mitambo ya nje;

Maji ya moto hutolewa kwa wachunguzi wa moto kutoka kwa mtandao wa usambazaji wa maji ya moto wa biashara;

Kwa kuzima kwa mitaa ya moto katika majengo ya uzalishaji na mitambo ya nje, risers ya mvuke hutolewa;

Ufungaji una vifaa vya hoses za mpira kwa ajili ya kusambaza mvuke au nitrojeni kwenye maeneo ya moto iwezekanavyo;

Vizima moto vya povu ya hewa na poda, masanduku yenye mchanga, waliona, karatasi ya asbesto hutolewa kwenye ufungaji katika maeneo yaliyotengwa;

Ulinzi wa majengo na kengele za moto za moja kwa moja;

Pointi za wito wa kengele ya moto hutolewa, ziko nje ya jengo na kando ya eneo la ufungaji;

Uwekaji wa miundo, vifaa, vifaa, njia za uokoaji na kutoka hufanywa kwa kuzingatia viwango na kanuni za usalama wa moto na kuhakikisha uhamishaji wa watu kutoka kwa majengo na majengo kabla ya viwango vya juu vinavyoruhusiwa vya hatari za moto kutokea.

Utunzaji salama wa amana za pyrophoric

Vifaa na mabomba yanapaswa kuchomwa na mvuke wa maji baada ya kifaa kuondolewa kufanya kazi na kutolewa kutoka kwa bidhaa.

Baada ya kuachilia kifaa kutoka kwa condensate, kufaa kwa chini au hatch lazima kufunguliwe na sampuli ya hewa lazima ichukuliwe ili kuchambua ikiwa ina viwango vya hatari vya mvuke wa bidhaa (haipaswi kuwa zaidi ya 20% ya kikomo cha chini cha uenezi wa moto wa NKRP. )

Wakati wa kusafisha vifaa, ni muhimu kunyunyiza amana ziko kwenye kuta za kifaa. Wakati wa kusafisha vifaa, zana zisizo na cheche hutumiwa. Ili kufanya kazi hizi, kibali cha kazi kinatolewa kwa namna iliyowekwa.

Amana za pyrophoric zilizoondolewa kwenye vifaa lazima zihifadhiwe unyevu hadi ziharibiwe. Amana za pyrophoric zinapaswa kuondolewa kwa kuhifadhi kwenye kituo cha kuhifadhi sludge UVKiOSV.

Njia za kugeuza bidhaa za viwandani wakati wa kumwagika na ajali

Ikiwa asidi ya sulfuriki itamwagika kwenye kituo cha kusukumia, mara moja unda shimo la mchanga ili kuzuia kuenea zaidi kwa bidhaa. Kabla ya kusafisha bidhaa iliyomwagika, ibadilishe na soda au chokaa.

Kuondolewa kwa asidi ya sulfuriki wakati wa kufuta vichungi, kutengeneza pampu za asidi R-121A, B, R-123A, B au sampuli hutokea kwenye chombo kilichozikwa na hupunguzwa na ufumbuzi wa alkali 10%.

Unapopunguza asidi ya sulfuriki iliyomwagika, fanya kazi katika nguo maalum na utumie mask ya gesi.

Njia salama ya kuondoa bidhaa za uzalishaji kutoka kwa mifumo ya kiteknolojia na aina fulani za vifaa

Wakati ufungaji umesimamishwa kwa ajili ya matengenezo, gesi ya sulfidi hidrojeni inatumwa kwa moto.

Kifaa cha mawasiliano cha R-104 (kigeuzi) awali hupulizwa na gesi za moshi kutoka kwa mvuke ya asidi ya sulfuriki kupitia condenser ya WSA E-109, kisha kwa hewa ya moto kulingana na muundo wa kawaida kwenye chimney.

Asidi ya sulfuriki inasukumwa kwenye bohari ya bidhaa 75-11. Asidi iliyobaki hutiwa ndani ya chombo kilichowekwa tena V-209 na kubadilishwa na myeyusho wa alkali 10%, au kujazwa na soda ash (hadi pH = 7), kisha kusukuma kwa PLC, kwa makubaliano na UVKiOSV.

Hatari kuu zinazowezekana za vifaa na bomba zinazotumiwa, sehemu zao muhimu na hatua za kuzuia unyogovu wa dharura wa mifumo ya kiteknolojia.

Hatari kuu zinazowezekana za vifaa vya kiteknolojia na bomba na vifaa vyake muhimu katika usakinishaji ni:

· Gesi iliyo na sulfidi hidrojeni iliyochakatwa kwenye usakinishaji inaweza kulipuka, kuwaka na sumu;

sulfidi hidrojeni mbele ya mvuke wa maji ni dutu babuzi yenye nguvu inayoathiri chuma, ambayo inaweza kusababisha unyogovu wa vifaa vya mchakato;

· kuwepo kwa shinikizo la ziada (hadi 15 kgf/cm 2 - mvuke wa shinikizo la kati) na joto la juu katika vifaa na mabomba hujenga tishio la kupasuka kwao;

· katika kesi ya ukiukaji wa njia za uendeshaji wa kifaa au katika kesi ya uvaaji wake wa mitambo au babuzi, unyogovu unawezekana kwa kutokea kwa viwango vya mlipuko na hatari ya moto na sumu ya gesi, ambayo inaweza kusababisha milipuko na / au moto; pamoja na sumu ya wafanyakazi;

· mshtuko wa umeme katika kesi ya kushindwa kwa kutuliza sehemu za kuishi za vifaa au kuvunjika kwa insulation ya umeme;

· uwezekano wa wafanyakazi wa matengenezo kuanguka wakati wa kuhudumia vifaa na mabomba yaliyo kwenye urefu wa zaidi ya mita moja kwa kukosekana kwa uzio au utendakazi wake;

uwezekano wa kupata kuchomwa kwa mafuta katika kesi ya kuwasiliana na sehemu zisizohifadhiwa za mwili na nyuso za joto za vifaa na mabomba yenye insulation iliyoharibiwa;

· uwepo wa taratibu zinazozunguka hujenga hatari ya kuumia kutoka kwao;

· uwezekano wa unyogovu au uharibifu wa vifaa na mabomba chini ya ushawishi wa mambo ya nje ya nguvu.

Hatua za kuzuia unyogovu wa dharura wa mifumo ya kiteknolojia ni:

· matibabu ya joto ya vifaa vya mchakato kuu na sehemu za svetsade za mabomba katika mazingira ambayo husababisha kupasuka kwa kutu;

· kuhakikisha uzingatiaji wa vifaa vya bomba, vali za kufunga, vifaa vya usalama, mifumo ya kinga ya kiotomatiki, mifumo ya kengele yenye mahitaji ya nyaraka za sasa za kawaida na za kiufundi;

· tathmini ya hali ya kiufundi ya vifaa, vifaa, mabomba na mambo mengine ya ufungaji;

· uendeshaji wa vifaa vya utumishi tu na utekelezaji wa wakati wa matengenezo ya kuzuia yaliyopangwa;

· ukaguzi wa wakati wa vifaa;

· kuhakikisha matengenezo ya hali ya juu na usafishaji wa vifaa na mabomba;

· kufanya mchakato wa kiteknolojia bila kukiuka kanuni za kanuni hizi za kiteknolojia, ambazo hazijumuishi vigezo vya uendeshaji wa vifaa na vifaa vinavyozidi maadili muhimu.

17. Orodha ya fasihi iliyotumika

1. Kanuni za teknolojia kwa ajili ya ufungaji wa asidi ya sulfuriki

2. B.T.Vasiliev, M.I.Otvagina; Teknolojia ya asidi ya sulfuri. Moscow: Kemia 1985. 386 uk.

3. A.M.Kutepov; Teknolojia ya jumla ya kemikali. Moscow: Shule ya Juu, 1990. 520 uk.

4. Amelin A.G. Uzalishaji wa asidi ya sulfuri. Moscow 1983

"Hakuna kitu kingine chochote kinachozalishwa kwa njia bandia kinachotumiwa mara nyingi katika teknolojia kama asidi ya sulfuriki.

Ambapo hakuna viwanda vya uchimbaji wake, uzalishaji wa faida wa vitu vingine vingi vya umuhimu wa kiufundi hauwezi kufikiria.

DI. Mendeleev

Asidi ya sulfuri hutumiwa katika tasnia anuwai za kemikali:

• mbolea za madini, plastiki, dyes, nyuzi za bandia, asidi ya madini, sabuni;
• katika tasnia ya mafuta na petroli:

kwa ajili ya utakaso wa mafuta, uzalishaji wa parafini;

• katika madini yasiyo na feri:

kwa ajili ya uzalishaji wa metali zisizo na feri - zinki, shaba, nickel, nk.

• katika madini ya feri:

kwa etching metali;

• katika massa na karatasi, viwanda vya chakula na mwanga (kwa ajili ya uzalishaji wa wanga, molasi, blekning ya kitambaa), nk.

Uzalishaji wa asidi ya sulfuri

Asidi ya sulfuriki huzalishwa kwa viwanda kwa njia mbili: kuwasiliana na nitrous.

Njia ya mawasiliano kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

Asidi ya sulfuriki huzalishwa kwa njia ya kuwasiliana kwa kiasi kikubwa kwenye mimea ya asidi ya sulfuriki.

Hivi sasa, njia kuu ya kuzalisha asidi ya sulfuriki ni kuwasiliana, kwa sababu Njia hii ina faida zaidi ya zingine:

Kupata bidhaa kwa namna ya asidi safi iliyojilimbikizia inayokubalika kwa watumiaji wote;

- kupunguza uzalishaji wa vitu vyenye madhara ndani ya anga kupitia gesi za kutolea nje

I. Malighafi kutumika kwa ajili ya uzalishaji wa asidi sulfuriki.

Malighafi kuu

kiberiti - S

pyrite ya kiberiti (pyrite) - FES 2

sulfidi za chuma zisizo na feri - Cu 2 S, ZnS, PbS

sulfidi hidrojeni - H 2 S

Nyenzo za msaidizi

Kichocheo - oksidi ya vanadium - V2O5

II. Maandalizi ya malighafi.

Wacha tuangalie utengenezaji wa asidi ya sulfuriki kutoka kwa pyrite FeS 2.

1) Kusaga pyrite. Kabla ya matumizi, vipande vikubwa vya pyrite vinavunjwa katika mashine za kusagwa. Unajua kwamba wakati dutu inapovunjwa, kasi ya majibu huongezeka, kwa sababu ... eneo la uso wa mguso wa vitu vinavyoathiri huongezeka.

2) Utakaso wa pyrite. Baada ya kuponda pyrite, hutakaswa kutoka kwa uchafu (mwamba wa taka na ardhi) kwa kuelea. Ili kufanya hivyo, pyrite iliyokandamizwa hutiwa ndani ya vifuniko vikubwa vya maji, vikichanganywa, mwamba wa taka huelea juu, kisha mwamba wa taka huondolewa.

III. Michakato ya kimsingi ya kemikali:

4 FeS 2 + 11 O 2 t = 800°C→ 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 + Q au sulfuri inayowaka S+O2 t ° C→ SO 2

2SO2 + O2 400-500 ° NA,V2O5 , uk↔ 2SO 3 + Q

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 + Q

IV . Kanuni za kiteknolojia:

Kanuni ya kuendelea;

Kanuni ya matumizi jumuishi ya malighafi,matumizi ya taka kutoka kwa uzalishaji mwingine;

Kanuni ya uzalishaji usio na taka;

Kanuni ya uhamisho wa joto;

Kanuni ya kuzuia mtiririko ("kitanda cha maji");

Kanuni ya automatisering na mechanization ya michakato ya uzalishaji.

V . Michakato ya kiteknolojia:

Kanuni ya mwendelezo: kurusha pyrite kwenye tanuru → usambazaji wa oksidi ya sulfuri ( IV ) na oksijeni kwenye mfumo wa kusafisha → kwenye kifaa cha mguso → usambazaji wa oksidi ya sulfuri ( VI ) kwenye mnara wa kunyonya.

VI . Ulinzi wa mazingira:

1) kubana kwa mabomba na vifaa

2) filters kusafisha gesi

VII. Kemia ya uzalishaji :

HATUA YA KWANZA - kurusha pyrite kwenye tanuru ya "kitanda cha maji".

Ili kupata asidi ya sulfuriki, hutumiwa hasa pyrite ya kuelea- taka ya uzalishaji wakati wa utajiri wa madini ya shaba yenye mchanganyiko wa misombo ya sulfuri ya shaba na chuma. Mchakato wa uboreshaji wa ores hizi hufanyika katika viwanda vya mkusanyiko wa Norilsk na Talnakh, ambao ni wauzaji wakuu wa malighafi. Malighafi hii ina faida zaidi kwa sababu ... pyrite ya sulfuri huchimbwa hasa katika Urals, na, kwa kawaida, utoaji wake unaweza kuwa ghali sana. Inaweza kutumika kiberiti, ambayo pia hutengenezwa wakati wa urutubishaji wa madini ya chuma yasiyo na feri yaliyochimbwa kwenye migodi. Wauzaji wa sulfuri pia ni Tallinn Concentrator na NOF. (viwanda vya kuzingatia).

Mlingano wa majibu ya hatua ya kwanza

4FeS 2 + 11O 2 t = 800°C → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 + Q

Kusagwa, kutakaswa, mvua (baada ya kuelea) pyrite hutiwa kutoka juu ndani ya tanuru kwa kurusha kwenye "kitanda cha maji". Hewa iliyorutubishwa na oksijeni hupitishwa kutoka chini (kanuni ya counterflow) kwa kurusha kamili zaidi ya pyrite. Joto katika tanuru ya kurusha hufikia 800 ° C. Pyrite inakuwa nyekundu-moto na iko katika "hali iliyosimamishwa" kutokana na hewa inayopulizwa kutoka chini. Yote inaonekana kama kioevu cha moto-nyekundu kinachochemka. Hata chembe ndogo zaidi za pyrite hazifanyi keki kwenye "kitanda cha maji". Kwa hiyo, mchakato wa kurusha hutokea haraka sana. Ikiwa hapo awali ilichukua masaa 5-6 kuwasha pyrite, sasa inachukua sekunde chache tu. Zaidi ya hayo, katika "kitanda cha maji" inawezekana kudumisha joto la 800 ° C.

Kutokana na joto iliyotolewa kutokana na majibu, joto katika tanuru huhifadhiwa. Joto la ziada huondolewa: mabomba yenye maji yanatembea kando ya mzunguko wa tanuru, ambayo huwaka. Kisha maji ya moto hutumiwa kwa kupokanzwa kati ya majengo ya karibu.

Oksidi ya chuma inayotokana na Fe 2 O 3 (cinder) haitumiwi katika uzalishaji wa asidi ya sulfuriki. Lakini hukusanywa na kutumwa kwa mmea wa metallurgiska, ambapo chuma cha chuma na aloi zake na kaboni hutolewa kutoka kwa oksidi ya chuma - chuma (2% kaboni C katika alloy) na chuma cha kutupwa (4% kaboni C katika alloy).

Hivyo, inatimizwa kanuni ya uzalishaji wa kemikali- uzalishaji usio na taka.

Inatoka kwenye oveni gesi ya tanuru , muundo ambao ni: SO 2, O 2, mvuke wa maji (pyrite ilikuwa mvua!) Na vidogo vidogo vya cinder (oksidi ya chuma). Gesi hiyo ya tanuru lazima itakaswe kutokana na uchafu wa chembe imara za cinder na mvuke wa maji.

Gesi ya tanuru husafishwa kutoka kwa chembe za cinder imara katika hatua mbili - katika kimbunga (nguvu ya centrifugal hutumiwa, chembe za cinder imara hupiga kuta za kimbunga na kuanguka chini). Ili kuondoa chembe ndogo, mchanganyiko hutumwa kwa viboreshaji vya umeme, ambapo utakaso hufanyika chini ya ushawishi wa voltage ya juu ya ~ 60,000 V (kivutio cha umeme hutumiwa, chembe za cinder hushikamana na sahani za umeme za precipitator ya umeme, na mkusanyiko wa kutosha; huanguka chini ya mvuto wao wenyewe), ili kuondoa mvuke wa maji katika gesi ya tanuru (kukausha gesi ya tanuru) hutumia asidi ya sulfuriki iliyokolea, ambayo ni desiccant nzuri sana kwa sababu inachukua maji.

Kukausha kwa gesi ya tanuru hufanyika katika mnara wa kukausha - gesi ya tanuru huinuka kutoka chini hadi juu, na asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia inapita kutoka juu hadi chini. Ili kuongeza uso wa mawasiliano kati ya gesi na kioevu, mnara umejaa pete za kauri.

Wakati wa kutoka kwenye mnara wa kukausha tanuru, gesi haina tena chembe za cinder au mvuke wa maji. Gesi ya tanuru sasa ni mchanganyiko wa oksidi ya sulfuri SO 2 na oksijeni O 2.

HATUA YA PILI - uoksidishaji wa kichocheo wa SO 2 hadi SO 3 na oksijeni katika kifaa cha mawasiliano.

Equation ya majibu kwa hatua hii ni:

2 KWA 2 + O 2 400-500°C, V 2 O 5 ,p ↔ 2 SO 3 + Q

Ugumu wa hatua ya pili iko katika ukweli kwamba mchakato wa oxidation ya oksidi moja hadi nyingine inaweza kubadilishwa. Kwa hiyo, ni muhimu kuchagua hali bora kwa majibu ya moja kwa moja (uzalishaji wa SO 3).

Inafuata kutoka kwa equation kwamba majibu yanaweza kubadilishwa, ambayo inamaanisha kuwa katika hatua hii ni muhimu kudumisha hali kama hizo ili usawa ubadilike kuelekea njia ya kutoka. HIVYO 3 , vinginevyo mchakato mzima utavurugika. Kwa sababu majibu hutokea kwa kupungua kwa kiasi (3 V ↔2 V ), basi shinikizo la kuongezeka ni muhimu. Kuongeza shinikizo kwa anga 7-12. Mmenyuko huo ni wa hali ya juu, kwa hivyo, kwa kuzingatia kanuni ya Le Chatelier, mchakato huu hauwezi kufanywa kwa joto la juu, kwa sababu. usawa utahamia kushoto. Mmenyuko huanza kwa joto la digrii 420, lakini shukrani kwa kichocheo cha safu nyingi (tabaka 5), ​​tunaweza kuiongeza hadi digrii 550, ambayo huharakisha mchakato kwa kiasi kikubwa. Kichocheo kinachotumika ni vanadium (V 2 O 5). Ni ya bei nafuu, hudumu kwa muda mrefu (miaka 5-6), kwa sababu ... sugu zaidi kwa uchafu wenye sumu. Kwa kuongeza, inachangia mabadiliko ya usawa kwa haki.

Mchanganyiko (SO 2 na O 2) huwashwa katika mchanganyiko wa joto na huenda kupitia mabomba, kati ya ambayo mchanganyiko wa baridi hupita kinyume chake ili kuwashwa. Matokeo yake, hutokea kubadilishana joto: vifaa vya kuanzia vinapokanzwa na bidhaa za majibu zimepozwa kwa joto la taka.

HATUA YA TATU - kunyonya kwa SO 3 na asidi ya sulfuriki katika mnara wa kunyonya.

Kwa nini oksidi ya sulfuri SO 3 si kunyonya maji? Baada ya yote, itawezekana kufuta oksidi ya sulfuri katika maji: SO 3 + H 2 O →H 2 SO 4 . Lakini ukweli ni kwamba ikiwa maji hutumiwa kunyonya oksidi ya sulfuri, asidi ya sulfuriki huundwa kwa namna ya ukungu unaojumuisha matone madogo ya asidi ya sulfuriki (oksidi ya sulfuri huyeyuka ndani ya maji, ikitoa kiasi kikubwa cha joto, asidi ya sulfuriki huwaka hivyo. kiasi kwamba inachemka na kugeuka kuwa mvuke). Ili kuzuia uundaji wa ukungu wa sulfuriki, tumia asidi ya sulfuriki iliyojilimbikizia 98%. Asilimia mbili ya maji ni kidogo sana kwamba inapokanzwa kwa kioevu itakuwa dhaifu na isiyo na madhara. Oksidi ya sulfuri huyeyuka vizuri sana katika asidi kama hiyo, na kutengeneza oleamu: H 2 SO 4 nSO 3 .

Equation ya majibu kwa mchakato huu ni:

NSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3

Oleum inayotokana hutiwa ndani ya mizinga ya chuma na kupelekwa kwenye ghala. Kisha mizinga hujazwa na oleum, hutengenezwa kwenye treni na kutumwa kwa walaji.

1. Utangulizi

2. Tabia za jumla za mmea wa uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

3. Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

4. Maelezo mafupi ya mbinu za viwanda za kuzalisha asidi ya sulfuriki

5.Uchaguzi wa kichocheo

6. Uhalali wa njia ya uzalishaji

7. Hatua na kemia ya mchakato

8. Uchambuzi wa Thermodynamic

9. Kinetics ya mchakato wa oxidation SO 2

10. Condensation ya asidi sulfuriki

11. Uchambuzi wa thermodynamic wa mchakato wa condensation

12. Maelezo ya mchoro wa mtiririko wa mchakato

13. Uhesabuji wa usawa wa nyenzo

14. Uhesabuji wa usawa wa joto

15. Uhesabuji wa vifaa vya mawasiliano

16. Hatua za usalama wakati wa uendeshaji wa kituo cha uzalishaji

17. Marejeo

1. Utangulizi

Asidi ya sulfuri ni moja ya bidhaa kuu za tasnia ya kemikali. Inatumika katika sekta mbalimbali za uchumi wa taifa, kwa kuwa ina seti ya mali maalum ambayo inawezesha matumizi yake ya teknolojia. Asidi ya sulfuriki haivuti sigara, haina rangi au harufu, iko katika hali ya kioevu kwenye joto la kawaida, na haina kutu ya metali ya feri katika hali ya kujilimbikizia. Wakati huo huo, asidi ya sulfuriki ni asidi ya madini yenye nguvu, huunda chumvi nyingi imara na ni nafuu.

Katika teknolojia, asidi ya sulfuriki inaeleweka kama mifumo inayojumuisha oksidi ya sulfuri (VI) na maji ya nyimbo mbalimbali: p SO 3 · t H 2 O.

Monohidrati ya asidi ya sulfuri ni kioevu chenye mafuta kisicho na rangi na joto la fuwele la 10.37 o C, kiwango cha kuchemsha cha 296.2 o C na msongamano wa 1.85 t/m 3. Inachanganya na maji na oksidi ya sulfuri (VI) katika mambo yote, na kutengeneza hidrati ya muundo H 2 SO 4 H 2 O, H 2 SO 4 2H 2 O, H 2 SO 4 4H 2 O na misombo na oksidi ya sulfuri H 2 SO. 4 · SO 3 na H 2 SO 4 · 2SO 3.

Hidrati hizi na misombo yenye oksidi ya sulfuri huwa na halijoto tofauti ya fuwele na huunda idadi ya eutectics. Baadhi ya eutectics hizi zina halijoto ya fuwele chini au karibu na sifuri. Vipengele hivi vya ufumbuzi wa asidi ya sulfuriki huzingatiwa wakati wa kuchagua darasa lake la kibiashara, ambalo, kwa mujibu wa hali ya uzalishaji na uhifadhi, lazima iwe na joto la chini la fuwele.

Kiwango cha kuchemsha cha asidi ya sulfuri pia inategemea mkusanyiko wake, yaani, muundo wa mfumo wa "oksidi ya sulfuri (VI) - maji". Kwa kuongezeka kwa mkusanyiko wa asidi ya sulfuriki yenye maji, kiwango chake cha kuchemsha huongezeka na kufikia kiwango cha juu cha 336.5 o C kwa mkusanyiko wa 98.3%, ambayo inalingana na muundo wa azeotropic, na kisha hupungua. Kiwango cha kuchemsha cha oleum na kuongezeka kwa maudhui ya oksidi ya sulfuri ya bure (VI) hupungua kutoka 296.2 o C (hatua ya kuchemsha ya monohidrati) hadi 44.7 o C, sambamba na kiwango cha kuchemsha cha 100% ya oksidi ya sulfuri (VI).

Wakati mvuke ya asidi ya sulfuri inapokanzwa zaidi ya 400 o C, hupata mgawanyiko wa joto kulingana na mpango ufuatao:

400 o C 700 o C

2 H 2 SO 4<=>2H 2 O + 2SO 3<=>2H 2 O + 2SO 2 + O 2.

Miongoni mwa asidi za madini, asidi ya sulfuriki inachukua nafasi ya kwanza katika suala la uzalishaji na matumizi. Uzalishaji wake wa kimataifa umeongezeka zaidi ya mara tatu katika kipindi cha miaka 25 iliyopita na kwa sasa ni zaidi ya tani milioni 160 kwa mwaka.

Matumizi ya asidi ya sulfuriki na oleum ni tofauti sana. Sehemu kubwa yake hutumiwa katika utengenezaji wa mbolea ya madini (kutoka 30 hadi 60%), na pia katika utengenezaji wa dyes (kutoka 2 hadi 16%), nyuzi za kemikali (kutoka 5 hadi 15%) na madini (kutoka 2 hadi 16%). 2 hadi 3%). Inatumika kwa madhumuni mbalimbali ya kiteknolojia katika nguo, chakula na viwanda vingine.

2. Tabia za jumla za mmea wa uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

Ufungaji umeundwa kuzalisha asidi ya kiufundi ya sulfuriki kutoka kwa gesi yenye sulfidi hidrojeni. Gesi ya salfidi hidrojeni hutoka kwa vitengo vya kutia maji, kitengo cha kusafisha gesi, kitengo cha kuzaliwa upya kwa amini na kiondoa taka cha asidi.

Uanzishaji wa ufungaji - 1999

Kiwanda cha kuzalisha asidi ya sulfuriki kimeundwa kusindika tani elfu 24 za gesi iliyo na salfidi hidrojeni kwa mwaka.

Uwezo wa muundo wa mmea wa asidi ya sulfuri ni tani elfu 65 kwa mwaka.

Muundo wa ufungaji ulifanyika na VNIPIneft OJSC kulingana na teknolojia ya kampuni ya Denmark Haldor Topsoe AS na NIUIF OJSC, Moscow.

Sehemu ya usakinishaji ya Kirusi inawakilishwa na sehemu ya maandalizi ya malighafi, boilers za kurejesha KU-A, B, C kwa mwako wa gesi iliyo na sulfidi hidrojeni, vitengo vya kufyonza maji yenye madini, kutenganisha kutokwa kwa asidi ya sulfuriki na kusambaza usanikishaji. hewa ya chombo.

Upande wa Denmark ulitoa kizuizi cha WSA kilichojumuisha:

· wasiliana na kifaa (kibadilishaji);

· capacitor;

· mzunguko wa asidi ya sulfuri na mfumo wa kusukuma;

· mfumo wa vipuliza hewa kwa ajili ya kusambaza hewa kwa ajili ya mwako wa H 2 S, kupoeza na kuzimua gesi ya mchakato;

· mfumo wa kusambaza mafuta ya silikoni (kitengo cha kudhibiti mvuke wa asidi) kwenye mchakato wa gesi ili kupunguza uzalishaji wa SOx kwenye angahewa.

3. Malighafi kwa ajili ya uzalishaji wa asidi ya sulfuriki

Malighafi katika uzalishaji wa asidi ya sulfuri inaweza kuwa sulfuri ya msingi na misombo mbalimbali yenye sulfuri, ambayo sulfuri au oksidi ya sulfuri (IV) inaweza kupatikana moja kwa moja.

Amana asilia ya salfa asilia ni ndogo, ingawa clarke yake ni 0.1%. Mara nyingi, sulfuri hupatikana katika asili kwa namna ya sulfidi za chuma na sulfates za chuma, na pia ni sehemu ya mafuta, makaa ya mawe, gesi asilia na zinazohusiana. Kiasi kikubwa cha sulfuri zilizomo katika mfumo wa oksidi ya sulfuri katika gesi za flue na gesi kutoka kwa metallurgy zisizo na feri na kwa namna ya sulfidi hidrojeni iliyotolewa wakati wa utakaso wa gesi zinazowaka.

Kwa hivyo, malighafi kwa ajili ya utengenezaji wa asidi ya sulfuri ni tofauti kabisa, ingawa sulfuri ya msingi na pyrites za chuma bado hutumiwa kama malighafi. Utumiaji mdogo wa aina kama hizi za malighafi kama vile gesi za flue kutoka kwa mitambo ya nguvu ya joto na gesi kutoka kwa utengenezaji wa kuyeyusha shaba huelezewa na ukolezi mdogo wa oksidi ya sulfuri (IV) ndani yao.

Wakati huo huo, sehemu ya pyrites katika usawa wa malighafi hupungua, na sehemu ya sulfuri huongezeka.

Katika mpango wa jumla wa uzalishaji wa asidi ya sulfuri, hatua mbili za kwanza zina umuhimu mkubwa - maandalizi ya malighafi na mwako wao au kuchoma. Maudhui yao na muundo wa vifaa hutegemea kwa kiasi kikubwa asili ya malighafi, ambayo kwa kiasi kikubwa huamua utata wa uzalishaji wa teknolojia ya asidi ya sulfuriki.

4. Maelezo mafupi ya mbinu za viwanda za kuzalisha asidi ya sulfuriki

Uzalishaji wa asidi ya sulfuri kutoka kwa malighafi yenye sulfuri huhusisha michakato kadhaa ya kemikali ambayo hali ya oxidation ya malighafi na bidhaa za kati hubadilika. Hii inaweza kuwakilishwa kama mchoro ufuatao:

ambapo mimi ni hatua ya kupata gesi ya tanuru (oksidi ya sulfuri (IV)),

II - hatua ya uoksidishaji wa kichocheo wa oksidi ya sulfuri (IV) hadi oksidi ya sulfuri (VI) na kunyonya kwake (kusindika ndani ya asidi ya sulfuri).

Katika uzalishaji halisi, michakato hii ya kemikali huongezewa na taratibu za maandalizi ya malighafi, utakaso wa gesi ya tanuru na shughuli nyingine za mitambo na kimwili-kemikali.

Kwa ujumla, uzalishaji wa asidi ya sulfuri unaweza kuonyeshwa kama ifuatavyo:

maandalizi ya mwako wa malighafi (kuchoma) ya malighafi utakaso wa gesi ya tanuru inayogusa kunyonya.

gesi iliyowasiliana

ASIDI YA SULFURIK

Mpango maalum wa uzalishaji wa kiteknolojia unategemea aina ya malighafi, sifa za oxidation ya kichocheo cha oksidi ya sulfuri (IV), na kuwepo au kutokuwepo kwa hatua ya kunyonya ya oksidi ya sulfuri (VI).

Kulingana na jinsi mchakato wa oxidation ya SO 2 ndani ya SO 3 unafanywa, kuna njia mbili kuu za kuzalisha asidi ya sulfuriki.

Katika njia ya kuwasiliana kwa ajili ya kuzalisha asidi ya sulfuriki, mchakato wa oxidation wa SO 2 ndani ya SO 3 unafanywa kwa vichocheo imara.

Trioksidi ya sulfuri inabadilishwa kuwa asidi ya sulfuri katika hatua ya mwisho ya mchakato - kunyonya kwa trioksidi ya sulfuri, ambayo inaweza kurahisishwa na equation ya majibu:

SO 3 + H 2 O

H 2 SO 4

Wakati wa kufanya mchakato kwa kutumia njia ya nitrojeni (mnara), oksidi za nitrojeni hutumiwa kama carrier wa oksijeni.

Oxidation ya dioksidi ya sulfuri hufanywa katika awamu ya kioevu na bidhaa ya mwisho ni asidi ya sulfuriki:

SO 3 + N 2 O 3 + H 2 O

H 2 SO 4 + 2NO

Hivi sasa, tasnia hutumia njia ya mawasiliano kwa kutengeneza asidi ya sulfuri, ambayo inaruhusu matumizi ya vifaa kwa nguvu zaidi.

1) Mpango wa kemikali wa kutengeneza asidi ya sulfuriki kutoka kwa pyrites ni pamoja na hatua tatu mfululizo:

Oxidation ya disulfide ya chuma ya pyrite makini na oksijeni ya hewa:

4FеS 2 + 11О 2 = 2Fe 2 S 3 + 8SO 2,

Uoksidishaji wa kichocheo wa oksidi ya sulfuri (IV) na oksijeni ya ziada kutoka kwa gesi ya tanuru:

2SO 3

Unyonyaji wa oksidi ya sulfuri (VI) kuunda asidi ya sulfuri:

SO 3 + H 2 O

H 2 SO 4

Kwa upande wa muundo wa kiteknolojia, uzalishaji wa asidi ya sulfuriki kutoka kwa pyrites ya chuma ni ngumu zaidi na ina hatua kadhaa za mfululizo.