Proiectarea unei instalații de oxidare catalitică a dioxidului de sulf la trioxid de sulf

CAPITOLUL 1: Tema de proiectare

1.1. Prezentarea temei

Sa se intocmeasca proiectul de inginerie chimica pentru o instalatie de oxidare catalitica a SO2 la SO3 cu cataliza simpla, racirea directa cu gaze proaspete din stratul I si racirea directa cu aer dupa stratul III.

Instalatia de oxidare catalitica face parte dintr-o linie de obtinerea a H2SO4 cu capacitatea de 42 [t/24h].

La intrarea in instalatie, gazele sulfuroase sunt in proportie de 10% SO2, 17% O2, 73% N2. Randamentul de transformare minim trebuie sa fie de 92%.

Temperatura la iesire din instalatie a gazelor sulfuroase oxidate trebuie sa fie de maxim 180ºC.

Presiunea de lucru a reactorului se va considera presiunea atmosferica. Utilitatile necesare se vor asigura de pe plarforma combinatului.

1.2. Schema bloc si modul de operare

Schema bloc a procesului de oxidare a gazelor sulfuroase cuprinde patru faze de oxidare si patru faze de racire.

Debite de gaze reci sunt separate in doua fluxuri:

- unul dintre fluxuri este utilizat pentru racirea directa, dupa stratul I al reactorului de contact prin amestecarea cu gaze sulfuroase oxidate care parasesc stratul I .

In continuare, amestecul rezultat este introdus in stratul II al reactorului de contact si apa, racit in schimbatorul de caldura care foloseste drept agent de racire al doilea flux de gaze sulfurose reci.

Gazele sulfuroase reci se preincalzeste pe baza caldurii preincalzesc pe baza caldurii prelucrate de la gazele sulfuroase oxidate in stratul II si sunt trimise in primul strat al reactorului de contact. Dupa racire in schimbatorul de caldura , gazele sulfuroase oxidate intra in startul III unde sufera un nou process de oxidare. Amestecul obtinut este introdus in stratul IV si apoi este racit intr-un al doilea schimbator de caldura care utilizeaza ca agent de racire, aerul atmosferic. Gazele sulfuroase oxidate obtinute au temperatura de 180ºC si sunt trimise la separatorul SO3.

Figura 1: Schema bloc a instalatiei de oxidare

1.3. Utilaje ce urmeaza a fi proiectate

Urmand specificul acestui process tehnologic, se vor proiecta urmatoarele utilaje:

- reactor cu conversie catalitica a SO2 la SO3;

- racitoare de dupa straturile I si IV ale reactorului de contact;

- ventilatorul care asigura aerul atmospheric necesar racirii gazelor sulfuroase oxidate.

CAPITOLUL 2: Procese tehnologice de fabricatie. Descrierea procesului adoptat

2.1. Variante de realizare a procesului tehnologic

Instalatia pentru oxidarea catalitica a SO2 la SO3 care foloseste reactoare cu straturi fixe adiabatice se poate clasifica dupa urmatoarele criterii:

1. Dupa natura gazelor sulfuroase :

- instalatii pentru oxidarea gazelor sulfuroase reci;

- instalatii pentru oxidarea gazelor sulfuroase calde;

2. Dupa numarul treptelor de cataliza:

- cu cataliza simpla ;

- cu cataliza dubla.

3. Dupa modul de plasare al schimbatorelor de caldura:

- cu corp comun cu reactorul;

- in exteriorul reactorului.

4. Dupa sistemul de racire intre straturi:

- racire directa cu gaze sulfuroase reci;

- racire directa cu aer rece;

- racire indirecta.