3.5. Осушка обжигового газа.

Подумайте и ответьте, почему нужна осушка?

Ответ. Газ во второй промывной колонне практически полностью насыщается водяными парами. Содержание водяных паров тем больше, чем выше температура газа во второй промывной башне и ниже концентрация кислоты, орошающей эту башню.

Таким образом, газ, поступающий в сушильные башни, содержит большое количество водяных паров.

Осушка газа проводится в насадочной (скруберной) башне, где пары воды абсорбируются 93 – 95%-й серной кислотой, орошающей эти башни.

Содержание влаги в газе, выходящем из сушильных башен, не должно превышать 0,01 – 0,02%(об.) или 0,08 – 0,15г/м³.

Концентрация серной кислоты, выходящей из башни, не должна уменьшаться более чем на 0,5%.

Для поддержания необходимой концентрации серной кислоты в сборник сушильной кислоты непрерывно добавляют концентрированную серную кислоту, а избыток сушильной кислоты перекачивается насосом в абсорбционное отделение.

Температура кислоты на входе в сушильную башню 30 – 40°С, на выходе 45 – 50°С. Почему температура изменилась?

В первой башне концентрация серной кислоты 90 – 93%, во второй концентрация 94 – 95%.

Перед сушильными башнями газ разбавляют воздухом. Зачем это делают и почему «перед» сушильными башнями?

Ответ. Газы, получаемые при сжигании серосодержащего сырья (колчедана) содержит от 9 до 17% (об.) SO₂. Оптимальное же содержание SO₂ в газе, поступающем на контактирование, должно быть 7,3±0,2% (об.). Поэтому обжиговый газ разбавляют воздухом, который также требует осушки.

А почему разбавление необходимо именно перед сушильными башнями?

Ответ. Разбавлять раньше нецелесообразно, так как увеличивается гидравлическое сопротивление аппаратуры очистного отделения, следовательно, снижается производительность аппаратов.

Осушка – гетерогенный массообменный процесс. Скорость процесса описывается уравнением:

m(H₂O) = kF∆p,

где m(H₂O) – масса паров воды, поглощаемых из газа (или скорость процесса);

k – коэффициент массопередачи (или коэффициент абсорбции паров воды);

F – поверхность соприкосновения фаз (или поверхность насадки);

∆p – среднелогарифмическая разность давлений паров воды в начале и в конце процесса (или движущая сила процесса).

,

где и – давление паров воды в газе на входе и на выходе соответственно;

и – давление паров воды над серной кислотой на входе и на выходе соответственно.