Каталитические методы. 

Диоксид серы можно конвертировать в триоксид серы двумя путями. Первый путь идентичен контактному производству серной кислоты и реализован в технологии Кат-окс. Конверсия протекает по сухому методу при повышенной температуре и на катализаторе, содержащем соединения ванадия. Второй путь — окисление мокрым способом с использованием растворенного в воде катализатора.

Способы, основанные на мокром окислении диоксида серы, не имеют промышленного применения, поскольку получаемая серная кислота является разбавленной (10—15 %).

Существуют два процесса технологии Кат-окс: 1) для новых энергетических установок, на которых электрические осадители, работающие при высоких температурах, могут давать отходящие газы, требуемые для каталитической конверсии; 2) для старых энергетических установок, где требуется предварительный нагрев отходящих газов.

Рассмотрим процесс Кат-окс для новых энергетических установок, интегрированная схема которого приведена на рис. 7.9. Очищенные горячие отходящие газы поступают в контактный аппарат 2, где конвертируются в S03 с выходом 90%. Затем газы поступают в экономайзер 3, где их температура снижается до 340 °С. Потом газы переходят в аппарат предварительного нагрева воздуха 4, где дополнительно охлаждаются до 235 °С. Далее газы поступают в абсорбционную башню 5 с кислотостойкой керамической футеровкой, где S03 реагирует с водой, содержащейся в газах. Горячая серная кислота вытекает из нижней части башни и охлаждается в теплообменнике 7. Тонкодисперсный сернокислотный туман отделяется в специальном аппарате — туманоотдели- теле, содержащем большое количество концентрических цилинд-

Рис. 7.9. Функциональная схема процесса Кат-окс без предварительного нагрева газов (интегрированная схема):

/ — высокотемпературный электроосадитель; 2— каталитический реактор; 3 — экономайзер; 4— подогреватель воздуха; 5— абсорбер; 6— туманоотделитель;

7— холодильник серной кислоты

ров с отверстиями, заполненными слоями стекловолокна. В них достигается 95%-я степень отделения тумана. Конечная продукция — 78%-я серная кислота.

Очищенные газы выходят через дымовую трубу с температурой около 95° С. Эффективность отделения диоксида серы зависит от степени конверсии и достигает 90 %.