ustify"> Н2S + SO2 3/nSn +2 H2O
Реакція оборотна і екзотермічну. У зв'язку з цим для досягнення високого рівноважного виходу сірки потрібна низька (<200 ° С) температура. Однак, при змішувань температури може відбуватися конденсація сірки, що призводить до блокування активної поверхні каталізатора і його дезактивації. Крім того, в печі Клауса можуть утворюватися карбонілсульфади СОS і сірковуглець CS2. Для їх католицького гідролізу потрібна температура не менше 300 ° С. У зв'язку з цим процес ведуть в дві або три стадії, причому на першій стадії газ подають у шар каталізатора з температурою 300-400 ° С, а на другій і третій на кілька градусів вище температури точки роси сірка.
Двостадійний процес дозволяє досягати ступеня вилучення сірка до 96% трьохстадійний до 98%.
Для досягнення більш високих рівнів вилучення сірки застосовуються процеси доочистки відхідних газів установок Клауса. Одним з відомих способів доочистки є пряме селективне окислення сірководню. У цьому випадку містяться в хвостових газах сполуки сірки гідрують до сірководню, змішують з повітрям і подають в католицький реактор.
При цьому також може протікати освіту діоксиду сірки по реакції
2Н2S +3 O2=3SO2 +2 H2O
а також в результаті протікання зворотної реакції. Це небажано, оскільки призводить до зниження ступеня вилучення сірки. Селективність окислення сірководню знижується при збільшенні концентрації кисню і підвищення температури.
Як прототип пропонованого винаходу за найбільшою кількістю подібних ознак обраний процес Клауса з процесом доочистки хвостових газів схема якого включає в себе: двох-або трехстадийная установку Клауса, що містить каталицької реактори, в яких здійснюється реакція при співвідношенні концентрацій H2S/SO2=2.
Описаний процес дозволяє досягати загальної ступеня вилучення сірки до 99-99,6%.
Завданням цього винаходу є збільшення терміну служби каталізатора, спрощення установки і зниження енерговитрат на проведення процесу отримання сірки.
Процес отримання сірки ведуть за схемою включає в себе традиційну двухстадийную установку Клауса і одностадійний процес доочищення хвостових газів. Витрата повітря в печі Клауса вибирається таким чином, щоб на каталицької щаблях установки Клауса забезпечувалося співвідношення концентрації сірководню і діоксиду сірки вище стехіометричного, рівного 2,05:1-4:1. Це забезпечує практичну відсутність SO2 в хвостових газів. Крім того, відомо, що введення в процесі Клауса при надлишку сірководню запобігає сульфатацію каталізатора і суттєво перевищує термін його служби.
Вихідні з останнього конденсатора установки Клауса реакційні гази з температурою 120-160 ° С змішують з киснем або повітрям і без попереднього підігріву подають в реактор, де проводять каталицької окислення сірководню в сірку. Повітря або кисень при цьому подають в кількості, необхідній для підтримки співвідношення О2 / H2S в межах 0,5-0,65. Виходить з реактора газ охолоджують в конденсаторі для конденсації утворилася сірки.
Щоб уникнути дезактивації каталізатора конденсується сірої з допомогою попарного перемикання клапанів періодично змінюють напрямки руху реакційної суміші на протилежне, внаслідок чого в центрі шару ката...
