Ácido Sulfúrico

A secagem do ar ocorre em torres, com o ar atravessando leitos recheados em contracorrente com o ácido sulfúrico, que é altamente higroscópico e separa a água do ar. O leito recheado é constituído de recheios cerâmicos convencionais, MaxiSaddles, ou de alta capacidade, MaxiSaddles BPC, que aumenta a capacidade de plantas com torres já existentes ou reduzindo o diâmetro de novas torres para a mesma capacidade da planta.

Para que o recheio seja adequadamente irrigado, distribuidores de líquido de alta eficiência serão necessários acima do leito da secagem, com MaxiFlow Tubos ou MaxiFlow CD.  Dessa forma, o ar seco chega no topo, mas ainda com gotículas de ácido resultantes do contato íntimo do ar e do ácido. As gotas de ácido são as principais responsáveis pela corrosão por toda a planta. Portanto, um eliminador de névoas MaxiMesh deverá ser instalado antes do ar seguir adiante para a planta.

O ambiente altamente agressivo no interior das torres, elas poderão ser em aço carbono revestido de cerâmica ou metálicas em CSX (UNS 32615). Existem várias diferenças importantes entre ambos os projetos, mas ambas são igualmente possíveis. Consulte a Clark Solutions para maiores informações.

Recheio aleatório | MaxiSaddle

Recheio aleatório | MaxiSaddle BPC

Distribuidor de líquido | MaxiFlow

Eliminador de névoas | MaxiMesh

A absorção de gás ocorre em torres, com o ar atravessando leitos recheados em contracorrente com o ácido sulfúrico, que absorve o SO3 e aumenta a concentração de ácido. O leito recheado é constituído de recheios cerâmicos convencionais, MaxiSaddles, ou de alta capacidade, MaxiSaddles BPC, que aumenta a capacidade de plantas com torres já existentes ou reduzindo o diâmetro de novas torres para a mesma capacidade da planta.

Para que o recheio seja adequadamente irrigado, distribuidores de líquido de alta eficiência serão necessários acima do leito da secagem, com MaxiFlow Tubos ou MaxiFlow CD.  Dessa forma, o gás livre de SO3 chega no topo, mas ainda com gotículas de ácido resultantes do contato íntimo do gás e do ácido. Além disso, a absorção de SO3 associada ao resfriamento rápido do gás (entra a 170-220 °C e sai a 110 °C) gera névoas muito finas. Portanto, é necessária a utilização de Eliminadores de Névoa FiberBed.

O ambiente altamente agressivo no interior das torres, elas poderão ser em aço carbono revestido de cerâmica ou metálicas em CSX. Existem várias diferenças importantes entre ambos os projetos, mas ambas são igualmente possíveis. Consulte a Clark Solutions para maiores informações.

Recheio aleatório | MaxiSaddle

Recheio aleatório | MaxiSaddle BPC

Distribuidor de líquido | MaxiFlow

Eliminador de névoas | FiberBed

Eliminador de névoas | MaxiMesh : Os eliminadores de névoas (mist eliminators) MaxiMesh® consiste em uma malha formada por fios extremamente finos tricotados (ou co-tricotados) que possui altíssima porcentagem de vazio.

Distribuidor de líquido | MaxiFlow : Os distribuidores de líquido MaxiFlow® CD da Clark Solutions são projetados para otimizar a transferência de massa gás-líquido para recheios randômicos cerâmicos.

A Clark Solutions desenvolveu o conceito inédito de plantas de ácido sulfúrico compactas, modulares, de fácil operação, alta eficiência e baixo custo de investimento. Ideais para pequenas produções voltadas para consumo cativo ou para comercialização.

A planta consiste na queima direta de enxofre ou derivados, com uma absorção de SO3 com lavagem de gases para a chaminé. A eficiência energética é muito superior as plantas convencionais, chegando a 2 kg vapor/kg ácido (plantas convencionais chegam de 1.2 a 1.6 kg vapor / kg ácido).

Constituem-se de seis a sete módulos organizados em onze a doze skids, interligados depois de instalados, com dimensões de cada skid dentro dos limites para transporte rodoviário ou marítimo. Os módulos permitem transporte rodoviário da planta, com fácil montagem e desmontagem no campo.

A unidade de ácido sulfúrico é uma grande geradora de energia. Normalmente, aproximadamente 70% da energia gerada é recuperada na forma de vapor de água de alta pressão. Outra parte da energia gerada, em especial o calor de reação entre o SO₃ e a água presente no ácido da torre de absorção, é perdido, pois este calor é transferido para a linha de água da torre de resfriamento sem gerar qualquer recuperação.

Com a tendência atual de gerar soluções sustentáveis que otimizem ao máximo a reutilização da energia, a Clark Solutions desenvolveu um sistema para reutilizar a energia existente na linha de recirculação das colunas intermediárias de ácido de forma simples, segura e principalmente adaptada para unidades existentes, minimizando assim os investimentos iniciais na implementação da solução.

Parte da corrente de ácido quente segue normalmente para o trocador de calor existente da torre intermediária. A temperatura da linha de retorno de ácido da unidade é monitorada e controlada através da variação da vazão da linha de recirculação de água interna da unidade proposta. A unidade possui um sistema de armazenamento e recirculação de água para troca térmica intermediária. O sistema tem como finalidade transferir o calor obtido pela troca térmica com a linha de ácido para o condensado que vem do tanque de condensado do turbo gerador. O sistema de recirculação de água previne qualquer contato entre o ácido e o condensado. Por fim a linha de recirculação de água troca calor com o condensado que vem do turbo gerador, aquecendo-o.

Todo o sistema será de material compatível com ácido sulfúrico, além do sistema de controle integrado com intertravamentos e redundâncias para garantir a segurança da unidade, aquecimento indireto para evitar a contaminação do condensado pelo ácido, caixa de contenção e dispositivos de proteção contra vazamentos, sistema de automação dedicado, entre outros.

Skid modular e compacto, com conexões de entrada de água e ácido sulfúrico definidas a partir da disposição da planta existente.

SAFEHR é o sistema de resfriamento de ácido quente com um circuito de resfriador indireto de fluido inerte. Seu objetivo fundamental é aumentar a segurança na operação com ácido sulfúrico, minimizando danos por vazamentos e reduzindo a geração de hidrogênio por corrosão. Um benefício adicional é a possibilidade de aumentar a recuperação de calor e a geração de energia.

O sistema SAFEHR é basicamente composto por dois trocadores de calor usando um fluido inerte devidamente selecionado em um sistema fechado. O ácido quente é resfriado no primeiro trocador pelo aquecimento do fluido inerte que circula no sistema fechado e é resfriado pelo aquecimento de água de caldeira.

O SAFEHR pode ser usado em um sistema de resfriamento de ácido convencional como uma melhoria de segurança, em substituição aos resfriadores de ácido convencionais, ou pode ser usado conectado a uma torre de recuperação de calor, em substituição à caldeira ou trocador de calor.

A tecnologia de trocador de calor SAFEHX^TM representa um passo adiante na operação do processo SAFEHR®. É um trocador de calor de três fluidos projetado para maximizar as capacidades de troca de calor do processo enquanto minimiza o circuito intermediário.

O conceito de trocador de calor com buffer usa as vantagens do uso de fluidos segurança, que têm temperaturas de ebulição entre as temperaturas do fluido de processo. Em outras palavras, ao trocar calor com o lado quente, o fluido tampão irá ferver, os vapores irão subir, condensar e descer no lado frio.

A convecção interna promovida pelos gradientes de densidade dá movimento ao fluido inerte situado entre os lados de troca de calor quente e frio. Isso confere ao processo uma grande vantagem, por trocar continuamente o calor latente do fluido, que é substancialmente mais eficiente do que trocar apenas calor sensível e realizar a recuperação de calor sem a necessidade de adicionar um circuito extra, reduzindo assim o tamanho do sistema necessário.

A Clark Solutions desenvolveu o CSX e o 310M como material ideal para o contato com ácido sulfúrico em equipamentos como tubulações, eliminadores de névoas, distribuidores de ácido ou mesmo tanques e torres completas.

Controlar a corrosão é uma das principais prerrogativas da gerência das plantas. A experiência da Clark aliada à qualidade de última geração dos equipamentos resulta na melhor durabilidade e performance de nossos produtos.

As linhas (tubos e conexões) de ácido podem ser feitas com redução de diâmetros em relação aos diâmetros originais, uma vez que as tubulações de ferro fundido requerem velocidades menores de ácido nos tubos, além de realização de estudos de flexibilidade evitando problemas de tensões – principais problemas de vazamentos.

Distribuidores de líquido MaxiFlow e Eliminadores de Névoa MaxiMesh podem ser fabricados em CSX ou 310M, a depender da aplicação.

Além dos equipamentos, a utilização de torres e tanques em CSX ou 310M traz algumas facilidades. Por não precisar de revestimento, os equipamentos poderão ser feitos de maneira muito mais leve, mais rapidamente e em menor tempo de parada, facilitando muito as questões logísticas, bem como reduzindo os custos de parada (guindastes, tempo total e mão de obra).

Após anos de experiência com revestimento de torres para serviço em condições extremas, tendo contato com os diversos problemas relacionados a revestimento e o que ocasiona a falha, a Clark aprimorou a técnica de revestimento de torres para ácido sulfúrico.

Feito em camadas, o revestimento consiste em etapas para proteção mecânica, térmica e principalmente química de toda a superfície da torre em contato com ácido e gás. Estas etapas são:

• Jato abrasivo
• Primer – Pintura primária
• Película de PTFE
• Malha de fibra cerâmica
• Tijolos antiácidos

A composição de camadas e a especificação dos materiais foi desenvolvida ao longo de anos entendendo os mecanismos de desgaste e penetração de camadas pelo ácido durante a operação.

Nossos tijolos seguem as especificações de tijolos antiácidos, conforme definido pela ASTM ou DIN, com teores de sílica, alumina e contaminantes rigorosamente controlados. Tijolos com composições diferentes irão falhar prematuramente, trazendo riscos à instalação e operação.