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Sulfuric Acid

MaxiSpin®
Sulfuric Acid

Clark Solutions supports customers and partners in the Sulfuric Acid market on several fronts. From improvement studies to the supply of projects, equipment and systems, always seeking to assist its customers with customized solutions for their needs.

In order to provide better results to its customers, Clark Solutions invests in improving and innovating its product portfolio for the sulfuric acid market.

In addition, we maintain frequent contacts with process and maintenance teams at various acid plants, seeking to integrate performance with practicality in our products.

Drying Tower

Air drying occurs in towers, with the air crossing packing beds in countercurrent with sulfuric acid, which is highly hygroscopic and separates water from air. The packing bed consists of conventional ceramic packing, MaxiSaddles, or high capacity, MaxiSaddles BPC, which increases the capacity of plants with existing towers or reducing the diameter of new towers to the same capacity as the plant.

For the packing to be properly irrigated, high efficiency liquid dispensers will be needed above the drying bed, with MaxiFlow Tubes or MaxiFlow CD. In this way, the dry air reaches the top, but still with acid droplets resulting from the intimate contact of air and acid. The drops of acid are mainly responsible for corrosion throughout the plant. Therefore, a MaxiMesh mist eliminator must be installed before the air moves on to the plant.

The highly aggressive environment inside the towers, they may be in carbon steel coated with ceramic or metallic in CSX (UNS 32615). There are several important differences between both projects, but both are equally possible. Consult Clark Solutions for more information.

Random packing| MaxiSaddle

Random packing | MaxiSaddle BPC

Liquid distributor | MaxiFlow

Mist eliminator | MaxiMesh

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Absorption Tower

The gas absorption occurs in towers, with the air crossing packing beds in countercurrent with sulfuric acid, which absorbs SO3 and increases the acid concentration. The packing bed consists of conventional ceramic packing, MaxiSaddles, or high capacity, MaxiSaddles BPC, which increases the capacity of plants with existing towers or reducing the diameter of new towers to the same capacity as the plant.

For the packing to be properly irrigated, high efficiency liquid dispensers will be needed above the drying bed, with MaxiFlow Tubes or MaxiFlow CD. Thus, the SO3-free gas reaches the top, but still with acid droplets resulting from the intimate contact of the gas and acid. In addition, the absorption of SO3 associated with rapid cooling of the gas (entering 170-220 ° C and leaving 110 ° C) generates very fine mists. Therefore, it is necessary to use FiberBed Mist Eliminators.

The highly aggressive environment inside the towers, they may be in carbon steel coated with ceramic or metallic in CSX. There are several important differences between both projects, but both are equally possible. Consult Clark Solutions for more information.

Random packing | MaxiSaddle

Random packing | MaxiSaddle BPC

Liquid distributor | MaxiFlow

Mist eliminator | FiberBed

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Cooling Tower

Mist Eliminator | MaxiMesh : MaxiMesh® mist eliminators consist of a mesh formed by extremely fine knitted (or co-knitted) threads that have a very high percentage of void.

Liquid distributor | MaxiFlow : Clark Solutions’ MaxiFlow® CD liquid dispensers are designed to optimize the transfer of gas-liquid mass to random ceramic packing.

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Plantas modulares

(Português BR) 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.

Recuperação de energia

(Português BR) 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.

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SAFEHR

(Português BR) 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.

 

SAFEHX

(Português BR) A tecnologia de trocador de calor SAFEHXTM 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.

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SX e 310

(Português BR) 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).

(Português BR) Proteção

(Português BR) 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.

Solutions and Equipment