工業(yè)制硫酸的方法:
(1)硫鐵礦制酸硫鐵礦在沸騰焙燒爐內通空氣燃燒產生SO2氣體,經余熱鍋爐回收熱量后,依次通過旋風除塵和電除塵進行干法除塵。隨后,爐氣再通過洗滌、冷卻、除霧等一系列的凈化操作進入干燥塔。干燥后的爐氣用主鼓風機壓送至一轉一吸或兩轉兩吸制酸裝置內制取硫酸。其反應如下:
(2)硫磺制酸反應時生成的熱傳遞給進入接觸室的需要預熱的濃和氣體并冷卻反應后生成的氣體(即熱交換過程)熔融硫磺在焚硫爐內用干燥空氣燃燒產生SO2氣體,經余熱鍋爐回收燃燒熱后進入“一轉一吸”或“兩轉兩吸”制酸系統(tǒng)制取硫酸。其反應如下:
(3)冶煉煙氣制酸主要利用有色金屬銅、鉛、鋅、鎳、鈷等硫化礦在熔煉過程中產生的SO2煙氣進行制酸。
其工藝流程除焙燒系統(tǒng)隨有色金屬硫化礦的焙燒工藝不同而有異外,其制酸工藝與沸騰爐爐氣制酸相同。
硫酸的生產流程:
(1)原料工段原料處理能力要滿足生產周轉,與硫酸生產能力相匹配,能夠滿足焙燒工藝的進料工況條件結合礦源及工程,應著重考慮如下問題原料的卸車及轉運方式、礦庫的貯存能力(庫容)、干燥及含塵尾氣處理、塊礦的破碎及篩分等。原料工段設置應盡量少進行固體物料的交叉,流程越簡單越好。
(2)焙燒流程焙燒流程一般為:焙燒爐?廢熱鍋爐?旋風除塵器?電除塵器,也可以不設旋風除塵器。這種流程非常緊湊,但電除塵器需專門設計且操作管理要求較高。為了盡可能使工藝技術和設備制造立足國內,增加裝置操作的可靠性,使用國內的電除塵器,則傾向于設置旋風除塵器。一般采用增濕輸送的干法排渣,有刮板輸送機?冷卻滾筒(增濕)一帶式輸送機流程和冷卻滾筒+冷卻滾筒(增濕)?帶式輸送機兩種流程,目前設計傾向于使用后一種流程。
(3)凈化流程大型硫酸裝置選擇酸洗凈化流程。國內大型裝置空塔流程居多,即空塔(增濕塔)?填料冷卻塔(稀酸板式換熱器)一兩級電除霧器。近十多年來我國投產的硫鐵礦制酸酸洗凈化流程絕大多數使用此流程,亦是比較容易掌握的流程。近年來冶煉煙氣制酸選擇動力波洗滌器代替空塔居多,國內有關專家認為,動力波洗滌器特別適用于煙氣量波動比較大的情況,效果較好,但壓降較大,對氣量均衡穩(wěn)定的硫鐵礦制酸并無明顯優(yōu)勢。
(4)干吸流程干吸流程有塔槽一體化流程、三塔一槽流程、三塔兩槽流程和三塔三槽流程。塔槽一體化即干燥塔、一吸塔、二吸塔均不設外部泵槽,由各塔的底部分別存液,循環(huán)泵設于塔外的管道上,國內比較典型的為貴州甕福2×400kt/a硫鐵礦制酸裝置。塔槽一體化省去了泵槽和很多的管線,使得工藝流程簡單、設備布置緊湊,有一定的優(yōu)越性,但在設計時要考慮泵的密封,特別是一吸循環(huán)泵。目前,國內設計多采用三塔兩槽流程,又以干燥塔一個循環(huán)槽.兩吸收塔共用一個循環(huán)槽居多。干吸塔普遍使用不銹鋼槽管式分酸器及大規(guī)格填料,可大幅增加分酸點,降低填料高度,優(yōu)化塔的操作狀況,提高塔的操作效率,塔的頂部裝設高效除霧器。
(5)轉化流程轉化工序基本采用兩轉兩吸流程,國內“2+2”,“3+2”,“3+1”幾種流程都有,但目前采用較多的是,“3+1”流程,配套換熱流程有ⅢⅠ?ⅣⅡ和ⅣⅠ?ⅢⅡ等,設計選擇較多的ⅢⅠ?ⅣⅡ根據系統(tǒng)熱平衡計算,可以考慮設置熱管省煤器。轉化系統(tǒng)的流程和設計參數的選擇,實際上是系統(tǒng)的優(yōu)化問題,需與所用催化劑和所用設備情況綜合考慮,應盡量提高一轉化的轉化率,使尾氣排放更容易達到日益嚴格的環(huán)保要求。
(6)生產硫酸流程圖

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