硫磺制酸(30万吨)和硫铁矿制酸(35万吨)工艺流程图及说明
硫磺制酸

目录绪论 (2)1 熔硫岗位操作规程 (3)1.1岗位任务与治理范围 (3)1.2工艺流程与操作指标 (3)1.3开、停车方法 (4)1.4岗位操作要点 (6)1.5不正常现象及处理方法 (7)2 焚硫及转化岗位操作法 (8)2.1岗位任务及治理范围 (8)2.2工艺流程与操作指标 (8)3 干吸岗位操作法 (11)3.1岗位任务与治理范围 (11)3.2工艺流程与操作指标 (11)4 锅炉岗位操作法 (14)4.1岗位任务与治理范围 (14)4.2工艺流程与操作指标 (14)5 汽轮机、风机岗位操作法 (16)5.1岗位任务与治理范围 (16)5.2操作指标 (16)6 脱盐水岗位操作法 (17)6.1岗位任务与治理范围 (17)6.2工艺流程与操作指标 (17)结论 ................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。
致谢 . (21)绪论硫酸是重要的化工原料,生产硫酸的原料主要有硫磺,冶炼烟气和硫铁矿。
硫磺是当前世界硫酸生产的主要原料,全世界硫磺制酸约占75%,硫铁矿制酸约占16%。
与硫铁矿制酸相比,硫磺制酸具有投资省,流程简单,能源利用率高和操作人员少等优点,比硫铁矿制酸更经济,并可减少废水和废渣排放,更好的达到环保要求。
由于天然硫资源缺乏,近几年由于国际硫磺价格降低,国内硫铁矿供应紧张,促使国内硫磺制酸得到很快发展(见附图1)。
我国硫磺制酸发展需要注意以下几点:1﹑装置大型化对于硫磺制酸来说,由于工艺流程短,操作控制容易,装置易大型化。
2﹑采用两转两吸新工艺,选用新型催化剂两转两吸流程在工艺﹑设备上日趋成熟,新建装置应尽量采用两转两吸流程,同时应选用高活性﹑低燃点和低压降的新型钒催化剂,从而提高转化率,降低能耗和减少二氧化硫排放。
硫磺制酸和硫铁矿制酸工艺流程图及说明

硫磺制酸和硫铁矿制酸工艺流程图及说明硫磺制酸工艺流程图及说明:硫磺制酸是一种常见的工业制酸工艺,其主要原料是硫磺。
下面是硫磺制酸的工艺流程图及详细说明。
流程图:首先,硫磺由储罐经过泵送至硫磺加热机组进行加热。
加热后的硫磺通过输送带进入粉碎机进行破碎,得到一定粒度的硫磺粉末。
然后,将硫磺粉末送入制酸氧化反应器。
反应器中的硫磺粉末与空气中的氧气发生氧化反应,生成二氧化硫(SO2)。
接着,将反应器产生的SO2气体通过除尘器进行除尘处理,使气体中的颗粒物得以净化。
之后,将净化后的SO2气体进一步送入脱硫设备进行脱硫。
脱硫设备一般采用湿法脱硫或干法脱硫的方法,将SO2气体中的硫化物去除。
脱硫后的气体进一步通过系统加热并进入催化转换器。
催化转换器中催化剂的作用下,SO2气体发生催化反应生成三氧化硫(SO3)。
最后,将SO3气体输送至吸收塔,与水铵溶液进行反应。
反应产生的硫酸溶液经过脱水和过滤后,即可得到纯度较高的硫酸。
说明:硫磺制酸工艺主要通过氧化、脱硫和催化等环节将硫磺转化为硫酸。
其中,硫磺加热能够使硫磺变为粉状,提高硫磺的反应活性;氧化反应是关键步骤,将硫磺氧化为二氧化硫;除尘和脱硫处理可以提高反应产物的纯度,并减少对环境的污染;催化转换和吸收塔反应则是将SO2转化为SO3,并最终与水铵溶液反应生成硫酸。
硫铁矿制酸工艺流程图及说明:硫铁矿制酸是一种以含有硫化铁矿石为原料的工业制酸工艺,其主要原料是硫铁矿。
下面是硫铁矿制酸的工艺流程图及详细说明。
流程图:硫铁矿石经过破碎、磨矿等前处理步骤后,进入浮选机进行浮选。
浮选将硫铁矿石中的硫化铁与其他杂质分离,得到硫铁矿石的浮选精矿。
然后,浮选精矿经过焙烧处理,将其中的硫化铁转化为氧化铁。
焙烧产生的废气中含有大量的二氧化硫(SO2),需要进行收集和处理。
接着,通过炉前处理将焙烧产生的SO2经过除尘、脱硫等步骤进行净化。
这些处理步骤可采用类似硫磺制酸的脱硫方法。
脱硫后的气体再经过加热等处理进入催化转换器。
酸生产工艺流程图

酸生产工艺流程图一二三步骤分别是沸腾炉、接触室、吸收塔,反应方程式如下:沸腾炉:4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2接触室:2SO2+O2===2SO3吸收塔:SO3+H2O===H2SO4生产硫酸的原料有硫黄、硫铁矿、有色金属冶炼烟气、石膏、硫化氢、二氧化硫和废硫酸等。
硫黄、硫铁矿和冶炼烟气是三种主要原料。
1.燃烧硫或高温处理黄铁矿,制取二氧化硫S+O2=(点燃)SO2 4FeS2+11O2=(高温)8SO2+2Fe2O3H2SO4工业制作装置2.接触氧化为三氧化硫2SO2+O2=(△,V2O5)2SO3(该反应为可逆反应)3.用98.3%硫酸吸收SO3+H2SO4=H2S2O7(焦硫酸)4.加水H2S2O7+H2O=2H2SO41)SO2+2NH3^H20==(NH4)2SO3(NH4)2SO3+H2SO4==(NH4)2SO4+H2O+SO22)Na2SO3+SO2+H2O==2Na(HSO3)3)SO2+2NaOH==Na2SO3+H2OCa(OH)2+Na2SO3==CaSO3+2NAOH2CaSO3+O2==2CaSO4工业上制硫酸,先将硫磺或黄铁矿(FeS2)煅烧,生成SO2,再将SO2在接触室中以V2O5作催化剂用氧气氧化,得到SO3,再用在吸收塔中用98%的硫酸吸收SO3生成发烟硫酸。
得到的发烟硫酸用水稀释可以得到不同浓度的硫酸。
硫酸工业已有200多年的历史。
早期的硫酸生产采用硝化法,此法按主体设备的演变又有铅室法和塔式法之分。
19世纪后期,接触法获得工业应用,目前已成为生产硫酸的主要方法。
早期的硫酸生产15世纪后半叶,B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。
约1740年,英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产,器皿的容积达300l。
在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物,产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸,此即硝化法制硫酸的先导。
硫铁矿制酸工艺流程.doc

硫铁矿制酸工艺流程该装置以固体硫铁矿为原料,采用沸腾焙烧,中压余热锅炉回收高温热能发电,干法收尘,带电除尘的稀酸洗封闭净化和“3+2”五段转化两转两吸工艺流程。
硫酸生产工艺流程图见图2-1所示。
年产12(1a 、干燥后的原料含水6%,进入链式破碎机粉碎,并经筛分后送入库内堆放。
b、用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫精砂抓入成品贮斗,由圆盘给料机均匀加入皮带机,再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。
(2)焙烧工段沸腾炉加料斗中的矿粉,由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。
焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃,该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。
在锅炉中产生的中压过热蒸汽,送往汽轮发电机发电。
炉气从余热锅炉出来,进入旋风除尘器,经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。
电除尘器除尘效率可达99%。
炉气经除尘后含尘0.2g/Nm3左右,温度300~350℃进入净化工段。
沸腾炉排出的矿渣,余热锅炉,旋风除尘器排出的矿尘都经冷却滚筒冷却后,与电除尘器排出的矿尘,一并用埋刮板输送机输送到矿渣增湿器,喷入水使矿渣降温增湿,再由胶带输送机送往贮仓。
焙烧硫铁矿所需空气由沸腾炉鼓风机送入。
锅炉用脱水由脱盐水站锅炉给水泵送来。
(3)净化工段由电除尘器出来的炉气进入净化工段空塔及填料洗涤塔,炉气经喷淋的约15%~20%的稀酸洗涤,同时稀酸中水份大量蒸发,炉气绝热冷却至60~70℃,并除去其中的矿尘、砷、氟等有害杂质。
炉气的降温是在等焓过程下进行的,炉气需要在间冷器内冷却,使其中水蒸气冷凝下来,气体温度降至40℃左右,再经电除雾器除去酸雾后进入干吸工段。
空塔出口含有矿尘的稀酸,进入斜管沉降器内沉淀,清液流入循环槽,再由泵送至空塔内喷淋,循环使用。
少量污酸泥定期排放到污水处理站,用石灰中和后的废泥水送至矿渣增湿器随矿渣一起送入渣仓。
在循环泵出口定期引出15%(H2SO4)稀酸,送到稀酸贮槽。
填料洗涤塔和间冷器分别设置稀酸循环系统。
硫磺制酸原理及工艺过程

三废处理
硫酸生产过程中含有SO3、H2SO4、As、Hg、悬浮物 等有毒害物质。我们必须加入一定量的Ca(OH)2、 FeSO4 、PAM等净水药剂来净化污水。
受二氧化硫平衡转化率的限制,无论是以硫磺还是硫铁矿 和冶炼烟气为原料,尾气中必定含有一定量的二氧化硫。 硫磺制酸工艺过程比较简单,操作条件与设计条件较为吻 合,进转化工序的二氧化硫浓度和氧硫比较为稳定,采用 两转两吸工艺制酸尾气较容易达标排放。
2.钒触媒的催化作用
• (1)触媒表面的活性中心吸附氧分子,二 氧化硫分子。使氧分子中的原子键断裂而 产生活泼的氧﹛O﹜; • (2)被吸附的二氧化硫分子和氧原子之间 进行电子的重新排列化合成为三氧化硫分 子; • (3)三氧化硫分子从触媒表面上脱附下来, 进入气相。
硫磺制酸工艺过程
工艺上一般采用快速熔硫、液硫机械过滤、机械 雾化焚硫技术,较多地采用“ 3 + 2 ”两转两吸 工艺,并采用中压锅炉和省煤器回收焚硫和转化 工序的废热,产生中压过热蒸汽。将澄清的溶融 硫送入焚硫炉与空气雾化后于炉内焚化,产生高 温二氧化硫炉气,经余热锅炉使炉气温度降至 650~680℃,进入转化器,本设计采用一次转化 通过一、二、三二次转 化的四、五段间采用空气冷激。
主要设备
设备:焚硫炉. 转换器. 干吸塔.气体换热器和 空气鼓风机。
• 焚硫炉
• 由于硫磺燃烧速度快,所以炉子构造简单,现在 一般多用卧式焚硫炉。使用最普遍的是喷雾焚硫 炉。喷雾焚硫炉的构造,是在钢制圆筒内部衬绝 热砖和耐火砖。 硫磺喷雾的要求是:形成易于气化的微粒、喷雾 角度要大,且能均匀分散。喷嘴的喷枪和喷头部 分采用L316或相当的材料。为了防止炉内高温引 起的损坏和防止因受热而引起的硫磺粘度上升, 喷枪应有蒸气夹套。
硫铁矿制酸工艺

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第一章概述 (1)第一节装置概况 (1)第二节硫酸及硫氧化物的性质 (2)第三节工艺流程及其控制特点 (13)第二章硫铁矿制酸主要工艺原理 (22)第一节沸腾焙烧工艺原理 (22)第二节炉气净化工艺原理 (30)第三节三氧化硫吸收工艺原理 (39)第四节二氧化硫转化的工艺原理 (46)第五节循环水工艺原理 (49)第一章概述第一节装置概况江西铜业集团化工有限公司老系统硫酸装置设计生产能力为10万吨/年,以德兴铜矿副产硫精矿为原料,采用氧化焙烧,干法除尘,稀酸酸洗净化和两转两吸接触法制酸工艺。
本装置还具有高回收率和低“三废”排放等优点。
总硫回收率期望值可达97%(保证值为96.0%以上),工艺流程采用了二转二吸制酸工艺,“3+1”四段转化,提高硫的利用率,使尾气中SO2及硫酸雾的排放指标低于《大气污染物综合排放标准》,净化工段20%稀酸外运到大山厂和泗州厂做为选矿药剂使用,不外排;硫酸钡烧渣是优质铁精矿,直接销售给钢铁厂,达到综合利用的目的。
鼓风机噪音采用消声、隔声及不设固定岗位等有效措施。
本装置技术新、可靠性高,采用以下具有成功业绩的最新技术:DCS控制系统;阳极保护管壳式酸冷器;二吸塔用高效除雾器控制尾气排放带出酸沫等。
现在建设的江西铜业(德兴)60万吨/年硫铁矿循环经济项目一期工程规模为30万吨/年,项目建成后,年产98%工业硫酸25万吨,105%发烟硫酸15万吨,优质铁精粉18.2万吨,余热发电量7800万度。
计划于2012年6月竣工投产。
第二节硫酸及硫氧化物的性质1 硫酸的物理性质硫酸的分子量为98.078,分子式为H2SO4。
从化学意义上讲,是三氧化硫与水的等摩尔化合物,即SO3·H2O。
在工艺技术上,硫酸是指SO3与H2O以任何比例结合的物质,当SO3与H2O的摩尔比≤1时,称为硫酸,它们的摩尔比﹥1时,称为发烟硫酸。
硫酸的浓度有各种不同的表示方法,在工业上通常用质量百分比浓度表示。
硫磺制酸和硫铁矿制酸的吸收生产流程
硫磺制酸和硫铁矿制酸的吸收生产流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!硫磺与硫铁矿制酸工艺:吸收生产流程详解在化工产业中,硫酸是一种至关重要的化学品,广泛应用于化肥制造、金属精炼、纺织染料等多个领域。
硫铁矿制酸工艺控制方案
硫铁矿制酸工艺控制方案一、工艺流程本装置为15万吨/年硫铁矿制酸,通过硫铁矿燃烧出的SO2烟气进行净化吸收和转化成浓度不低于96%的硫酸,可分为原料、沸腾焙烧、余热锅炉、脱盐水站、炉气净化、二氧化硫转化、烟酸、65酸、三氧化硫吸收等九个工序。
二、控制目标⑴、开胶带给料机,并进行调节保持适当的风矿比例;⑵、调节干吸酸温、酸浓、液位等指标在规定范围内;⑶、稳定炉前风机风量,控制生产负荷;⑷、调节主风机风量,维持炉顶微负压,调节后燃烧风量;⑸、调节稀酸阀,控制气浓;⑹、调节转化各段进口温度,使转化率达到最大;⑺、及时将具备条件的联锁投入使用;⑻、调节净化液位;⑼、调节废锅液位,蒸汽压力。
三、系统组成1、系统配置本项目控制系统采用的是FB-2000NS DCS。
该系统能够实现连续控制、批量控制和逻辑控制等多种控制算法。
根据带控制点的工艺流程图,与工艺技术人员认真细致地分析了生产工艺对控制的要求,合理地设计了方便于操作工监视、操作的流程图画面。
由于湖北楚源鑫慧化工公司十五车间的十五万吨/ 年硫酸生产DCS分为制酸站和焙烧站,制酸站是两机两柜,焙烧站上是两机一柜,既要各自独立工作又要相互监视,因此我们采用在四台操作站上同时建立以太网进行连接,现场控制站网络结构图如下:其DCS的硬件配置为:制酸站: FB-2001NS2块,FB-2005NS网卡2块,FB-2010NS-13块,FB-SC14NS-13块;FB-2020NS-6块,FB-SC20NS -6块;FB-2030NS-7块,FB-SC30NS-7块; FB-2040NS-4块,FB-SC43NS -4块。
这样就构成了一套分布式数据采集与控制系统。
另外现场有一台10KVA和一台3KVA一共两台在线式不间断电源UPS,备品备件有:FB-2001NS主控制器2块。
焙烧站:FB-2001NS2块,FB-2005NS网卡2块,FB-2010NS-6块,FB-SC14NS-6块;FB-2020NS-3块,FB-SC20NS -3块; FB-2030NS-3块,FB-SC30NS-3块;FB-2040NS-2块,FB-SC43NS -2块。
年产30万吨硫酸毕业设计说明书
年产30万吨硫酸毕业设计说明书1文献综述1.1概述近十几年以来,我国硫酸工业得到很大的发展, 重要的标志之一是硫酸工程设计项目多、质量好、技术水平高、经济效益和社会效益显著。
我国自行设计、自己建设的中、小型硫酸工程遍及全国, 还承担了许多大型硫酸工程设计。
此外, 从国外引进了一些先进的硫酸技术。
硫酸工程设计的进步,大大改变了我国硫酸工业的技术状况。
硫酸工程设计因采用的原料不同其形式各异,工艺过程和设备须与所用的原料相匹配。
以前我国以硫铁矿生产硫酸为主体,在今相当长的时期内,这种情况不会有较大的变化;以重有色冶金工业的冶炼烟气生产硫酸,是我国硫酸工业的重要组成部分;随着硫磺供应的增加, 愈来愈多的新建工程从治理环境、生产简便和经济角度考虑,选用以硫磺生产硫酸;以石膏、磷石膏为原料生产硫酸、联产水泥的工程,也有新的发展。
一般情况下,以硫铁矿制酸工艺较复杂些,硫磺制酸过程简便些。
硫酸工程设计与消费有关, 因为硫酸产品大部分用于生产磷肥等化学肥料, 所以硫酸工程大部分和磷肥工业配套建设。
比较典型的是小磷铵工程中的120t/d硫酸工程;120kt/a磷铵工程中的600t/d硫酸工程;240kt/a磷铵工程中的1200t/d硫酸工程;还有配合重钙生产的硫酸工程。
对重有色金属冶炼工业的硫酸工程, 硫酸装置的规模大小取决于冶炼的金属和所选用的冶炼工艺。
在这些联合企业中, 硫酸装置的投资费用是举足轻重的,所占的比例均较高。
由于磷肥工业和重有色冶金工业的装置日趋大型化,配套的硫酸装置也相应大型化。
然而, 毕竟硫酸生产不是这些企业的主体装置,所以硫酸工程的设计不应喧宾夺主, 而应为主体装置“服务”。
装置的设计要有其适应性和灵活性。
硫铁矿制酸的南化、开封、云峰、铜陵、黄麦岭、大峪口等大型硫酸工程和冶炼烟气制酸的贵溪、白银、葫芦岛、韶关、株洲、金川、金隆等大型硫酸工程的设计都在不同程度上考虑了其配套的地位。
硫酸工程设计广泛采用了先进的技术和装备。
25万吨硫磺制酸工艺设计
250Kt/a硫磺制酸装置工艺设计设计者:xxx学号:xxx班级:xxxx指导老师:xxx2009年5月16日毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:250KT/a 硫磺制酸装置工艺设计函授站: xxxxxx 专业:化学工程与工艺班级:xxxxxx 学生姓名:xxxxx指导教师(含职称)xxxx1.设计(论文)的主要任务及目标设计的主要任务:根据毕业设计课题要求,结合设计条件,主要完成250KT/a硫磺制酸装置设计说明书、气体流量及组成计算、液体流量及组成计算、气体热量计算、循环酸温计算、主要设备尺寸核算、主要管道尺寸核算。
设计目标:采用先进成熟的工艺设备,节能措施和环保措施,达到高效、节能、环保的要求,取得好的经济效益。
2.设计(论文)的基本要求和内容硫磺制酸装置的物料衡算和热量衡算,及主要设备的尺寸计算、定型型号的选择,原辅材料的消耗计算,和带工艺控制点的工艺流程图和设备装备图的绘制,设计说明书的编制。
3.主要参考文献(1)南京化学工业(集团)公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之工艺计算篇》;(2)南京化学工业(集团)公司设计院编写、化工部硫酸工业信息站出版的《硫酸工艺设计手册之物化数据篇》;(3)南化公司设计院一室供稿、南化公司研究院《硫酸工业》编辑部编印的《接触法硫酸工艺设计常用参考资料选编之试用稿第三分册》;(4)汤桂华主编,《化肥工学丛书、硫酸》,化学工业出版社出版发行。
4.进度安排设计(论文)各阶段名称起止日期1 设计安排查询资料和参观考察2009年1-2月份2 设计实施阶段2009年3月1日-25日3 设计中期检查209年3月28日4 设计完善阶段2009年4月1日-5月15日5 设计毕业答辩2009年5月16日设计诚信声明本人郑重声明:所呈交的设计是本人独立完成,设计中有关资料和数据是实事求是的。
尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本设计不包含其他人已经发表或撰写的成果。
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硫磺制酸(30万吨/年)工艺流程
硫磺制酸(30万吨/年)工艺流程图
固体硫磺
低压饱和蒸汽 脱盐水
硫磺制酸(30万吨/年)生产线工艺流程说明:
硫磺制酸生产原理:①硫磺燃烧生成SO2,其反应为:S + O2→SO2
②SO2 经“转化”和“吸收”可得硫酸,一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3 制硫酸,其反应为:2SO2+ O2→2SO3SO3+ H2O →H2SO4
(1)熔硫工段
原料硫磺室内储存,由带式输送机送入快速熔硫槽内熔融,加热介质为低压蒸汽,生成的粗制液硫经预涂槽、预涂槽泵送入叶片式液硫过滤器制取精制液硫并贮入地下精硫槽,再由液硫输送泵输入液硫贮罐储存,由精硫泵送至焚硫炉内的雾化磺枪。
(2)焚硫和SO2转化工段
液硫由精硫泵加压后经硫磺喷枪机械雾化而喷入焚硫炉,空气经干燥塔干燥并经空气鼓风机加压后与液硫一起燃烧,出焚硫炉的是含10~10.5%SO2、1000~1050℃左右的高温炉气,该高温炉气首先进入余热锅炉回收热量,温度降至425℃再进入转化器的第一段触媒层进行转化。
经反应后,温度升至约600~610℃进入高温过热器回收热量,高温过热器换热后温度降至440℃的炉气进入转化器第二段触媒层进行催化反应,转化器后的温度510℃左右的烟气进入第二热交换器(II 换)的管程空间,与来自第一吸收塔经过第三热交换器(III换)预热的SO2气体进行换热,温度降至440℃后进入转化器三段触媒层继续转化,转化后的烟气温度约在457℃左右,进入III换管程空间,与来自一吸塔出口含SO2的工艺烟气换热,降至240℃后进入第一省煤器与余热锅炉给水进行换热,再继续降温至165℃后进入第一吸收塔进SO3吸收,以上的工艺为SO2气体的第一次转化。
完成了第一次转化和吸收的含SO3的工艺烟气,进入转化器四段触媒层继续进行转化,但需要依次进入III换、II换的管程空间进行换热并升温至430℃进入转化器第四段触媒层进行第二次转化,至此,SO2的最终转化率可达到99.8%。
二次转化后的工艺气将依次进入低温过热器和第二省煤器进行换热降温至160℃进入第二吸收塔作二次吸收。
这样,完成了二转二吸工艺流程。
(3)空气干燥及SO3吸收
空气经过滤后,由空气鼓风机加压后进入干燥塔的底部,自下向上流动,与从塔上部顺流而下的98%浓硫酸在填料层逆流接触,空气中的水份被浓硫酸吸收而干燥,出干燥塔的干空气水份含量指标≤0.1g/Nm3。
经第一、二次转化后生成的SO3先后在第一、二吸收塔内被98%硫酸吸收。
该工段使用三塔一泵一槽酸循环吸收流程,即干燥塔、第一、二吸收塔的用于干燥、吸收的喷淋酸,均通过1台共用酸循环槽和1台主酸泵进行三塔的酸循环;将槽中的98%硫酸分别送入各塔上部的管槽式分酸器,并非常均匀的淋洒在整个塔截面上,SO3烟气在塔内作自下而上流动,在填料层中与自上而下的酸逆流接触进行传质吸收过程,过程中SO3吸收率均高达99.99%。
在第二吸收塔顶部生成的制酸尾气在塔顶纤维除沫器除去酸沫后送排气筒放空。
(4)硫酸输送储存
成品酸由硫酸泵打入硫酸贮槽储存。
(5)废热回收和余热发电
在制酸过程中产生的余热,配制由高温过热器、低温过热器、第一、二省煤器组成的热能回收系统,产3.82Mpa,T=450℃中温中压
过热蒸汽并选用抽凝式汽轮发电机组进行热电联产。
硫铁矿制酸(35万吨/年)工艺流程
硫铁矿制酸生产原理:
①SO2的制取和净化:将硫铁矿细小的矿粒投放进焙烧炉与氧充分接触燃烧,生成SO2。
反应式:4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 从焙烧炉里出来的气体中含有SO2、氮气、氧气、水蒸气以及一些杂质,如砷、铅等化合物和矿尘等。
杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用,水蒸气对设备和生产也有不利影响。
因此在进行氧化前,必须通过除尘(除去矿尘)、洗涤(除去砷、铅等化合物)、干燥(除去水蒸气)等净化设备来除去这些有害物质。
②SO2氧化成SO3:将SO2跟O2的混合气体加热到一定温度,再通过适当的催化剂,SO2被氧气氧化成SO3。
V2O5
反应式为:2SO2 + O2 2SO3 +Q
③SO3吸收成硫酸:SO3跟水化合生成硫酸。
工业上用98.3%的硫酸作吸收剂。
反应式为:SO3 + H2O H2SO4
硫酸
硫铁矿制酸(35万吨/年)工艺流程图
硫铁矿制酸(35万吨/年)工艺流程说明:
(1)原料工段
原料硫铁矿堆放于露天堆场,用铲车运入矿库,用桥式抓斗起重机将原料抓入贮斗内,经皮带给料机均匀加入回转干燥机进行干燥,干燥后的原料含水≤6%,进入链式破碎机粉碎,并经筛分后送入库内堆放。
用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫铁矿抓入成品贮斗,由圆盘给料机均匀加入皮带机,再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。
(2)焙烧工段
沸腾炉加料斗中的矿粉,由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。
焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃,该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。
在锅炉中产生的中压过热蒸汽,送往汽轮发电机发电。
炉气从余热锅炉出来,进入旋风除尘器,经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。
电除尘器除尘效率可达99%。
炉气经除尘后含尘0.2g/Nm3左右,温度在300~350℃进入净化工段。
(3)净化工段
由电除尘器出来的炉气进入净化工段空塔及填料洗涤塔,炉气经喷淋的约15%~20%的稀酸洗涤,同时稀酸中水份大量蒸发,炉气绝热冷却至60~70℃,并除去其中的矿尘、砷、氟等有害杂质。
炉气在间冷器内冷却,使其中水蒸气冷凝下来,气体温度降至40℃左右,再经电除雾器除去酸雾后进入干吸工段。
空塔出口含有矿尘的稀酸,进入斜管沉降器内沉淀,清液流入循环槽,再由泵送至空塔内喷淋,循环使用。
少量污酸泥定期排放到污水处理站,用石灰中和后的废泥水送至矿渣增湿器随矿渣一起送入渣仓。
在循环泵出口定期引出15%
(H2SO4)稀酸,送到稀酸贮槽。
填料洗涤塔和间冷器分别设置稀酸循环系统。
在间冷器循环槽内定期加入清水,并依次进入填料洗涤塔循环槽和空塔循环槽。
(4)干吸工段
由净化工段来的炉气在干燥塔内与93%浓硫酸直接接触,除去水份后,由SO2鼓风机送到转化工段。
干燥塔出口浓硫酸流入循环槽,由泵送到阳极保护管壳式冷却器,冷却后再送到干燥塔内循环使用。
在循环槽内加入第一吸收塔进来的浓度为98%硫酸,同时引出部分92.5% 酸到第一吸收塔循环,以维持干燥循环酸浓度。
根据生产需要,在干燥循环泵出口引出部分硫酸,作为成品酸。
由转化工段第III换热器来的转化气进入第一吸收塔,用98%浓硫酸吸收成硫酸。
由转化器四段触媒出口的转化气,经第IV换热器换热后,进入第二吸收塔进行最后吸收。
尾气经60m高烟囱放空。
排人尾气SO2浓度≤400ppm。
第一,第二吸收塔出口浓硫酸流入各自的循环槽后,由泵分别送到各自的阳极保护管壳式冷却器,冷却后再送至第一、第二吸收塔循环使用。
在一吸循环槽内串入干燥塔引来的92.5% 酸,还需加入一定量的水维持浓度。
多余的酸由一吸循环泵引出,作为成品酸。
(5)转换工段
SO2鼓风机出口含SO2浓度约为8.75%的干燥炉气,依次经第III 、I换热器升温后进转化器一、二段触媒,进行第一次转化。
转化气经换热降温后送入第一吸收塔吸收。
未经转化的SO2气体出第一吸收塔后,再经第V、II换热器换热后,进转化器第三、四段触媒层进行二次转化,最终转化率达99.6%以上。
气体出转化器进入第V换热器降温后进入第二吸收塔吸收。
贮酸工段来自干吸工段的成品硫酸经
计量槽计量后,由泵送入成品库贮存。
(6)余热回收
硫铁矿制酸过程中,焙烧产生的含SO2炉气温度达900~930℃,该炉气进入中压余热锅炉,中压余热锅炉产生的过热蒸汽送往汽轮发电机发电,经过发电做功后,降低为低压蒸汽,低压蒸汽满足磷酸一铵生产线和两钠生产线使用,冷凝水回脱盐水站。