冶煉煙氣生產(chǎn)工業(yè)硫酸(何志祥)

1、冶煉煙氣生產(chǎn)工業(yè)冶煉煙氣生產(chǎn)工業(yè)硫酸的工藝硫酸的工藝陳述人：何志祥陳述人：何志祥降低工業(yè)排放降低工業(yè)排放呵護我們的家呵護我們的家園園目錄目錄概述概述1二氧化硫煙氣的凈化工段二氧化硫煙氣的凈化工段2二氧化硫煙氣的干吸工段二氧化硫煙氣的干吸工段3二氧化硫煙氣的轉(zhuǎn)化工段二氧化硫煙氣的轉(zhuǎn)化工段41 1、概述、概述v曲靖鋅廠冶煉煙氣制酸系統(tǒng)是利用鉛鋅冶煉所產(chǎn)生的二氧化硫煙氣來制取工業(yè)硫酸。兩套硫酸系統(tǒng)采用先進、經(jīng)驗成熟的稀酸洗滌凈化、兩次轉(zhuǎn)化、兩次吸收的常壓接觸法制酸工藝。兩套硫酸系統(tǒng)均按工序分為：凈化、干吸、轉(zhuǎn)化和酸庫四個工段，兩套系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化工段都采用了四段“3+1”式雙接觸工藝，“”換熱流程，主要產(chǎn)

2、品為98%工業(yè)硫酸。v 硫酸生產(chǎn)的基本原理：硫精礦（S）SO2煙氣SO3煙氣工業(yè)H2SO4。v 工業(yè)上將硫酸定義為：SO3和水以任意比例相結(jié)合的物質(zhì)的總稱。即：nSO3(氣體)+H2O（液）=H2SO4（液）+（n-1）SO3（液）+Qv 由此反應(yīng)可知：隨著SO3與水量的比例改變，可以生成各種濃度的硫酸。2 2、二氧化硫煙氣的凈化工段、二氧化硫煙氣的凈化工段v 2.1 凈化的目的v 冶煉煙氣中除含有大量的氮氣、二氧化硫和氧氣外還含有一些固態(tài)和氣態(tài)的有害雜質(zhì)。固態(tài)雜質(zhì)主要是脈石粉塵，通稱礦塵。氣態(tài)雜質(zhì)通常有三氧化二砷、氟化物、二氧化硒、三氧化硫、水蒸氣、二氧化碳、一氧化碳和有色金屬的氧化物及汞的

3、化合物。這些雜質(zhì)對觸媒設(shè)備和成品酸都造成一定的影響和危害，因此要盡可能完全把這些有害雜質(zhì)除去，所以凈化的目的是：除塵、降溫、除水、除酸霧及雜質(zhì)。由于雜質(zhì)顆粒大小相差很大，有的顆粒直徑在1mm左右，有的顆粒直徑在0.001mm以下。所以要采用不同的凈化方法，才可以達(dá)到凈化的要求。v 2.2 凈化的原理v 凈化所用的設(shè)備主要有一級動力波、二級動力波、氣體冷卻塔和電除霧，其中一級動力波、二級動力波、氣體冷卻塔的工作原理基本相同，下面就介紹一級動力波的工作原理和電除霧的工作原理。v 2.2.1一級動力波、二級動力波及氣體冷卻塔的工作原理v一級動力波、二級動力波及氣體冷卻塔均有單獨的稀酸循環(huán)系統(tǒng)，氣體冷

4、卻塔的循環(huán)酸采用板式換熱器進行換熱。稀酸采取由稀向濃、由后向前的串酸方式。它們的工作原理：利用高速氣體把從底部射入的液體沖擊成無數(shù)細(xì)小液滴，使氣液高速湍流混合，充分接觸，強化傳質(zhì)傳熱，達(dá)到絕熱降溫和除塵的目的。v 值得一提的是氣體冷卻塔是利用海爾環(huán)做填料，使氣體在填料塔內(nèi)充分接觸，有利于煙氣把熱量傳遞給液體。同時，煙氣在經(jīng)過填料表面的液膜時，從一級動力波帶來的大量飽和水蒸氣和大量顆粒酸霧會被冷凝下來進入液相。因此，由煙氣帶來的大量熱能全部轉(zhuǎn)移進入液相，被加熱后的稀酸液體（吸收了氣相熱能），再經(jīng)過板式稀酸換熱器，把熱能傳給循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。v 2.2.2 電除霧的工作原理 第一步：陰極線芒刺尖端放

5、電，發(fā)射出電子。 第二步：電子向陽極移動過程中被酸霧截止，使酸霧帶負(fù)電。 第三步：帶電的酸霧在電場力的作用下向陽極移動，最終沉積在陽極壁上，在用水沖擊的過程中受重力作用而進入電除霧沖洗槽被除去。 在電除霧的后面有一個非常重要的裝置安全水封。它是根據(jù)系統(tǒng)設(shè)備、管道所允許的安全壓力設(shè)計成的一個裝置，它的作用是維持系統(tǒng)負(fù)壓，保護前段玻璃鋼設(shè)備。 3 3 二氧化硫煙氣的干吸工段二氧化硫煙氣的干吸工段v 3.1干燥和吸收的原理v 干燥v利用濃硫酸（93%）具有強吸水性進行煙氣干燥，經(jīng)過干燥后的煙氣含水一般99.75%。v4.1 氣體轉(zhuǎn)化原理v2SO2+O2 2SO3+Q（熱量）v反應(yīng)特點：va.反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)同時向正、反兩個方向進行。vb.反應(yīng)為體積減小反應(yīng)，反應(yīng)由3體積減小為2體積。vc.反應(yīng)為放熱反應(yīng)，移走熱量有利于反應(yīng)進行。vd.反應(yīng)需要的活化能很高，因此需要催化劑。v 4.1.1二氧化硫轉(zhuǎn)化用的觸媒v觸媒由五氧化二釩、硫酸鉀和大量的二氧化硅組成，其中五氧化二釩是具有活性的主體成分，硫酸鉀是“助催化劑” ，二氧化硅是載體。觸媒的活性溫度范圍（400470）是指觸媒的活性能得到發(fā)揮的溫度范圍，也就是生產(chǎn)中要控制的觸媒溫度范圍。溫度對觸媒活性影響很大，只有在觸媒的活性溫度，才能表現(xiàn)出穩(wěn)定的、強的活性和維持一定的化學(xué)成分。低于或高于觸媒的活性溫度，觸媒活性都會