制酸生產(chǎn)工藝簡介

概述

硫酸的工業(yè)生產(chǎn)始于18世紀中葉。1746年羅巴克博士和加伯特在蘇格蘭的的普雷斯頓判茲建立了第一個原始的鉛室法硫酸廠，月產(chǎn)濃度為33.4%的硫酸334Kg，用于漂白亞麻。隨后，硫酸的生產(chǎn)在法國和德國得到迅速發(fā)展。鉛室法硫酸生產(chǎn)在19有了重大改進。19世紀初，開始在單獨的爐子里燃燒硫磺，并且使用硫酸分解硝石，取得氮氧化物。20世紀初出現(xiàn)了全部用塔代替鉛室的塔式法硫酸生產(chǎn)，1831年英國的菲利普提出使用二氧化硫在催化劑的作用下催化氧化為三氧化硫，并用水吸收成硫酸的方法。當時是用灼熱的鉑作為催化劑的。1900年美國建立了第一個用硫鐵礦為原料的接觸法硫酸生產(chǎn)廠，以鉑作為催化劑。1915年，德國巴斯夫公司經(jīng)過研究開發(fā)，開始使用釩作為催化劑，由于釩催化劑便宜效率又高，因此迅速就取代鉑催化劑，19世紀由于硫酸的需求量大幅增加，促進了硫酸生產(chǎn)的發(fā)展。

我國硫酸生產(chǎn)的主要原料是硫鐵礦，其次是硫磺，最近冶煉煙氣制酸也在迅速發(fā)展，取得了很好的效果。第一頁，共50頁。第一節(jié)硫酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)一、硫酸的物理性質(zhì)1、硫酸的濃度

不論是硫磺制酸還是其他含硫原料制酸產(chǎn)品硫酸一般是93%或者98%的濃硫酸，因為工業(yè)硫酸的標準中規(guī)定了硫酸濃度要求。關(guān)于濃硫酸和稀硫酸的界定，一般以75%左右為界限。2、硫酸的密度20℃，93%的濃硫酸密度1.83g/m3,98%的濃硫酸密度為1.84g/m3。3、硫酸的熔點、凝固點和沸點93%的濃硫酸熔點是-32℃,98%濃硫酸的熔點3℃,93%的濃硫酸凝固點是-27℃,98%濃硫酸的凝固點-0.7℃,98%濃硫酸的沸點327℃。第二頁，共50頁。二、硫酸的化學(xué)性質(zhì)1、硫酸的分子結(jié)構(gòu)

硫酸是三氧化硫和水化合而成。化學(xué)上一般把一個分子的三氧化硫和一個分子的水相結(jié)合稱為無水硫酸。無水硫酸就是指100%的硫酸，又稱純硫酸。純硫酸一般為無色透明、油狀液體，也有通過加入添加劑制成固體硫酸。純硫酸的化學(xué)式用“H2SO4”相對分子量為98.08。

工業(yè)上通用的硫酸，是指三氧化硫與水以任何比例化合的物質(zhì)。三氧化硫與水的分子比＜1時，稱硫酸水溶液。三氧化硫與水的分子比＞1時，就是三氧化硫在100%硫酸中的溶液，稱發(fā)煙硫酸。這種硫酸中三氧化硫含量超過硫酸中水的含量，未與水化合的三氧化硫稱為游離三氧化硫。

硫酸的通常濃度用其中所含硫酸的質(zhì)量百分數(shù)來表示。如98%硫酸，就是指其中含有98%重量的硫酸和2%重量的水。習(xí)慣上把濃度≥75%的硫酸叫做濃硫酸，而把75%以下的硫酸叫做稀硫酸。第三頁，共50頁。2、硫酸與其他物質(zhì)的反應(yīng)

硫酸能跟很多無機物和有機物反應(yīng)，這些反應(yīng)主要是因為硫酸的強氧化性、強酸性等性質(zhì)而成的。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（氣體）2NaOH(或KOH)+H2SO4==Na2SO4+2H2O第四頁，共50頁。第二節(jié)硫酸生產(chǎn)的基本原理一、硫酸生產(chǎn)的原料和原料的預(yù)處理

1、生產(chǎn)硫酸所用的原料主要有硫鐵礦（FeS2）、硫金砂（經(jīng)過浮選得到硫富集的小粒度精礦）、硫磺（天然形成的硫單質(zhì)以及利用其他物質(zhì)反應(yīng)制得的硫單質(zhì)，主要從天然氣和石油生產(chǎn)過程中回收）、石膏（天然2水石膏CaSO4.2H20)、天然石膏CaSO4以及磷石膏是在濕法制造磷酸時用硫酸作用于粉狀磷礦石時產(chǎn)生的）、硫化礦（大部分有色金屬礦都是金屬硫化物，這些硫化物冶煉可產(chǎn)生二氧化硫煙氣，煙氣回收利用可制造硫酸）硫化氫和硫酸亞鐵（天然氣、工業(yè)煤氣中含有豐富的硫化氫氣體，工業(yè)上的硫酸亞鐵主要來源于鈦白工業(yè)生產(chǎn)）、工業(yè)含硫廢氣和廢硫酸。第五頁，共50頁。2、生產(chǎn)硫酸原料的預(yù)處理

塊狀硫鐵礦要求經(jīng)過粉碎、篩分處理，對水分含量比較高的礦要求干燥；硫金砂等浮選產(chǎn)生的礦要求經(jīng)過干燥窯干燥處理，因為進入硫酸廠的硫金砂一般含水在10%~20%，稱為潮礦，潮礦粘度大嚴重影響生產(chǎn)；硫磺要求經(jīng)過熔化、過濾、精制等過程處理。第六頁，共50頁。二、二氧化硫氣體的制取1、硫鐵礦的焙燒，硫鐵礦在900℃高溫下反應(yīng)產(chǎn)出二氧化硫氣體，其總反應(yīng)方程式如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+SO2+3309.749kJ2、硫磺的焙燒，硫磺在900℃~1050℃的高溫下反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，其反應(yīng)方程式可寫完：S+O2=SO2+Q第七頁，共50頁。3、石膏的煅燒，石膏在900℃~1200℃的高溫下反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，其反應(yīng)方程式為：

4CaSO4+2C=4CaO+2CO2+4SO2-Q

4、有色金屬冶煉，包括銅冶煉、鋅冶煉、鉛冶煉等等，大部分有色金屬礦都是以硫化物形式存在的，這里只介紹銅冶煉主要反應(yīng)式。華剛礦業(yè)銅鈷礦主要硫化礦為輝銅礦，其反應(yīng)式為：Cu2S+O2=2Cu+SO2+Q

在國內(nèi)最常見的硫化銅礦是黃銅礦，其反應(yīng)式：4CuFeS2+5O2=2Cu2S.FeS+4SO2+2FeO+Q第八頁，共50頁。三、二氧化硫氣體的轉(zhuǎn)化

二氧化硫氣體轉(zhuǎn)化的物化原理，反應(yīng)式為：2(SO2)+O2

<=>2(SO3)

該反應(yīng)式是分子數(shù)目減少、放熱的可逆反應(yīng)，一般情況下工業(yè)生產(chǎn)為了提高該反應(yīng)的反應(yīng)速度和平衡轉(zhuǎn)化率，將反應(yīng)溫度一般都控制在400℃到600℃，并且要求在釩催化劑存在的條件下進行反應(yīng)，可取得較快并且平衡轉(zhuǎn)化率在99.5%以上效果。第九頁，共50頁。四、三氧化硫氣體的吸收

三氧化硫氣體吸收反應(yīng)

三氧化硫可與水以任意比混合得到硫酸溶液，但是在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中，由于要取得較高的吸收率和很快的吸收速度，并且不能影響吸收效果，而且不能產(chǎn)生大量酸霧而影響吸收率和大氣環(huán)境，因此，經(jīng)過很多次的實驗驗證和理論計算證實，三氧化硫的吸收劑最理想是98.5%的濃硫酸，利用98.5%的濃硫酸吸收三氧化硫氣體可取得99.9%以上的吸收率，并且吸收過程對生產(chǎn)影響比較小。吸收反應(yīng)式為：SO3+H2O=H2SO4第十頁，共50頁。第二節(jié)硫酸生產(chǎn)工藝過程及設(shè)備選型如硫化銅精礦有部分硫化銅礦存在，可利用火法冶煉產(chǎn)生的含二氧化硫煙氣制造硫酸，但是由于銅濕法冶煉硫酸用量較大，純冶煉煙氣制造的硫酸量遠遠滿足不了濕法冶煉硫酸消耗量，因此，項目可增加硫磺制酸系統(tǒng)來滿足整個生產(chǎn)需要。這里只就銅冶煉煙氣制酸工藝和硫磺制酸工藝進行敘述。第十一頁，共50頁。一、冶煉煙氣制酸工藝過程

1、硫化銅精礦經(jīng)過冶金爐（包括閃速爐、奧斯麥特爐、純氧頂吹爐、艾薩爐等等）熔煉，產(chǎn)生的高溫冶煉煙氣首先進入余熱鍋爐，余熱鍋爐利用高溫?zé)煔獾臒崃可a(chǎn)飽和蒸汽，此蒸汽可用于發(fā)電，降低冶煉能耗。此處使用余熱鍋爐完成煙氣的降溫，鍋爐出口煙氣溫度被降低到400℃左右進入下一個工序：除塵。2、冶煉煙氣的特點1）氣量和氣體濃度波動大，而制酸系統(tǒng)要求氣量相對比較穩(wěn)定，氣濃適中，但是冶煉煙氣達到要求比較困難。2）煙氣二氧化硫濃度低，在冶煉煙氣中除了有少數(shù)比如鉛鋅冶煉的沸騰爐焙燒和銅冶煉閃速爐熔煉煙氣含二氧化硫較高外，可達到8%~10%左右，其他冶煉煙氣濃度基本都在6%左右。3）冶煉煙氣的成分比較復(fù)雜，除含有二氧化硫、三氧化硫外還有其他金屬粉塵顆粒、氟化氫、一氧化碳和大量水蒸氣。第十二頁，共50頁。二、原料氣的凈化

除了采用純硫磺或者硫化氫作為原料制酸，其爐氣不需要凈化外，采用其他各種含硫物質(zhì)為原料時，原料氣往往含大量固態(tài)及氣態(tài)雜質(zhì)，必須采用干法和濕法捕集設(shè)備來進行凈化處理。原料氣的初步凈化是在焙燒工序進行的。在焙燒工序中，爐氣在高溫狀態(tài)下進行除塵（通常稱這種過程為干法凈化），然后送去凈化工序的洗滌設(shè)備中進行濕法凈化。所謂濕法凈化就是用液體對爐氣進行洗滌，以分離其中的固體雜質(zhì)。伴隨洗滌過程，原料氣被冷卻至略高于環(huán)境溫度，故這類制酸裝置常被稱為“冷氣體裝置”（亦稱“冷氣體凈化裝置”）

第十三頁，共50頁。原料氣中的雜質(zhì)含量情況

原料氣中對生產(chǎn)有害的雜質(zhì)，從數(shù)量看主要是硫化礦冶煉后的金屬氧化物及其脈石的微塵；但從凈化的難度來看，則主要是數(shù)量相對較小的三氧化二砷、氟化氫、四氟化硅等雜質(zhì)，有時還有升華硫等，這些雜質(zhì)的含量是隨著原料產(chǎn)地、冶煉工藝和設(shè)備情況而定。凈化工序的有效性，對制酸裝置的持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量起到保證作用。由于部分雜質(zhì)會發(fā)生反應(yīng)，影響后續(xù)生產(chǎn)的順利進行，因此必須除去上述雜質(zhì)，避免出現(xiàn)影響生產(chǎn)的情況出現(xiàn)。其中：礦塵可使后續(xù)設(shè)備堵塞、三氧化二砷釩觸媒中毒失去活性、氟可生產(chǎn)下述反應(yīng)腐蝕瓷制品等等。4HF+Si02=SiF4+2H2O

第十四頁，共50頁。爐氣凈化的原則1、爐氣中懸浮微粒的粒徑分布很廣，在凈化過程中應(yīng)分級逐段地進行分離，先大后小、先易后難。2、爐氣中懸浮微粒是以氣、固、液三態(tài)存在。質(zhì)量差別比較大，在凈化過程中應(yīng)按微粒的輕重程度分別進行，要先固、液，后氣體，先重后輕。3、對于不同大小粒徑的粒子，應(yīng)選擇相適應(yīng)的有效分離設(shè)備。設(shè)備的分離效率一定要和所分離的粒子大小聯(lián)系起來考慮，否則是沒有實際意義的。第十五頁，共50頁。（一）煙氣凈化的工藝過程

冶煉煙氣經(jīng)過余熱鍋爐降溫后，鍋爐出口溫度一般控制在360℃~380℃左右，進入收塵系統(tǒng)，目前大型企業(yè)的收塵系統(tǒng)基本都使用靜電除塵器。帶有微塵的冶煉煙氣，在直流高壓電場中通過時，就會使顆粒荷電，成為帶電荷的質(zhì)點，這些帶電荷的質(zhì)點向沉淀極（正極）移動，最終落在沉淀極上。附著于沉淀極上的塵粒使用振打的方式除下了。收塵出口煙氣含塵大概在0.2g/m3左右，收塵效率大于95%；收塵出口煙氣經(jīng)高溫風(fēng)機提供動力后，送往濕法凈化系統(tǒng)。第十六頁，共50頁。

凈化一級洗滌

來自收塵系統(tǒng)的煙氣首先進入一級洗滌塔，在一級洗滌塔內(nèi)使用稀硫酸（5%左右）噴淋煙氣進一步除塵，冶煉煙氣在洗滌過程中不可避免的進行冷卻，煙氣進入一級洗滌塔進行絕熱冷卻。采用氣體絕熱冷卻方式，循環(huán)的洗滌液不用冷卻移走熱量，他的溫度接近于氣體的絕熱飽和溫度。氣體傳遞給洗滌液熱量，本身得到冷卻。洗滌液得到的熱量用于誰的汽化，使得氣體的濕含量逐漸增加，所有自氣體傳遞給液體的熱量，將以水蒸氣的形態(tài)回到氣體中。第十七頁，共50頁。

凈化二級洗滌

冶煉煙氣經(jīng)過一級洗滌塔絕熱降溫后進入凈化工序的第二個洗滌設(shè)備，在第二個洗滌設(shè)備中一般都是采用使用外力移走熱量的方式進一步洗滌、降溫。煙氣在第二級洗滌塔內(nèi)通過與循環(huán)洗滌液接觸，煙氣中飽和蒸汽中的濕熱傳遞給洗滌液，洗滌液經(jīng)過與冷卻循環(huán)水進行非接觸熱量交換，移走洗滌液中的熱量，使得循環(huán)液溫度下降，并且進行再一次循環(huán)使用。在此過程中除了使煙氣溫度下降到要求范圍之內(nèi)外，還進一步除掉了煙氣中塵。第十八頁，共50頁。凈化三級洗滌

冶煉煙氣制酸凈化工序有采用兩級洗滌的，也有采用三級洗滌流程的，華剛礦業(yè)股份有限公司冶煉煙氣制酸凈化工序就是采用三級洗滌，第三級洗滌也是采用氣體絕熱冷卻的方式，此時，氣體通過三級洗滌塔一般只起到洗滌凈化作用。只有采用溫度低于氣體冷氣塔出口煙氣的溫度，才能有使氣體進一步降溫的可能。第十九頁，共50頁。凈化電除霧器

冶煉煙氣通過高壓電場時，使酸霧顆粒荷電，荷電后的酸霧顆粒向正極移動，最終沉淀在正極并通過自流進入收集槽，最終進入凈化工序循環(huán)系統(tǒng)。

冶煉煙氣經(jīng)過三級洗滌后，其處在飽和蒸汽狀況下，并且由于煙氣中有少量三氧化硫，在洗滌過程中產(chǎn)生部分酸霧，為了除去酸霧，就是讓氣體通過電除霧器。

第二十頁，共50頁。（二）、冶煉煙氣凈化設(shè)備

冶煉煙氣凈化主要設(shè)備有兩類，一類是氣體處理設(shè)備，如旋風(fēng)除塵器，電除塵器和電除霧器，氣體洗滌設(shè)備，除沫器及氣體冷卻設(shè)備等。另一類是液體處理設(shè)備，如從污水或稀酸脫除SO2的二氧化硫脫氣塔，稀酸沉降槽和稀酸冷卻器等。第二十一頁，共50頁。

硫酸裝置中，旋風(fēng)除塵器通常設(shè)置在余熱鍋爐之后，電除塵器之前，用以處理含塵＞200g/m3（標）的氣體，使氣體含塵降低至≤30g/m3（標）。不設(shè)電除塵器的裝置，有時還設(shè)置第二旋風(fēng)除塵器，通過兩級串聯(lián)的旋風(fēng)除塵器，氣體含塵降低至＜10g/m3（標）。

旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)形式很多，但是硫酸裝置常用的大概有3類。其中主要有標準型Lapple、terLinden型和前蘇聯(lián)的幾種型號，其主要結(jié)構(gòu)形式分為直切式進氣、180℃漸開線形進氣、螺旋頂形進氣，旋風(fēng)除塵器的除塵效率大概在60%~80%,180℃漸開線形進氣形式比其他兩種形式效率高一些。1、旋風(fēng)除塵器第二十二頁，共50頁。2、電除塵器：

電除塵器是迄今捕集效率最高，同時流體阻力又最小的氣-固分離設(shè)備。能捕集微米級和亞微級的微小粒子。電除塵器一般具有3個或者4個獨立供電的電場，每個電場中有許多與氣體流動方向平行的板式收塵電極。收塵電極之間，懸吊等距分布的放電電極，電除塵器氣體進口處裝設(shè)有氣體分布板，使氣體均勻分布到整個截面上，有利于取得較高的除塵效率。第二十三頁，共50頁。3、洗滌設(shè)備

空塔1）液滴接觸型空塔、復(fù)噴管、文氏管、噴射洗滌器

2）泡沫接觸型泡沫塔、沖擋式洗滌器、動力波洗滌器

3）液膜接觸型填充塔

空塔通常作為凈化工序第一級洗滌設(shè)備使用，統(tǒng)稱冷卻塔或第一洗滌塔第一洗滌塔設(shè)備是在高溫、強腐蝕性、氣體帶塵等惡劣工況下工作，采用填充塔存在堵塞的危險，因此一般都選用空塔，但是，目前有更加先進的動力波洗滌器可避免出現(xiàn)設(shè)備堵塞的情況，而且凈化效率也高，所以第一洗滌塔也有選用動力波洗滌塔的。第二十四頁，共50頁。

動力波洗滌器主要有逆噴型和泡沫型兩種，即洗滌器和泡沫塔。逆噴洗滌器由整體聚酯玻璃鋼制造。氣體自上而下進逆噴管，噴射液向上噴射。逆噴洗滌器可以把氣體急冷到僅高于絕熱飽和溫度1℃以內(nèi)，可除去90%的不可溶性顆粒和50%的酸霧。填充塔

填充塔作為凈化工序第二級洗滌設(shè)備使用，一般塔外殼為鋼板，內(nèi)襯鉛板，再襯耐酸磚。洗滌稀酸從塔頂噴頭分布到填料上面，噴淋稀酸一般控制在5%以下，循環(huán)酸中氟對耐酸瓷磚有腐蝕性，最好控制在0.15g/L以下。

第二十五頁，共50頁。

塔內(nèi)裝有填料，一般采用矩鞍環(huán)、階梯環(huán)、鮑爾環(huán)等大尺寸抗污堵塑料環(huán)，裝填高度4~4.5米，使氣體通過填充塔填料層時，充分與洗滌液接觸傳熱、傳質(zhì)，從而除塵降溫。近年，中國已有采用整體玻璃鋼制造洗滌塔的例子，還有聚丙烯外部用玻璃鋼加強的洗滌塔，都能收到節(jié)約資金和施工期短的效果。第二十六頁，共50頁。三級洗滌器

目前作為硫酸裝置凈化系統(tǒng)，三級洗滌器主要采用逆噴洗滌器（動力波）。

整體凈化系統(tǒng)可以用效率比較高，效果也比較理想的流程是逆噴洗滌器-泡沫塔或填充塔-逆噴洗滌器，系統(tǒng)阻力小，并且有更好的操作彈性，尤其是對氣量波動大如冶煉煙氣制酸。第二十七頁，共50頁。電除霧器

煙氣經(jīng)過三級洗滌之后，含有大量酸霧顆粒，電除霧器是利用使含酸霧顆粒的煙氣通過高壓電場時，酸霧顆粒荷電，荷電后的酸霧顆粒向陽極移動，最終沉淀在陽極上，流到液體儲槽中，達到除去煙氣中的酸霧的目的。

第二十八頁，共50頁。電除霧器按沉淀極的形狀有板式和管式的兩種。管式的氣體流動方向是垂直向下或垂直向上流動方式。板式的采用水平流動方式或垂直向上流動方式，其效率較低。管式電除霧器一臺只有一個電場，需要兩個電場就得用兩臺串聯(lián)，一般除霧都使用兩級電除霧保證除霧效率。第二十九頁，共50頁。（三）凈化指標要求項目單位指標塵mg/m35酸霧mg/m35（兩級電除霧）30（一級電除霧）水分mg/m3100砷化物（以砷計）mg/m31氟化物（以氟計）mg/m31氯化物（以氯計）mg/m3—鉛化物（以鉛計）mg/m3—汞mg/m3—硒化物mg/m3—第三十頁，共50頁。（四）凈化工序常用流程電收塵器一級洗滌塔二級洗滌填充塔三級洗滌塔電除霧器來自鍋爐的冶煉煙氣煙氣去干燥塔去污水處理或濕法冶煉第三十一頁，共50頁。二、硫磺制酸焚硫工序

（一）工藝過程

來自原料工段的固體散裝硫磺由膠帶輸送機送入快速熔硫槽內(nèi)熔化，經(jīng)熔化后的熔融液硫自溢流口自流至過濾槽中，由過濾泵送入帶助濾劑預(yù)涂層的液硫過濾器內(nèi)過濾后流入液硫中間槽內(nèi)，再由液硫輸送泵輸送到液硫貯罐內(nèi)，液硫由液硫貯罐經(jīng)精硫泵（屏蔽泵）送到焚硫轉(zhuǎn)化工段的焚硫爐內(nèi)燃燒?？焖偃哿虿邸⒅鸀V槽、液硫貯罐、精硫槽等內(nèi)均設(shè)有蒸汽加熱管，用0.5～0.6MPa蒸汽間接加熱，使硫磺保持熔融狀態(tài)。助濾槽內(nèi)設(shè)有助濾泵將助濾劑硅藻土預(yù)涂到液硫過濾器上。

第三十二頁，共50頁。來自熔硫工序的精制液硫，由液硫泵送至精硫泵槽,通過高壓精硫泵將液硫加壓后經(jīng)機械噴嘴噴入焚硫爐，焚硫所需的空氣經(jīng)空氣鼓風(fēng)機加壓后送入干燥塔，在干燥塔內(nèi)與98%的濃硫酸逆向接觸，使空氣中的水份被吸收，出干燥塔的空氣水份含量小于0.1g/Nm3,進入焚硫爐與硫蒸氣混合燃燒生成含SO2的高溫爐氣，經(jīng)廢熱鍋爐、換熱器回收熱量后，溫度降至420℃左右再進入轉(zhuǎn)化一段催化劑床層進行轉(zhuǎn)化第三十三頁，共50頁。（二）熔硫工序工藝指標

1、熔硫蒸氣壓力0.5Mpa—0.6Mpa

2、保溫蒸氣壓力0.35Mpa—0.45Mpa

3、液硫溫度135℃—145℃

4、過濾器操作壓力＜0.75Mpa壓差＜0.3Mpa

5、液硫酸度≤20ppm

6、液硫灰份≤30ppm

7、各槽液硫液位60-80%

第三十四頁，共50頁。（三）熔硫、焚硫工序設(shè)備

1、帶式輸送機

2、

快速熔硫槽

3、粗硫槽

4

、助濾槽

5

、中間槽

6、液硫貯槽7、焚硫爐第三十五頁，共50頁。（四）、焚硫工序工藝指標

項目單位指標值

1.液硫溫度℃135～145℃

2.液硫泵槽保溫蒸汽壓力MPa0.3～0.4

3.焚硫爐中部溫度℃1000～1050

4.焚硫爐出口溫度℃≤1025

5.焚硫爐出口SO2濃度%9～10.5

6.干燥空氣水分含量g/Nm3＜0.1

7.鍋爐進口爐氣溫度℃≤1025

8.鍋爐汽包壓力Mpa3.40～3.82

第三十六頁，共50頁。（四）焚硫工序工藝流程圖快速熔硫槽來自料倉的固體硫磺過濾澄清槽精硫儲槽焚硫爐含SO2煙氣去轉(zhuǎn)化工序第三十七頁，共50頁。三、二氧化硫的轉(zhuǎn)化

二氧化硫分子和氧分子直接反應(yīng)的速度很慢，甚至在高溫下也難以察覺。這是因為這一氣相均相反應(yīng)的活化能很高的緣故。1947年在鉛室內(nèi)焚燒硫磺和硝石制得硫酸，這是以后稱之為鉛室法制酸的開端。到20世紀又進一步發(fā)展為塔式法，鉛室法和塔式法都是以氮氧化物對二氧化硫催化氧化為基礎(chǔ)的，因而又稱硝化法。1985年開始用鉑作為固體催化劑進行工業(yè)生產(chǎn)。

第三十八頁，共50頁。硫酸工業(yè)在很長一段時間是以均項催化氧化的硝化法生產(chǎn)為主。二氧化硫的非均相催化氧化，工業(yè)上最早使用的是鉑催化劑，它雖然活性較好，但價格昂貴，又容易中毒，競爭不過硝化法。直到20世紀初才出現(xiàn)釩催化劑。釩催化劑的出現(xiàn)，使接觸法硫酸生產(chǎn)得以迅速發(fā)展，同時帶動催化劑化學(xué)、催化劑工程、催化反應(yīng)工程等學(xué)科的發(fā)展，又進一步促進釩催化氧化二氧化硫技術(shù)的發(fā)展和完善。

許多金屬氧化物均對SO2氧化過程有催化作用，但僅有三種固體催化劑在工業(yè)上使用過。他們是氧化鐵、鉑和釩催化劑。

二氧化硫的催化氧化過程，工業(yè)上習(xí)慣稱為二氧化硫的轉(zhuǎn)化。二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)是可逆放熱、物質(zhì)的量減少的反應(yīng)，可按下式進行：2(SO2)+O2

<=>2(SO3)+Q第三十九頁，共50頁。（一）工藝過程

原料氣溫度至420℃左右再進入轉(zhuǎn)化一段催化劑床層進行轉(zhuǎn)化，出口溫度升至600℃左右，進入高溫過熱器（換熱器）降溫至445℃左右進轉(zhuǎn)化二段催化劑床層進行反應(yīng)，二段出口氣體溫度升至520℃左右進入熱熱換熱器換熱溫度降至445℃左右，進入轉(zhuǎn)化三段催化劑床層進行反應(yīng)，轉(zhuǎn)化三段出口氣體溫度升至469℃左右，依次經(jīng)冷熱換熱器和1#省煤器換熱后，溫度降至170℃左右，進入第一吸收塔，與98%的濃硫酸接觸吸收其中的三氧化硫，未被吸收的氣體通過塔頂?shù)臓T式纖維除沫器除去其中的酸霧后．依次通過冷，熱換熱器換熱。利用轉(zhuǎn)化二、三段的余熱升溫升至420℃左右進入轉(zhuǎn)化四段催化劑床層進行第二次轉(zhuǎn)化，四段出口氣體溫度升至446℃左右進入1#空氣換熱器和2#省煤器降溫至160℃左右進入第二吸收塔，用98%的濃硫酸吸收其中的SO3后，尾氣經(jīng)塔頂?shù)某鞒ニ崮?，尾氣吸收后或者由煙囪直接排放。第四十頁，?0頁。（二）轉(zhuǎn)化控制指標

1.一段進口SO2濃度％9～10.5

2.一段觸媒進口氣溫℃415～425

3.一段觸媒出口氣溫℃595～615

4.二段觸媒進口氣溫℃440～445

5.二段觸媒出口氣溫℃505～525

6.三段觸媒進口氣溫℃440～445

7.三段觸媒出口氣溫℃465～485

8.四段觸媒進口氣溫℃420～425

9.四段觸媒出口氣溫℃440～460

第四十一頁，共50頁。（三）轉(zhuǎn)化工序設(shè)備

1、轉(zhuǎn)化器

2、熱熱換熱器

3、冷熱換熱器

4、1#空氣換熱器

5、2#空氣換熱器

6、

二氧化硫鼓風(fēng)機

7、升溫電爐

第四十二頁，共50頁。（四）轉(zhuǎn)化工序工藝流程圖（冶煉煙氣制酸）來自干燥塔含SO2煙氣換熱器420℃左右進入轉(zhuǎn)化器一層、二層換熱器轉(zhuǎn)化器三層換熱器第一吸收塔換熱器轉(zhuǎn)化器四層第二吸收塔煙囪或尾氣處理第四十三頁，共50頁。（四）轉(zhuǎn)化工序工藝流程圖（硫磺制酸）來自預(yù)熱鍋爐含SO2煙氣420℃左右入轉(zhuǎn)化器一層省煤器轉(zhuǎn)化器二層換熱器轉(zhuǎn)化器三層省煤器吸收塔尾氣煙囪或尾氣處理第四十四頁，共50頁。三、三氧化硫的吸收

（一）工藝過程1、干燥部分

空氣經(jīng)風(fēng)機鼓入干燥塔（冶煉煙氣制酸時，經(jīng)過洗滌的煙氣直接進入干燥塔），用98%的濃硫酸干燥吸收水份，再由塔頂?shù)慕饘俳z網(wǎng)除沫器除去酸沫，使出干燥塔的氣體水份含量小于0.1g/Nm3送到焚硫爐（冶煉煙氣直接進入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)）；出干燥塔的循環(huán)酸流入循環(huán)酸槽再由二吸泵送第二吸收塔，另一部分去成品酸冷卻器冷卻后入地下酸槽，并由成品酸泵送成品酸貯槽?？紤]到硫磺制酸的非凡性，為簡化工藝流程，提高設(shè)備效率，干燥、吸收酸共用一個循環(huán)酸槽，酸濃一致。

第四十五頁，共50頁。2、吸收部分

經(jīng)一次轉(zhuǎn)化從1#省煤器出來的爐氣進入第一吸收塔，用98%硫酸吸收其中的S03，爐氣經(jīng)塔頂纖維除霧器除去酸霧后返回轉(zhuǎn)化四段進行二次轉(zhuǎn)化。四段觸媒轉(zhuǎn)化之后的S03爐氣經(jīng)過1#空氣換熱