無機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)硫酸

1工業(yè)硫酸簡易流程圖硫鐵礦制取二氧化硫原料氣二氧化硫爐氣凈化與干燥二氧化硫的催化氧化三氧化硫的吸收硫酸除去雜質(zhì)氣體、粉塵、水尾氣處理硫酸31認(rèn)識(shí)硫酸工業(yè)2硫鐵礦制取二氧化硫爐氣3爐氣的凈化與干燥4二氧化硫的催化氧化5三氧化硫的吸收及尾氣的處理4學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握：硫鐵礦焙燒的基本原理；爐氣凈化與干燥的原理及工藝流程；二氧化硫催化氧化的基本原理、工藝條件的選擇及工藝流程；三氧化硫吸收工藝條件的選擇及工藝流程。

2.理解：沸騰焙燒工藝條件的選擇及工藝流程；沸騰焙燒爐及二氧化硫轉(zhuǎn)化器的基本結(jié)構(gòu)；二氧化硫轉(zhuǎn)化器的操作分析。

3.了解：硫酸的性質(zhì)、生產(chǎn)方法；三氧化硫吸收尾氣處理的方法。5第一節(jié)概述一、硫酸性質(zhì)

純硫酸(H2SO4)為無色透明油狀液體，幾乎比水重一倍，相對(duì)密度1.8269，不易揮發(fā)，溶于水時(shí)放熱，有比較強(qiáng)的腐蝕性和脫水性。硫酸是重要的基本化學(xué)工業(yè)原料。在化肥、冶金、國防、有機(jī)合成、石油煉制等工業(yè)都有廣泛用途。

工業(yè)生產(chǎn)的硫酸指SO3和以H2O一定比例混合的溶液，而發(fā)煙硫酸是其中SO3和H2O摩爾比大于1的溶液，發(fā)煙硫酸由于SO3蒸氣壓較大，暴露在空氣中能釋放出SO3，和空氣中的水蒸氣迅速結(jié)合并凝聚成酸霧而得名。硫酸濃度以含的H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示，而發(fā)煙硫酸濃度以所含游離SO3或總SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。6第一節(jié)概述1.結(jié)晶溫度:93.3%硫酸：-38℃（最低）99%硫酸：+5.5℃（最高）2.硫酸密度:

硫酸水溶液的密度隨硫酸含量的增加而增大，于98.3%時(shí)達(dá)到最大，過后則遞減。3.硫酸的沸點(diǎn):

硫酸水溶液的沸點(diǎn)隨硫酸含量的增加而增大，于98.3%時(shí)達(dá)到最高（383.3℃），過后則遞減。7第一節(jié)概述二、硫酸的生產(chǎn)方法硫酸的工業(yè)生產(chǎn)方法主要有兩種方法，即亞硝基法和接觸法。

亞硝基法又稱硝化法:以硫璜或含硫礦石（如黃鐵礦）為原料，在焚礦爐中燃燒成二氧化硫，除去塵埃，再和硝酸蒸氣（氮的氧化物）相混，借助氮的氧化物的交替氧化作用和還原作用使二氧化硫氧化成三氧化硫，最后被水（或稀硫酸）吸收而成硫酸成品。8第一節(jié)概述

亞硝基法有鉛室法和塔式法兩種鉛室法始于18世紀(jì)，因設(shè)備龐大，生產(chǎn)強(qiáng)度低，需用大量鉛，成品酸濃度僅達(dá)65%。塔式法是在鉛室法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，也因與鉛室法一樣，制備的硫酸濃度低（產(chǎn)品濃度達(dá)75%）、雜質(zhì)含量高。鉛室法和塔式法因其各自的缺點(diǎn)，而逐步被接觸法取代。主要介紹接觸法制硫酸工藝91概述接觸法制硫酸工藝由于硫磺及硫化物在空氣中易于燃燒，并生成SO2，即S+O2→SO2并在此基礎(chǔ)上，使SO2催化氧化，即可獲得SO3，即2SO2+O2→2SO3硫酸是SO3和H2O化合后的產(chǎn)物，即2SO3+H2O→H2SO4101概述

由反應(yīng)式可知，接觸法硫酸生產(chǎn)過程分為三個(gè)工序：⑴由含硫原料制取二氧化硫氣體，實(shí)現(xiàn)這一過程需將含硫原料焙燒，故工業(yè)上稱為“焙燒工序”；⑵將含二氧化硫和氧的氣體催化轉(zhuǎn)化為三氧化硫，工業(yè)上稱為“轉(zhuǎn)化工序”；⑶將三氧化硫與水結(jié)合成硫酸，實(shí)現(xiàn)這一過程需將轉(zhuǎn)化所得三氧化硫氣體用硫酸吸收，工業(yè)上稱為“吸收工序”。111概述

不論采用何種原料、何種工藝和設(shè)備，以上三個(gè)工序必不可少，除三個(gè)基本工序外，再加上原料的貯存與加工，含二氧化硫氣體的凈化，成品酸的貯存于計(jì)量，三廢處理等工序才構(gòu)成一個(gè)接觸法硫酸生產(chǎn)的完整系統(tǒng)。

實(shí)現(xiàn)上述這些工序所采用的設(shè)備和流程隨原料種類、原料特點(diǎn)、建廠具體條件的不同而變化，主要區(qū)別在于輔助工序的多少及輔助工序的工作原理。121概述硫化氫制酸是一典型的無輔助工序的過程，硫化氫燃燒后得到無催化劑毒物的二氧化硫氣體，可直接進(jìn)入后續(xù)轉(zhuǎn)化和吸收工序。硫磺制酸，如使用高純度硫磺作原料，整個(gè)制酸過程只設(shè)空氣干燥一個(gè)輔助工序。冶煉煙氣制酸和石膏制酸，焙燒處于有色冶金和水泥制作過程之中，所得二氧化硫氣體含有礦塵、雜質(zhì)等，因而需在轉(zhuǎn)化前設(shè)置氣體凈化工序。硫鐵礦制酸是輔助工序最多且最有代表性的化工過程。前述的原料加工、焙燒、凈化、吸收、三廢處理，成品酸貯存和計(jì)量工序在該過程中均有。132硫鐵礦制取二氧化硫爐氣一、硫鐵礦焙燒的基本原理1.焙燒反應(yīng)硫鐵礦的焙燒主要是礦石中的FeS2與空氣中的氧反應(yīng)，生成SO2爐氣。焙燒反應(yīng)分兩步進(jìn)行：第一步：硫鐵礦在高溫下受熱分解為硫化亞鐵和硫2FeS2=2FeS+S2第二步：硫蒸氣的燃燒和硫化亞鐵的氧化反應(yīng)，分解得到硫蒸汽與氧反應(yīng)，即瞬間生成二氧化硫S2+O2=SO2

14

硫鐵礦分解出硫后，剩下的硫化亞鐵逐漸變成多孔性物質(zhì)，繼續(xù)焙燒，當(dāng)空氣過剩量大時(shí)，最后生成紅棕色的固態(tài)物質(zhì)三氧化二鐵。4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2焙燒反應(yīng)的總反應(yīng)式：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

當(dāng)空氣過剩量小時(shí)，則生成Fe3O4，固態(tài)物質(zhì)呈黑色；總反應(yīng)式：3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2

一、硫鐵礦焙燒的基本原理15

上述反應(yīng)中硫與氧反應(yīng)生成的二氧化硫及過量氧、氮和水蒸氣等氣體統(tǒng)稱為爐氣鐵與氧生成的氧化物及其他固態(tài)物質(zhì)統(tǒng)稱為燒渣。一、硫鐵礦焙燒的基本原理162.焙燒速率硫鐵礦的焙燒是氣-固非均相反應(yīng)過程，反應(yīng)是在氣固兩相的接觸表面上進(jìn)行，整個(gè)反應(yīng)過程由一系列反應(yīng)步驟組成：FeS2的分解；氧向硫鐵礦表面擴(kuò)散；氧與FeS反應(yīng)；生成的SO2由礦粒表面向氣流主體擴(kuò)散。另外還存在著硫磺蒸汽向外擴(kuò)散及氧與硫的反應(yīng)等。

由前述硫鐵礦的焙燒反應(yīng)分兩步進(jìn)行的，為了提高焙燒的反應(yīng)速率，應(yīng)該研究上列反應(yīng)中哪一步反應(yīng)是整個(gè)過程的控制步驟。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的結(jié)果，硫化亞鐵的焙燒反應(yīng)速率是整個(gè)焙燒過程的控制步驟。一、硫鐵礦焙燒的基本原理17FeS與氣相中氧的反應(yīng)是在礦料顆粒的外表面及整個(gè)顆粒內(nèi)部進(jìn)行的。當(dāng)?shù)V粒外表面的FeS與氧反應(yīng)后，由于生成氧化鐵礦渣層，而氧與礦料內(nèi)部硫化亞鐵繼續(xù)作用時(shí)，就必須通過礦渣層。反應(yīng)生成的SO2氣體，也必須通過氧化鐵層擴(kuò)散出來。故隨著焙燒反應(yīng)的進(jìn)行，氧化鐵層的厚度加厚，氧和SO2所受的擴(kuò)散阻力也越來越大，這樣硫化亞鐵的焙燒速率不僅受化學(xué)反應(yīng)本身因素的影響，同時(shí)也受擴(kuò)散過程各因素的影響。一、硫鐵礦焙燒的基本原理18提高焙燒速率的途徑：◆提高操作溫度。但不宜太高，太高會(huì)使?fàn)t內(nèi)結(jié)疤，焙燒反而不能順利進(jìn)行。通常溫度范圍為900℃左右。減小硫鐵礦粒度。可以減小擴(kuò)散阻力，增加接觸面積。提高入爐空氣氧含量。一、硫鐵礦焙燒的基本原理19一、硫鐵礦焙燒的基本原理3.沸騰焙燒硫鐵礦的焙燒過程是在培燒爐內(nèi)進(jìn)行的，隨著固體流態(tài)化技術(shù)的發(fā)展，焙燒已由固定床型的塊礦爐、機(jī)械爐發(fā)展成為流化床型的沸騰爐。硫鐵礦的沸騰焙燒，就是應(yīng)用固體流態(tài)化技術(shù)來完成焙燒反應(yīng)。焙燒過程中床層呈現(xiàn)固定床、流化床及流體輸送三種狀態(tài)。沸騰爐焙燒必須保持床層正常沸騰。20一、硫鐵礦焙燒的基本原理沸騰焙燒具有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴操作連續(xù)，便于自動(dòng)控制；⑵固體顆粒較小，氣固相間的傳熱、傳質(zhì)面積大⑶固體顆粒在氣流中劇烈運(yùn)動(dòng)，使得固體表面邊界層受到不斷地破壞和更新，促使化學(xué)反應(yīng)速率、傳熱和傳質(zhì)效率大大提高。214.沸騰焙燒爐沸騰爐爐體為鋼殼，內(nèi)襯耐火磚。爐內(nèi)空間分為上部為燃燒空間、沸騰層和空氣室三部分。

空氣室也可稱為風(fēng)室，鼓風(fēng)機(jī)將空氣鼓入爐內(nèi)先經(jīng)空氣室，為使空氣能均勻經(jīng)過氣體分布板進(jìn)入沸騰層，空氣室一般做成錐形，分布板上安排有許多風(fēng)帽。風(fēng)帽的作用是使空氣均勻噴入爐膛，保證爐截面上沒有任何“死角”，同時(shí)也防止礦粒從板上漏入空氣室。一、硫鐵礦焙燒的基本原理22

沸騰層是礦料焙燒的主要空間，爐內(nèi)溫度此處為最高，為防止溫度過高而使礦料熔結(jié)，在沸騰層設(shè)有冷卻裝置來控制溫度和回收熱量。沸騰層的高度一般以礦渣溢流口高度為準(zhǔn)。

上部燃燒空間的直徑比沸騰層有所擴(kuò)大，在此加入二次空氣，使被吹起來的礦料細(xì)粒在此充分燃燒，以確保一定的燒出率，同時(shí)降低氣體流速，以減少吹出的礦塵量，減輕爐氣除塵的負(fù)荷。一、硫鐵礦焙燒的基本原理23一、硫鐵礦焙燒的基本原理24二、沸騰焙燒的工藝條件第二節(jié)硫鐵礦制取二氧化硫爐氣1.沸騰層溫度溫度一般控制在850950C左右，影響溫度的主要因素是投料量、礦料的含硫量以及空氣加入量。

為使沸騰層溫度保持穩(wěn)定，應(yīng)使投料量、礦料的含硫量以及空氣加入量盡量固定不變。礦料含硫量一般變化不大；而調(diào)節(jié)空氣加入量來改變溫度，會(huì)影響爐氣中二氧化硫的濃度，也會(huì)造成沸騰層氣體速度的變化，進(jìn)而影響爐底壓力。故常用調(diào)節(jié)投礦量來控制沸騰層溫度。25二、沸騰焙燒的工藝條件

2.爐氣中二氧化硫的濃度空氣加入量一定時(shí)，提高爐氣中二氧化硫的濃度，可以降低三氧化硫的濃度。三氧化硫濃度的降低，對(duì)凈化工序的正常操作和提高設(shè)備能力是有利的。而二氧化硫濃度增大，空氣過剩量就減少，造成燒渣中殘硫量增加，這是不利的。故爐氣中二氧化硫濃度一般控制在10%-14%為宜。

3.爐底壓力爐底壓力一般在8.8-11.8KPa（表壓）。爐底壓力應(yīng)盡量維持穩(wěn)定，壓力波動(dòng)會(huì)直接影響空氣加入量，隨后沸騰層溫度也會(huì)波動(dòng)，一般用連續(xù)均勻排渣來控制爐底壓力穩(wěn)定。26二、沸騰焙燒的工藝流程三、沸騰焙燒工藝流程27二、沸騰焙燒的工藝流程

礦料先由皮帶輸送機(jī)送到加料貯斗，經(jīng)圓盤加料器連續(xù)加料。礦料從加料口均勻地加入沸騰爐，鼓風(fēng)機(jī)將空氣鼓入沸騰爐下部的空氣室，爐內(nèi)進(jìn)行焙燒反應(yīng)。焙燒生成的爐氣出沸騰爐后先到廢熱鍋爐，爐氣在廢熱鍋爐內(nèi)降溫（利用爐氣的熱量產(chǎn)生蒸汽），同時(shí)除去一部分礦塵。

爐氣出廢熱鍋爐再進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，在此除去大部分礦塵進(jìn)入電除塵器，經(jīng)過廢熱鍋爐、旋風(fēng)除塵器、電除塵器多次除塵，使?fàn)t氣中礦塵含量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）降到0.2~0.5g/cm3，爐氣送凈化工序進(jìn)行凈化。沸騰爐的燒渣和上述除去的礦塵，均由埋刮板機(jī)送到渣塵貯斗，再由運(yùn)渣車運(yùn)走。28第三講爐氣的凈化與干燥一、爐氣的凈化1.爐氣凈化的目的和要求爐氣經(jīng)焙燒得到的爐氣中，除含有轉(zhuǎn)化工序所需的有用氣體SO2和O2以及惰性氣體N2之外，還含有SO3、As2O3

、SeO2

、H2O、氟化物及礦塵等，它們均為有害物質(zhì)，在進(jìn)入轉(zhuǎn)化工序之前必須除去。

爐氣中的礦塵不僅會(huì)堵塞設(shè)備與管道，而且會(huì)造成后續(xù)工序催化劑失活；砷和硒則是催化劑的毒物；爐氣中的水分和SO3極易形成酸霧，不僅對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，而且很難被吸收除去。故爐氣在送入轉(zhuǎn)化之前，必須先對(duì)爐氣進(jìn)行凈化，使之達(dá)到凈化指標(biāo)。29一、爐氣的凈化⑴礦塵的清除對(duì)爐氣中的礦塵清除，需了解礦塵的粒度大小，采用相應(yīng)的凈化方法來清除。依據(jù)礦粒由大到小可一次采用自由沉降（如降塵室）或旋風(fēng)分離（如旋風(fēng)分離器）、電除塵（0.1-10μm）、液相洗滌法（＜0.05μm，泡沫洗滌塔）。⑵砷、硒的清除

砷、硒在焙燒過程中分別形成氧化物As2O3、SeO2，它們?cè)跉怏w中的飽和含量隨著溫度降低而迅速下降，因此可采用水或稀硫酸來降溫洗滌爐氣。實(shí)踐證明，當(dāng)溫度低于50℃時(shí)，氣體中的砷、硒的氧化物已降至規(guī)定的指標(biāo)值以下。2.爐氣凈化的原理和方法30一、爐氣的凈化⑶酸霧的形成與清除酸霧是利用水或稀硫酸洗滌爐氣時(shí)，洗液中的水蒸氣進(jìn)入氣相，使?fàn)t氣中的水蒸氣的含量增加，造成水蒸氣與SO3結(jié)合成硫酸蒸氣。當(dāng)溫度降到一定程度，硫酸蒸氣就會(huì)達(dá)到飽和，直至過飽和。當(dāng)過飽和度等于或大于過飽和度的臨界值時(shí)，硫酸蒸氣就會(huì)在氣相中冷凝，形成在氣相中懸浮的微小液滴，稱之為酸霧。

實(shí)踐證明，氣體的冷卻速度越快，蒸氣的過飽和度越高，越易形成酸霧。為防止酸霧的形成，必須控制一定的冷卻速度，使整個(gè)洗滌過程中硫酸蒸氣的過飽和度低于臨界值。31一、爐氣的凈化

酸霧的清除，采用電除霧器完成。為了提高除霧效果，采用逐級(jí)增大粒徑、逐級(jí)分離的方法。一是逐級(jí)降低洗滌酸的濃度，從而使氣體被增濕，酸霧因吸收水分而增大粒徑；一是逐級(jí)冷卻氣體，使酸霧也被冷卻，氣體中的水分在酸霧的表面亦被冷凝，同樣可以增大酸霧的粒徑。此外增加電除霧器的段數(shù)，增加氣體在電除霧器中的停留時(shí)間，到達(dá)提高除霧的效果。

32一、爐氣的凈化3.爐氣凈化的工藝流程以硫鐵礦為原料的接觸法制酸裝置的爐氣凈化流程有很多種。如酸洗流程、水洗凈化流程等。（1）酸洗流程“文泡冷電”酸洗流程動(dòng)力波凈化工藝（2）水洗流程a)文泡文水洗流程b)文泡電水洗流程c)文文冷電水洗流程33二、爐氣的干燥第三講爐氣的凈化與干燥★★目的：除去水蒸氣，防止生成酸霧（腐蝕設(shè)備、污染大氣）?！铩锔稍镌?

濃硫酸的強(qiáng)吸濕性爐氣中水蒸氣的分壓大于硫酸液面上的水蒸氣分壓時(shí)，爐氣即被干燥。34二、爐氣的干燥圖7-6爐氣干燥流程示意圖35●旋風(fēng)除塵此方法主要是排出0.1～0.2μｍ以上的礦塵顆粒?！裎氖瞎芟礈?/p>

水洗凈化常用文氏管洗滌器，文氏管洗滌器是由收縮管、頸管和放大管三部分組成。文氏管洗滌器H2OH2O爐氣爐氣爐氣爐氣●電除塵

電除塵（除霧）器是利用靜電引力的作用，將氣流中的塵粒（霧粒）沉析從而使氣體達(dá)到凈化的目的。爐氣爐氣負(fù)極正極排渣電除塵器3637第四講

二氧化硫的催化氧化一、二氧化硫催化氧化的基本原理1.SO2氧化為SO3的化學(xué)平衡這是一個(gè)體積縮小的、可逆放熱的、氣固相催化反應(yīng)2SO2+O22SO338一、二氧化硫催化氧化的基本原理

★★

溫度：當(dāng)壓力、爐氣組成一定時(shí)，降低溫度，可提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率（二氧化硫氧化放熱反應(yīng)）

★★壓力：二氧化硫氧化反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，提高壓力可提高平衡轉(zhuǎn)化率

★★爐氣起始組成：溫度、壓力一定，焙燒同樣的含硫原料，因所用空氣過剩系數(shù)不同，平衡轉(zhuǎn)化率不同，空氣過剩系數(shù)大，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高2SO2+O22SO3392.二氧化硫氧化的反應(yīng)速率溫度和爐氣的起始濃度對(duì)反應(yīng)速率均有影響。3.二氧化硫氧化催化劑

目前生產(chǎn)中，普遍采用釩催化劑?；钚越M分是五氧化二釩。引起釩催化劑中毒的物質(zhì)有砷、氟、酸霧及礦塵等。一、二氧化硫催化氧化的基本原理40二、二氧化硫氧化的工藝條件第四節(jié)二氧化硫的催化氧化1.反應(yīng)溫度（適宜溫度）

原則：適宜溫度必須在催化劑活性溫度范圍內(nèi)。催化劑床層溫度應(yīng)沿最佳溫度線變化，即先高后低（反應(yīng)速率與轉(zhuǎn)化率矛盾）2.二氧化硫的起始濃度（適宜濃度）

原則：硫酸生產(chǎn)總費(fèi)用最低的。（觸媒層阻力與生產(chǎn)總費(fèi)用矛盾）。

41二、二氧化硫氧化的工藝條件3.最終轉(zhuǎn)化率（適宜最終轉(zhuǎn)化率）

最終轉(zhuǎn)化率是硫酸生產(chǎn)的重要指標(biāo)之一。提高最終轉(zhuǎn)化率可以減少廢氣中SO2含量，減輕對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)也可以提高硫的利用率，降低生產(chǎn)成本，但卻導(dǎo)致催化劑用量和流體通過催化劑床層阻力的增加，故從經(jīng)濟(jì)角度，其最終轉(zhuǎn)化率也存在最適宜值。

最適宜的最終轉(zhuǎn)化率與所采用的工藝流程、設(shè)備和操作條件有關(guān)。如二轉(zhuǎn)二吸工藝達(dá)到99.5%42二氧化硫的催化氧化三、二氧化硫催化氧化的工藝流程

隨著硫酸工業(yè)的發(fā)展，轉(zhuǎn)化工藝流程經(jīng)歷了很大發(fā)展。其最終目的是提高轉(zhuǎn)化率，節(jié)省單位產(chǎn)品催化劑用量，降低基建投資和系統(tǒng)阻力。為此必須使SO2催化氧化過程實(shí)現(xiàn)最佳化。為了使轉(zhuǎn)化器中的SO2催化氧化過程盡可能按最適宜溫度曲線進(jìn)行，隨著轉(zhuǎn)化率的提高，必須從反應(yīng)系統(tǒng)中移除多余的熱量，使溫度相應(yīng)的降低。

根據(jù)轉(zhuǎn)化次數(shù)來分有“一轉(zhuǎn)一吸”流程和“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程。43圖3-1，Ⅲ、Ⅰ-Ⅳ,、Ⅱ組合形式的兩轉(zhuǎn)兩吸流程三、二氧化硫催化氧化的工藝流程44“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程與“一轉(zhuǎn)一吸”流程比較，具有下述優(yōu)點(diǎn)：1）最終轉(zhuǎn)化率比一次轉(zhuǎn)化高。2）能夠處理二氧化硫含量高的爐氣。3）“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程多了一次轉(zhuǎn)化和吸收，但實(shí)際投資和生產(chǎn)成本均有所降低，勞動(dòng)生產(chǎn)率有所提高?！皟赊D(zhuǎn)兩吸”流程存在的缺點(diǎn)如下：1）由于增設(shè)中間吸收塔，轉(zhuǎn)化氣溫度由高到低、再到高，整個(gè)系統(tǒng)熱量損失較大。2）兩次轉(zhuǎn)化較一次轉(zhuǎn)化增加了一臺(tái)中間吸收塔及幾臺(tái)換熱器，阻力比一次轉(zhuǎn)化流程增大3900-4900Pa。三、二氧化硫催化氧化的工藝流程45四、二氧化硫轉(zhuǎn)化器

二氧化硫的催化氧化

二氧化硫催化氧化器通常采用多段換熱的形式，其特點(diǎn)是氣體的反應(yīng)過程和降溫過程分開進(jìn)行。反應(yīng)催化床分3-5段。

轉(zhuǎn)化器的中間冷卻方式：段間換熱主要有間接換熱式和冷激式兩種。46四、二氧化硫轉(zhuǎn)化器

內(nèi)部間接換熱的優(yōu)點(diǎn)是使整個(gè)轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)緊湊、阻力小、熱損失小。但也有轉(zhuǎn)化器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、維修不便的缺點(diǎn)。外部換熱的缺點(diǎn)是連接管線長、阻力大、熱損失大。優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)化器內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單。

間接換熱又分為內(nèi)部間接換熱和外部間接換熱。

冷激方式有爐氣(SO2)冷激、空氣(O2)冷激兩種方式。47四、二氧化硫轉(zhuǎn)化器485三氧化硫的吸收及尾氣的處理SO3的吸收反應(yīng)是SO3與硫酸溶液中的H2O進(jìn)行反應(yīng)：當(dāng)n>1時(shí)生成發(fā)煙硫酸；

n=1時(shí)生成無水硫酸；

n<1時(shí)生成含水硫酸。49第五節(jié)三氧化硫的吸收及尾氣的處理一、吸收的工藝條件1．吸收酸濃度圖9吸收酸濃度、溫度對(duì)吸收率的影響

如圖所示，在任何溫度下選擇濃度為98.3%的硫酸作為吸收液比較合適。若吸收酸濃度太低，因水蒸氣分壓增高，易形成酸霧；但若吸收酸濃度太高，則液面上SO3分壓較高，氣相中的不能完全被吸收。50一、吸收的工藝條件2．吸收酸的溫度

吸收酸溫度對(duì)吸收率的影響是明顯的，在其他條件相同的情況下，吸收酸溫度升高，由于酸液自身的蒸發(fā)加劇，使液面上總的蒸氣壓明顯增加，從而降低吸收率。從圖10可以看出，溫度越低，吸收率越高，因此，從吸收的角度考慮，酸溫低好。在酸液吸收三氧化硫時(shí)，如用噴淋式冷卻器來冷卻吸收酸，酸溫應(yīng)控制在60-75℃左右。

圖10發(fā)煙硫酸吸收率與三氧化硫含量及溫度的關(guān)系513.進(jìn)吸收塔的氣體溫度一、吸收的工藝條件

在一般的吸收操作中，進(jìn)塔氣體溫度較低有利于吸收。但在吸收SO3時(shí)，并不是氣體溫度越低越好。因轉(zhuǎn)化氣溫度過低，易形成酸霧，尤其在爐氣干燥不佳時(shí)愈甚。當(dāng)爐氣含水量為0.1g/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時(shí)，其露點(diǎn)為112℃，故控制進(jìn)入吸收塔的氣體溫度一般不低于120℃，以減少酸霧的形成。若爐氣干燥程度較差時(shí)，則還應(yīng)適當(dāng)提高進(jìn)氣溫度。

52二、吸收工藝流程第五節(jié)三氧化硫的吸收及尾氣的處理1.吸收流程的配置吸收SO3系放熱過程，隨著過程的進(jìn)行，吸收酸的溫度隨之升高，為使循環(huán)酸溫度保持在一定的范圍，必須設(shè)置冷卻裝置。另外每個(gè)吸收塔除應(yīng)有自己的循環(huán)酸貯槽外，還應(yīng)有輸送酸的泵。因此，吸收工序的設(shè)備應(yīng)由吸收塔、酸貯槽、泵和冷卻器等組成。酸液循環(huán)配置的方案有如圖7-11所示的幾種。53二、吸收工藝流程圖11塔、槽、泵、酸冷卻器的聯(lián)結(jié)方式圖

54二、吸收工藝流程

（a）配置：酸冷卻器設(shè)在泵后，酸流速較大，傳熱系數(shù)大，所需的換熱面積較??；干吸塔基礎(chǔ)高度相對(duì)較小，可節(jié)省基建費(fèi)用；冷卻管內(nèi)酸的壓力較高，流速大，溫度較高，腐蝕較嚴(yán)重；酸泵的腐蝕也較嚴(yán)重。55二、吸收工藝流程

（b）配置：酸冷卻管內(nèi)酸液流速小，需較大傳熱面積；塔出口到酸槽的液位差較小，會(huì)因?yàn)樗崃鲃?dòng)不暢造成事故；冷卻管內(nèi)酸的壓力小，流速小，酸對(duì)換熱管的腐蝕較小56二、吸收工藝流程

（c）配置：酸的流速介于上述二者之間，傳熱較好；冷卻器設(shè)在泵前，酸在冷卻器管內(nèi)流動(dòng)一方面靠位差，另一方面靠泵的抽吸，管內(nèi)受壓較小，比較安全。

57二、吸收工藝流程2.典型的吸收流程圖7-12生產(chǎn)發(fā)煙硫酸和濃硫酸的工藝流程58二、吸收工藝流程

含水分的凈化氣從干燥塔3底部進(jìn)入，與塔頂噴淋下來的93%濃硫酸逆流接觸，氣相中水分被硫酸吸收。干燥后的氣體再經(jīng)塔頂高速型纖維捕沫層，將夾帶的酸沫分離掉，送至轉(zhuǎn)化工序。噴淋酸吸收水分的同時(shí)溫度升高，由塔底出來后進(jìn)入貯槽，再經(jīng)酸泵送至冷卻器，循環(huán)使用。噴淋酸吸收水分后，濃度稍有降低，為了保持一定酸的濃度，必須從SO3吸收塔連續(xù)送來的98.3%硫酸加入酸貯槽6，與干燥塔流出的酸混合。噴淋酸由于吸收水分和增加98.3%硫酸后，酸量增多，應(yīng)連續(xù)將多余的酸送至吸收塔或作為成品酸送入酸庫。59三、尾氣的處理第五節(jié)三氧化硫的吸收及尾氣的處理

尾氣中主要有SO2，極少量SO3及酸霧，提高SO2的轉(zhuǎn)化率是減少尾氣中SO2含量的根本方法，實(shí)際生產(chǎn)中可采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程，使SO2轉(zhuǎn)化率達(dá)以上，不必處理即可排放，而未采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”流程的工廠尾氣仍需處理。

氨-酸法是用氨水吸收尾氣中的SO2、SO3及酸霧，最終生成(NH4)2SO4溶液。氨-酸法過程由吸收、分解、中和三個(gè)部分組成。60三、尾氣的處理（1）吸收氨水吸收SO2，先生成(NH4)2SO3和NH4HSO3溶液，其反應(yīng)如下：

（2）分解因補(bǔ)充氨而使吸收液量有所增加，多余的吸收液用93%硫酸進(jìn)行分解，可得含有一定量水蒸氣的純SO2和(NH4)2SO4溶液（3）中和分解過程加入的過量H2SO4需再用氨水中和《化妝品術(shù)語》起草情況匯報(bào)中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月