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工业硫酸生产工艺及用能特点
工业硫酸生产工艺及用能特点
(一)生产工艺流程
硫酸被誉为“化学工业之母”,广泛用于各个工业部门。硫酸的生产在早期采用硝化法,设备
生产效率低,产品浓度低。目前,硝化法逐渐被接触法所取代。
接触法是冶炼烟气制酸主要的生产方法,普遍采用钒触媒做催化剂,由于钒触媒对烟气成分及
有害杂质有严格要求,所以原料不同,产生不同的接触法制酸工艺,综合起来,接触法制酸的基本过
程如下:
原料处理——SO2炉气制取——净化——SO2转化——SO3吸收——尾气吸收
首先从含硫原料中制造出含有二氧化硫和氧气的气体,然后将含二氧化硫和氧气的气体接触氧
化成三氧化硫气体(转化过程),再将三氧化硫与水结合即生产出硫酸(吸收过程)。转化过程必须采
用触媒催化,吸收过程采用浓硫酸吸收,三氧化硫与浓硫酸中的水分结合再补充适量水制成成品硫酸。
硫酸的生产根据使用含硫原料的不同可以分为3大类:硫磺制酸、硫铁矿制酸和烟气制酸。
1.硫磺制酸
硫磺制酸主要工序包括熔硫工序、焚硫工序、转化吸收工序。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,采用“3+1”或“3+2”两转两吸工艺,并采用中压锅炉和省煤器回收
焚硫和转化工序的余热,产生中压过热蒸汽。
熔硫工序:外购硫磺经皮带输送至快速熔硫槽,通过间接加热、搅拌成为液体硫磺,溢流至粗
硫槽后,经粗硫泵打入经过液硫过滤器过滤,过滤后的合格液硫进入中间槽,经中间槽泵打到液硫贮
罐贮存以备焚硫工段使用。在熔硫过程中由低压蒸汽提供热源。
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硫磺
蒸汽
冷凝液
快速熔硫槽
液硫
酸循环槽液硫过滤器
循环酸液硫
空气空气
干燥塔焚硫炉
高温炉气
除盐水除盐水蒸汽过热蒸汽发电
省煤器余热锅炉过热器
炉气
混合气
转化器混合气
(两转两吸)
混合气吸收塔循环酸酸循环槽
尾气处理排放
成品酸储罐
成品酸
图1硫磺制酸工艺流程图
焚硫工序:来自熔硫工序的精制液硫,由液硫泵加压后经机械喷嘴喷入焚硫炉,焚硫所需的空
气经空气鼓风机鼓入干燥塔,在干燥塔内与98%浓硫酸逆向接触,吸收空气中的水分,然后进入焚硫
炉与硫蒸气混合燃烧生成含SO212%左右、温度在1000℃左右的的高温炉气,经余热锅炉回收热量后,
温度降至430℃左右进入转化工序。
转化吸收工序:转化吸收普遍使用两转两吸工艺,以“3+1”两转两吸工艺为例,经余热锅炉
回收热量后的炉气先进入转化器一段催化剂床层进行反应,出口气体温度升至600℃左右,然后