硫酸生产工艺流程.doc

硫酸生产工艺流程简述本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、气体的干燥、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。基本工艺流程图如下：1-沸腾焙烧炉；2-空气鼓风机；3-废热锅炉；4-旋风除尘器；5-文氏管；6-泡沫塔；7-电除雾器；8-干燥塔；9-循环槽及酸泵；10-酸冷却器；11-二氧化硫鼓风机；12，13，15，16-气体换热器；14-转化器；17-中间吸收塔；18-最终吸收塔；19-循环槽及酸泵；20-酸冷却器 经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿，送入沸腾焙烧炉l下部的沸腾床内，与经空气鼓风机2从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出，进入废热锅炉3。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。 炉气在废热锅炉内冷却到约3500C，用以生产3.82Mpa、450摄氏度的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分，与锅炉的汽包连接，用以回收部分焙烧反应热。从废热锅炉出来的炉气，还含有相当数量的矿尘，经旋风除尘器4初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘，与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场，等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管5、泡沫塔6和电除雾器7。文氏管对炉气进行除尘和降温，炉气经文氏管后，其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中，炉气中所含的微量三氧化硫，从硫酸蒸汽形态转变成酸雾；砷、硒和其他一些金属的氧化物则成为固态粒子，从气相中分离出来；它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去，另一部分随气体进入电除雾器，在高压静电作用下被清除干净。通常，控制出净化系统的炉气温度在400C以下，以保证干燥-吸收系统的水平衡。 净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统，经CN过滤器处理后抽回系统循环使用。 经过净化的气体，在干燥塔8中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量，所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器10，用冷却水把热量移走，为了减少气体夹带硫酸雾沫对设备造成的腐蚀，通常在干燥塔顶部装设丝网除沫器。 经过干燥的气体进入二氧化硫鼓风机11，提升压力后，送往转化工序。除送人沸腾焙烧炉的空气依靠空气鼓风机克服沸腾床的阻力外，整个系统的气体输送，都依靠这一台二氧化硫鼓风机。 从二氧化硫鼓风机出来的气体，首先经过换热器12和13，依次被从转化器14第三段和第一段出来的三氧化硫气体加热，于大约4200C的温度下，进入转化器的第一段。气体中的部分二氧化硫，在钒催化剂的催化作用下，与气体中的氧进行反应，生成三氧化硫并放出反应热，使反应后的气体温度升高。为了使未反应的那部分二氧化硫进一步转化，从第一段出来的气体在换热器13内进行冷却，然后进入第二段。继续进行二氧化硫的转化反应。从第二段出来的气体，在换热器15中被冷却，然后进入第三段进行转化。从第三段出来的气体中，绝大部分二氧化硫已经转化为三氧化硫。为了达到更高的最终转化率，使从第三段出来的气体在换热器12中被冷却并在中间吸收塔17内用浓硫酸将气体中的三氧化硫吸收除去。 从中间吸收塔出来的气体，已基本上不含三氧化硫，只含有少量未转化完全的二氧化硫。为使气体达到催化氧化所需要的温度，气体通过换热器16和15，依次被从第四段出来的气体和第二段出来的气体加热，然后进入转化器的第四段，进行二氧化硫的最终转化。经过第四段转化，二氧化硫总转化率可达到99.7以上。从转化器第四段出来的气体，在换热器16中被冷却，然后进入最终吸收塔18，将气体中的三氧化硫全部吸收除去。在一般情况下，从最终吸收塔出来的气体，可以达到环境保护规定的排放标准，通过烟囱排入大气。中间吸收塔和最终吸收塔都设有酸循环系统，用浓度为98的硫酸进行吸收。在酸循环系统中，设有酸冷却器20，用以排除吸收反应热。为了除去气体中夹带的硫酸雾沫，在中间吸收塔和最终吸收塔的顶部通常装有纤维除雾器。在吸收塔酸循环系统和干燥塔酸循环系统之间，设有串酸管线，不断向干燥酸循环系统补充从吸收酸循环系统来的浓硫酸，使干酸保持规定的浓度。多余的干燥酸，移人吸收酸循环系统，酸中的水分作为补充水的一部分，用于与三氧化硫反应生成硫酸，也可以作为成品出售。为了提供由三氧化硫生成硫酸所需要的水分，须不断向吸收酸循环系统中加水。由于三氧化硫不断被吸收，生成硫酸，所以吸收酸循环系统的硫酸数量不断增加。增加的部分引出生产系统，作为成品。