硫酸生产技术培训技术人员(共8页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上硫酸生产技术培训(技术人员)总体思路:温故知新第一部分 国内生产概况2009年我国硫酸总产量为5969万吨,比增11%。其中:硫磺制酸2796万吨,占46.8%;硫铁矿制酸1385万吨,占23.2%;冶炼烟气制酸1778万吨,占29.8%;其它原料制酸产量10万吨,占硫酸总产量的0.2%,2009年鲁北集团的石膏制酸装置未开车,国内仅有少量硫化氢、废硫酸等原料制酸在生产。2009年,广东省硫酸总产量161万吨,比降12%。除了我公司用硫磺制酸及韶冶用冶炼烟气制酸外,其它都用硫铁矿制酸。第二部分 基础知识硫酸的生产工艺较为简单。不同的原料路线的制酸工艺中,硫磺制酸的工艺
2、最简单,可概括为:两种产品、三条化学方程式、三个平衡、七种单元操作。1 两种产品(1)硫酸(性质及用途)(2)蒸汽(饱和蒸汽、过热蒸汽)生产两种产品所用的物料(原料、中间物料及产品)在整个生产过程中都相互隔开(间接换热)。2 三条化学方程式(1)焚硫反应S(l)O2 (g)= S O2(g)H1H1:硫的燃烧热,硫的温度为298K时,H1 = 9276kJ/kg喷雾式焚硫炉(2)转化反应S O2(g)1/2 O2 (g) S O3(g)H2H2:转化反应热,温度为273K时,H2 = 96kJ/mol可逆反应 平衡转化率温度、压力、原始气体浓度 平衡转化率 两转两吸工艺从转化过程中,把生产的S
3、 O3除去,逆反应将大大减少,有利于提高转化率。所以,需采用“两转两吸”工艺。反应速率转化活化能高 转化速率很低 触媒(催化剂V2O5)固定床转化器(3)吸收反应S O3(g)H2O(l) = H2SO4(l)H3H3:吸收反应热,132.4kJ/ mol填料塔3 三个平衡物料平衡(容易理解、贯穿整个生产过程)热平衡(平衡转化率;余热利用;保温;换热面积;冷却水参数,冷却塔选型)相平衡(饱和蒸汽参数;确定进吸收塔的气体温度,避免结露;空气的干燥,S O3的吸收)4 七种单元操作(1)流体输送(贯穿整个生产过程,包括液硫、硫酸、水、空气及炉气、蒸气的输送)(2)传热(除了成品输送工段及脱盐水制取
4、系统的所有工段)(3)蒸发(锅炉,将水变为蒸气)(4)吸收及解吸(空气的干燥、S O3的吸收,中间水的脱二氧化碳、脱盐水的除氧)(5)过滤(脱盐水的制取)(6)反渗透(脱盐水的制取)(7)离子交换(脱盐水的制取)第三部分 工艺流程及其特点1 工艺流程(1)主物料系统制气及气系统:液硫空气 S O2 炉气 S O2S O3 炉气 尾气酸系统:水(空气中的水和补充水),S O3 炉气,工业硫酸,硫酸(S)(2)液硫保温系统硫的熔点:110119蒸汽,冷凝水(3)锅炉热力系统自来水,脱盐水,饱和蒸汽,过热蒸汽(4)脱盐水及除氧系统工业水,中间水,脱盐水,锅炉给水,压缩空气(气动阀用,工艺用)(5)循
5、环水系统补充水,循环水(6)开/停车辅助系统初酸输送系统焚硫、转化升温系统2 车间平面布置图(1)罐区(2)焚硫、锅炉及转化(3)风机房及干燥、吸收(4)循环水冷却(5)脱盐水及除氧3 主要设备(1)空气风机整个系统由压缩机、电动机、增速器、润油油系统、动力油站等组成。风机为单吸入、单级、悬臂或双支撑结构,10KV电机驱动压缩机。压缩机叶轮采用高效叶轮,效率高、节能。空气风机设计参数进口流量: 700m3/min出口升压: 40kPa额定功率: 640kW电机电压 10kV电机功率 700kW(2)转化器转化工序的核心设备是转化器,本工序的特点是高温操作,介质为高温SO3、SO2气体。转化器材
6、料选用304不锈钢。转化器由筒体、立柱、格栅和隔板组成,完全焊接结构。不锈钢材料高温下仍具有较好的强度,在操作温度下比碳钢要高好几倍,漏气、串气的问题将得到解决,提高了转化率和系统的稳定生产,改善了工厂的操作环境。硫磺制酸系统故障率低,使用不锈钢转化器有更多的优越性。主要技术参数:直径:5600总高:15200材质:304H不锈钢标方空速:0.40m/s触媒:正常76.2m2最大容积: 84m3设备总重: kg (3)焚硫炉采用喷雾式焚硫炉,其结构简单、容积强度高。炉型为卧式钢制圆筒内衬保温砖和耐火砖结构。液体硫磺经喷枪喷入炉内,空气由端部进气口进入,经旋流装置与雾化后的硫磺充分接触燃烧,产生
7、SO2气体。主要技术参数:结构参数如下衬后内径:3500mm衬后长度:12000mm主要工艺参数及特性炉膛操作温度:10001200炉膛操作压力:0.03MPa(G)雾化方式:机械雾化工作介质:空气、液硫、SO2气体喷枪喷硫量::1.63.6m3/h液硫磺温度:135145空气温度:65正常空气流量:32735Nm3/h;最大空气流量;36000Nm3/h设备外壳温度:65燃烧强度: 328159282/115=KJ/M3.h(4)干燥和吸收塔干燥塔和吸收塔的结构基本相同,均为立式圆筒形结构,碳钢内衬耐酸瓷砖,塔底为蝶形底;干燥塔和吸收塔内部隔离层均采用耐酸石棉板。干燥塔和吸收塔塔内填料采用高
8、效的76mm陶瓷矩鞍填料,填料支撑选择大开孔率的瓷球拱,使塔底受力更为均匀合理,不易漏酸、维修方便。分酸器采用槽管式分酸器,可使酸的分布更加均匀,大大改善了填料的润湿率和分酸均匀度,增大空塔速度,提高吸收效率。干燥塔顶采用高效丝网除雾器,吸收塔顶采用高效纤维烛式除雾器。干、吸塔外形尺寸和相关技术参数如下:干燥塔筒体内径: 3400总高: 16000填料高: 4000酸喷淋强度:28m3/m2.h空塔气速:1.18m/s第一吸收塔筒体内径:3400总高: 16000填料高: 4000酸喷淋强度:22m3/m2.h空塔气速:1.13m/s第二吸收塔筒体内径:3400总高: 14500填料高: 40
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