王金萍硫酸

硫酸生产的工艺流程设计演讲人：王金萍班级：10化工指导人：周凯目录第一章概述第二章二氧化硫炉气的制造及净化第三章二氧化硫的催化氧化第四章三氧化硫吸收及尾气处理1234第一章概述物理性质：1、按SO3与H2O的摩尔比分类，大于1时称为发烟硫酸，其余称为硫酸。2．以其中所含H2SO4的重量百分比来表示，常用有：98%硫酸（98酸）、100%硫酸（无水硫酸）、20%发烟硫酸（105酸）。3.工业硫酸的结晶点化学性质：1.吸水性2.脱水性3.强氧化性1、硫酸是无机化工、有机化工中用量最大、用途最广的化工产品。2、主要用于生产磷肥(在我国占硫酸总量的65-75%);此外还可用于生产无机盐、无机酸、有机酸、化纤、塑料、农药、颜料、染料、硝化纤维、TNT硝化甘油及中间体等；石油、冶金行业也都大量使用。3、被称为工业之母。用途硫酸性质1.铅室法2.硝化法两种方法硫酸的生产方法接触法硝化法1.硫铁矿2.硫磺3.硫酸盐4.冶炼气以下为原料生产硫酸的原料硫铁矿硫酸硫酸盐冶炼气分为普通硫铁矿和磁硫铁矿普通硫铁矿的主要成分是FeS2，纯净的FeS2多为正方晶系，呈金黄色，称为黄铁矿；硫磺是制造硫酸使用最早而又最好的原料。硫磺的来源有天然硫磺，从石油和天然气副产的回收硫磺，以及用硫铁矿生产的硫磺。自然界中存在看许多硫酸盐、其中以石膏的蕴藏量最为丰富，将其先还原成SO2气体，然后再加工成硫酸几乎所有金属冶炼工业都产生含有二氧化硫的尾气，这也是目前世界制造硫酸的重要资源。在冶炼气制酸中要求回收尾气二氧化硫的含量低于5%~7%。第二章二氧化硫炉气的制造及净化硫铁矿文本文本沸腾焙烧炉气净化及干燥本文采用的是硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺原料预处理工艺流程送入沸腾炉焙烧的硫铁矿，一般粒度不得超过4～5mm，因此，硫铁矿破碎通常需要粗碎和细碎两道工序。粗碎使用颚式破碎机，细碎用辊式压碎机或反击式破碎机。破碎配矿干燥脱水硫铁矿产地不同，成分相差大。为了操作稳定，炉气成分均一，要符合制酸工艺要求。通常用铲车或行车将贫矿和富矿按比例抓取、翻堆混合。这使低矿料得到充分利用。块矿含水一般低于5%，，尾砂含水量多，高达15%～18%。沸腾炉干法加料要求湿度在6%以内，水量过多会影响炉子正常运行。所以将湿矿进行脱水。为了维持正常的沸腾操作状态，水含量高的矿粉在进入焙烧炉之前要进行干燥、使矿粉含水量降到6％以下。自然干燥，滚筒干燥机进行烘干。预处理方法硫酸生产的工艺条件矿液空气硫铁矿放空产品硫酸12345678989101112131415161718192021222324242525以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺流程图1-沸腾焙烧炉2-空气鼓风机3-废热锅炉4-除尘器5-电除尘器6-冷却塔7-洗涤塔8-循环槽9-烯酸泵10-气体冷淋器11-第一级电除雾器12-第二级电除雾器13-干燥塔14，24-循环槽及酸泵15，25-酸冷却器16-二氧化硫鼓风机17，18，20，21-气体换热器19-转化器22-中间吸收塔23-最终吸收塔硫铁矿焙烧方法：1.常规焙烧2.磁性焙烧3.脱砷焙烧4.硫酸化焙烧硫铁矿焙烧过程：1.原料工段：破碎-筛分-矿粒送入焙烧。2.焙烧工段：加沸腾炉，再除尘后喷淋，送入堆场3.净化工段：降温除杂质酸雾，进入干燥塔4.干吸工段：经喷淋干燥水份，进入一吸收塔，返回转化二段进行第二次转化5.转化工段：升压升温进入转化器，以电加热干燥空气6.成品工段：产出98%硫酸进入贮存硫铁矿焙烧沸腾焙烧炉一.工艺条件：为了提高硫的烧出率，一般控制操作炉温在850～950℃，炉底压力9～12KPa，炉气中SO2含量为14%。三者相互联系。其中炉温最为重要，为了保持炉温稳定，必须稳定空气加入量、矿石组成及投矿量。同时采用增减炉内冷却元件数量控制炉床温度。干法、湿法（水洗、酸洗）净化的方法净化的工艺炉气干燥的工艺条件干燥的原理炉气的净化及干燥酸洗：①“三塔二电”酸洗②“二塔二电”稀酸洗③热浓酸洗水洗：①经典水洗②新型水洗1.常用93%--95%的浓硫酸作干燥剂。2.当炉气中的水蒸气分压大于硫酸液面上的水蒸气分压时，炉气即被干燥1.喷淋酸的浓度（93--95%硫酸）2.喷淋酸的温度（30-45℃）3.气体温度（进口30℃）4.喷淋密度（10-15m3/m2·h）工艺条件选择催化氧化基本原理工艺要求及设备一三第三章二氧化硫的催化氧化二1.催化剂表面活性中心吸附氧分子，且使之分解为活泼氧原子2.催化剂表面活性中心吸附SO2分子3.被吸附的SO2和氧分子化合为SO3分子4.SO3分子从催化剂表面脱附进入气相SO2+1/2O2==SO3+Q基本原理条件选择工艺要求转化炉1.外部换热型2.内部换热型1.温度T:对反应式T↓,有利2.SO2最适宜浓度：炉气中SO27%左右3.最终转化率:X转↑，S利用率↑，尾气SO2↓1.催化剂用量少，设备强度大2.使反应过程沿最适宜温度曲线进行3.阻力小，结构简单，投资少第四章三氧化硫吸收及尾气处理一、三氧化硫的吸收1.原理：从接触室出来的气体，主要是SO3、N2以及剩余的未起反应的O2和SO2。SO3与H2O化合就生成了H2SO42.影响吸收过程因素：硫酸含量：含量过高或过低都不适宜。吸收液中含量越低，温度越高，酸雾形成就大，相应SO3损失越多。酸的温度：酸温低好，低酸温会导致局部产生数量相当的酸雾并消耗大量的冷却水，从而增加硫酸成本进塔气温：为避免酸雾，气体温度不能太低，在转化气中水含量过高时，提高吸收塔的进气温度，能有效减酸雾的形成循环酸量：酸量不足，吸收率下降，酸量过多，增加动力消耗，严重时会造成气体夹带酸沫和液泛。因素二、废气处理经过吸收工序的尾气中，仍含有少量二氧化硫及部分三氧化硫。对尾气中的二氧化硫及三氧化硫必须加以回收，以减少环境污染。目前国内硫酸大部分采用氨-酸法处理尾气。1.氨-酸法：氨水吸收尾气中的SO2及SO2得到亚硫酸铵和硫酸氢铵溶液，其反应为：ＳO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO32.工艺条件：影响尾气中二氧化硫吸收的主要因素是循环母液的碱度。增加碱度提高吸收率。（1）循环母液碱度：下塔：生产液体SO2时，12～18滴度；生产亚铵时，25～40滴度上塔：生产液体SO2时，6～12滴度；生产亚铵时，15～30滴度（2）循环母液密度：下塔：生产液体SO2时，1.18～1.21g/ml；生产亚铵时，1.32～1.34g/ml上塔：生产液体SO2时，1.10～1.15g/ml；生产亚铵时，1.16～1.25g/ml3.尾气回收率：工业上不低于90%。4.尾气排放SO2浓度：经处理后，浓度不高于3×10-45.流程示意图：循环母液由母液循环泵分别送入上、下塔内，吸收尾气后的母液在分别由塔底回流入上、下塔循环槽。为保持循环槽密度和碱度，需不断向槽内补水和氨水，并向外输送母液，经中和、冷却、结晶后制得亚铵产品。