【正文】 到液相主體。 1． 5． 1 利用液體洗滌的煙氣凈化 將液體噴淋或分 散成極細小的顆?；驑O薄的液膜層，使之與煙氣有充分接觸的機會，由于慣性力，當氣流沖擊到液體顆?；蛞耗訒r，懸浮在氣體中的雜質即被液體吸收著，從而與煙氣分離。我們規(guī)定干燥后煙氣中的水份不超過 g/Nm3，這是因為經(jīng)干燥后的煙氣中殘存的水份，與轉化生成的三氧化硫結合成硫酸蒸汽，在進入吸收塔時生成酸霧。總的看來，硫酸濃度愈高，所需填料面就愈小。 濃度低于 85%的硫酸，在 100℃以下，硫酸液面上的硫酸蒸汽和三氧化硫很少，實際上可認為只存在水蒸汽。 1． 4． 4． 2 干燥塔所用的硫酸濃度和溫度。在這種情況下，熱量只是轉變了一個形式。溫度愈高含水量愈多、溫度越低含水量愈少。 （ 3） 酸霧粒間互相碰撞，發(fā)生凝聚現(xiàn)象，使小顆粒變成較大顆粒，再不斷地碰撞凝聚，細小顆粒逐漸變成了大顆粒。 以上講的露點、飽和、過飽和、臨界過飽和及形成霧等現(xiàn)象，不僅是含有水蒸汽的空氣有，凡是含有可凝組分的氣體也都 有。至此，清除三氧化二砷、氟化氫和二氧化硒的任務，以及去除塵的任務，便同清除酸霧的任務結合在一起了，這樣整個煙氣的濕法凈化便成為主要是氣溶膠粒子的分離過程了，而且主要是集中到酸霧的清除上了。 目前使用的洗滌凈化流程，不需要預先把塵清除得很干凈，因為在洗滌三氧化二砷，氟化物等雜質的同時，還能進一步把殘存的塵除掉。 粒徑小于 微米的雜質 ,已漸漸接近分子大小 ,它的運動規(guī)律和氣體分子相似。也受到整個國家的工業(yè)發(fā)展水平和江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 3頁共 42 頁 技術水平（如材料、儀表等）的限制。 1． 1． 5 三氧化硫：煙氣中的三氧化硫一般在 %左右。氟進入成品酸也會影響硫酸的用途。 三氧化二砷能在催化劑表面生成不揮發(fā)的五氧化二砷（ AS2O5），覆蓋催化劑表面使轉化率降低。下面分析一下塵、砷、氟等主要雜質對催化劑、設備和成品酸質量的危害和影響。煙氣凈化的目的就是除掉這些有害雜質。三氧化二砷是危害催化劑最嚴重的毒物，也影響成品酸質量。氟化氫與二氧化硅（ SiO2）會起化學反應生成四氟化硅（ SiF4）： 江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 2頁共 42 頁 4HF+SiO2 SiF4↑ +2H2O 四氟化硅遇水后又會反應放出氟化氫SiF4+（ x+2） H2O SiO2 XH2O↓ +4HF↑ 所以，氟化氫是腐蝕塔內瓷磚、填料瓷環(huán)和破壞催化劑載體（硅藻土的主要成分是二氧化硅）的嚴重毒物。因此，在實際生產中控制水份指標比控制酸霧指標更加重要。 （ 2）煙氣凈化要徹底，必然要用先進的工藝和高效的設備，這直接受到硫酸工業(yè)的設計、制造和操作技術水平的限制。 粒徑小于 2 微米到 微米的雜質要靠更強大的外力作用才能從煙氣中分離出來 .常見的辦法是使煙氣通過高壓電場 ,讓粒子帶上電荷被電力牽引到極板上，從而使雜質從煙氣中分離出來。這是因為：一是煙氣所含塵量很多，不先除去將影響其它雜質的凈化；二是塵的顆粒大較易除去。 因此，不管具體過程如何，在煙氣中未被洗滌溶解的雜質微粒，最終幾乎都要溶于酸霧之中。開始生成霧的過飽和度稱為臨界飽和度。在過飽和條件下，水蒸汽會很快在酸霧顆粒上凝結并將酸霧稀釋，最終使酸霧的濃度稀釋到與氣相中的水蒸汽分壓相平衡的濃度（即酸霧的飽和水蒸汽分壓與煙 氣中水蒸汽分壓達到相等）。 1． 4． 3 煙氣的冷卻和除熱 煙氣帶入干燥塔的水份大體等于出電除霧器煙氣的飽和水蒸汽含量。一級動力波中就是如此，向煙氣中噴淋洗滌液（稀硫酸）使煙氣溫度降低，煙氣放出的熱量基本上用于蒸發(fā)水份，變成水蒸汽進入煙氣中。煙氣中的水 份含量與煙氣溫度有關，溫度愈高其水份含量就越多，具體含水量 G（ Kg/m3）可計算如下： OHOH PP inP PG2 ???? 式中： PH2O—— 在一定溫度下的飽和水蒸汽壓， KPa： P—— 大氣壓力， KPa； Pin—— 干燥塔入口操作壓力， KPa； 在煙氣干燥過程中，硫酸吸收煙氣中的水份，其濃度會逐漸降低，為使循環(huán)江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 7頁共 42 頁 酸濃度保持在一定范圍內，需要不斷補入一定數(shù)量的 98%硫酸和不斷移走部分93%硫酸，補入和移走 的數(shù)量是由煙氣帶入的水份量，亦即進干燥塔氣體溫度來決定的。這三個組分的多少，主要與硫酸濃度和溫度有關。濃度高過 93%以后，濃度再提高所需填料面積減少的幅度就不大了。 江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 8頁共 42 頁 1． 4． 4． 3 煙氣干燥塔的指標。 （ 2）利用煙氣通過高壓電場，使懸浮雜質荷電并移向沉淀極而沉降分離，這叫電凈制法氣體凈化。 江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 9頁共 42 頁 雙膜理論的基本點： 第一，相同質的傳遞，是以分子擴散方式通過兩層膜進行的。流速加快，雙膜變薄，更新快。 1． 5． 1． 2 動力波洗滌器原理 濕式洗滌器是以液體作為洗滌液，通過氣 — 液兩相的接觸，實現(xiàn)氣 — 液兩相間的傳熱、傳質等過程，以滿足氣體凈化、冷卻、增濕等要求。 動力波洗滌器實際上不止一種，而是有一個系列，每一種均運用泡沫洗滌，并按不同的工藝要求而專門制造。在泡沫區(qū)，由于氣體與極大的且經(jīng)常更新的液體表面接觸，便發(fā)生顆粒捕集、氣體吸收和氣體急冷等情況。 2 三氧化硫的吸收原理 2． 1 三氧化硫吸收的基本原理 化工生產中的吸收過程，一種是不明顯的化 學反應，為單純的物理過程，稱為物理吸收，如發(fā)煙硫酸吸收三氧化硫的過程。 （ 3） 與三氧化硫起反應的水份，在液相主體中向反應區(qū)擴散。因此，從單純完成化學反應的角度來看，水和任意濃度的硫酸，都可以做為三氧化硫的吸收劑。 當吸收酸濃低于 %時，硫酸液面上的水蒸汽含量，隨著硫酸濃度的下降而增加。 當酸濃度超過 %時 ,隨著酸濃度的升高，液面上的硫酸和三氧化硫蒸汽壓力也相應增 大。任何濃度的硫酸，隨著酸溫的升高，液面上的三氧化硫、水蒸汽、硫酸蒸汽的平衡分壓都跟著相應增加。 第二、為保持低的酸溫，需要龐大的冷卻設備和大量的冷卻水，這樣會造成硫酸成本不必要的升高。吸收三氧化硫過程中，反應熱的情況是比較復雜的。從氣體吸收的一般情況來看，進塔氣溫控制得低一些對吸收率有利，但對三氧化硫來講，它是有限度的。 在前面曾討論了酸霧的成因，可知生成到酸霧的先決條件是煙氣溫度低于露點溫度。 （ 3）出塔酸溫度高，約為 90— 110℃，由此增加了傳熱溫差，故意可適當減少濃硫酸冷卻器的換熱面積。循環(huán)酸量過多又怎樣呢？實踐證明，不但對提高吸收率無益，而且還會增加流體阻力，增大動力消耗，所以，在吸收過程中必須控制適當?shù)难h(huán)酸量，對于填料塔而言，以噴淋 密度表示循環(huán)酸量。因此，氣速過低、過高都是要防止的。其反應式如下： SO2+1/2O2 SO3+Q SO3+H2O H2SO4+Q 接觸法比硝化法，具有產品濃度高，雜質少的優(yōu)點。一個變慢、一個變快、相互接近，最后達到正反應與逆反應速度相等。 二氧化硫的轉化反應的平衡是相對的，不平衡是絕對的。 二氧化硫的平衡轉化率隨溫度降低而升高，這主要是由于二氧化硫轉化的反應 平衡常數(shù)隨溫度上升而減小，隨溫度降低而增加。 3． 3． 2 當溫度降低到某一限度時，催化劑便不能繼續(xù)起催化作用而使反應停止。 轉化率的高低，是生產中考慮的重要指標，它的計算方法，根據(jù)前面所講過的定義和反應方 程式有兩種： %1 0 0???進出進 C CCxT 1）近似估算公式： 式中： xT—— 轉化率， % C 進 —— 進轉化器二氧化硫濃度， % C 出 —— 出轉化器二氧化硫濃度， % 江銅貴溪冶練廠作業(yè)指導書 文件代碼 JC/GYWILS01 工藝規(guī)范 修改狀態(tài) B0 第 20頁共 42 頁 2） 準確計算公式 主要應考慮轉化反應是個體積縮小的反應，進轉化器前煙氣體積大于轉化后的體積，故二氧化硫在轉化前后在氣體中所占的體積百分數(shù)不同，為了使計算準確，必須考慮氣體體積的變化，所以應采用下式計算： %1 0 0)1 0 ( ?????? CacaxT 式中： a—— 進轉化器的二氧化硫濃度， % c—— 出轉化器的二氧化硫濃度， % 3． 4 轉化反應是在催化劑催化下分步進行的 一個化學反應所以能夠進行，主要是具有一定能量的反應分子互相碰撞的結果。這個“表面中間化合物”的生成和分解的反應，所需要的活化能都比反應物直接反應生成物的活化能小得多 。 催化劑表面的活性中心吸附二氧化硫分子。例如 475 時的反應速度，用釩催化劑比不用催化劑要快一億六千萬倍。 可見在常壓下操作是可取的，故在工業(yè)上二氧化硫轉化一般是不采取加壓措施的。 （ d）硫化氫吸收塔工序： H2S 反應槽和脫銅濃密機等處 釋放出的 H2S 氣體通過除害塔風機進入 H2S吸收塔，與原送來的廢酸原液先進行硫化反應，反應方程式如下： CuSO4+H2S CuS↓ +H2SO4 2HAsO2+3H2S As2S3↓ +4H2O （ e）除害塔工序 經(jīng)過 H2S 吸收塔未吸收完全的少量 H2S 氣體被導入到除害塔，用 Na2S 溶液循環(huán)吸收生成 NaHS，其反應方程式如下： H2S+Na2S 2NaHS 4． 1． 2 鉛濾餅回收設備 該工序 是處理空塔園錐沉降槽和洗滌塔園錐沉降槽下部被濃縮的 PbSO4 漿液，漿液由 ODS 泵送到脫鉛壓濾機壓濾得到鉛濾餅，濾液進空塔泵槽。 5 循環(huán)水工藝原理 5． 1 工藝流程概述： 熱水池中的熱水由三臺運行的熱水泵送出，分 兩部分，其中絕大部分被送至三個冷卻塔，通過分水噴咀分布到波紋填料，與冷卻風機抽上來的空氣進行逆流熱交換冷卻，冷卻后進冷水池；為防止氣流將水帶走，在分水管上部設置了 FRP制的擋水