清潔生產(chǎn)工藝第六章(編輯修改稿)
2025-03-05 17:09 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 稱為電除霧器。雖然兩者 的結(jié)構(gòu)有很大的差異，但是基 本原理是相同的。圖是管式電 除塵器的簡圖。圖中金屬導(dǎo)線 為 (負(fù)極接高壓電源 )，金屬管 （或被流體濕潤的硬塑料管） 為正極（接）地，管的直徑約 為 Φ200，長約 3～ 4m，每個除 霧器由同樣的管子數(shù)十根并列 在一起而成。 (三 )爐氣的凈制流程 以硫鐵礦為原料的接觸法生產(chǎn)硫酸的過程中，爐氣的凈制是一個重要環(huán)節(jié)。為了減少投資，提高效率，簡化操作，有多種凈制方法和流程。主要分濕法凈制和干法凈制。目前，干法凈制因除砷、氟等有害雜質(zhì)方面達(dá)不到應(yīng)有指標(biāo) 。所以未能得到推廣使用。濕法凈制又分酸洗凈制和水洗凈制兩大類。水洗凈制比酸洗凈制流程的優(yōu)點是設(shè)備簡單，投資少，易于操作，適于砷氟和礦塵含量高的爐氣凈制。其缺點是排出大量酸性污水，污染環(huán)境，需要處理。 第 1頁 共 4頁 爐氣的凈制流程 目前，我國硫酸廠較多采用文氏管水洗流程。高溫爐氣經(jīng)過廢熱鍋爐回收熱能，再經(jīng)旋風(fēng)除塵器除去較大顆粒的礦塵。由旋風(fēng)除塵器出來的爐氣溫度約為 400～500℃ ，含塵量 20～ 30gm 3，進(jìn)人第一文氏管，用水洗滌進(jìn)一步除去礦塵。在第一文氏管內(nèi)由于水分的蒸發(fā)，使?fàn)t氣的溫度迅速降到 60～ 70℃ 以下，含塵量降到的 1gm 3以下，與此同時， As、 Se的氧化物或被水吸收或轉(zhuǎn)變成微小的晶粒， SO3與水蒸氣結(jié)合形成酸霧。而后，爐氣連續(xù)通過泡沫洗滌塔停留時間內(nèi)，酸霧液滴逐漸長大，在第二文氏管內(nèi)終被除凈。帶有洗滌水滴的爐氣再經(jīng)旋風(fēng)分離器分離掉洗滌水后，送入干燥塔除掉水分。 第 2頁 共 4頁 爐氣的凈制流程 爐氣中水分的清除是在干燥塔內(nèi)進(jìn)行的，干燥塔一般用瓷環(huán)作填料的填料塔，用強(qiáng)烈吸水性的濃硫酸作干燥劑，爐氣由塔的下部通入，與由塔頂淋灑下來的濃硫酸逆流接觸。實際生產(chǎn)中采用 93～ 95%濃硫酸作干燥劑，進(jìn)塔酸溫度以 40～45℃ 為宜。 第 3頁 共 4頁 “文、泡、文”水洗凈化及干燥流程圖 第 4頁 共 4頁 623 二氧化硫的催化氧化 ? (一 )二氧化硫氧化反應(yīng)的化學(xué)平衡 ? (二 )影響平衡轉(zhuǎn)化的因素 ? （三）一次轉(zhuǎn)化流程 二氧化硫氧化反應(yīng) 二氧化硫氧化反應(yīng)如下： 反應(yīng)熱為溫度的函數(shù) ， 其關(guān)系式如： 其中： T—— 熱力學(xué)溫度 ， K。 pQSOOSO ??? 322 molKJTTTTQ p/1000/] 084[493622????????????第 1頁 共 7頁 平衡時平衡常數(shù) Kp可表示如下： 式中 、 、 分別表示 SO SOO2 的平衡分壓。 223OSOSOPPPPK??3SOP 2SOP 2OP第 2頁 共 7頁 化學(xué)平衡常熟的計算 ? Kp與 Qp有一定關(guān)系 ， 見范特荷夫方程式： ? 因 Qp與溫度有關(guān) ， 就能找出 Kp與溫度的關(guān)系 。在 400650℃ 間 ， 這種關(guān)系可用下列簡式表示： ? 式中熱力學(xué)溫度 T以 K計 2lnRTQpdTKpd ?? ??TKp第 3頁 共 7頁 平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系 ? 根據(jù)此式計算出的 Kp值如下： 溫度 ℃ 400 480 500 550 600 Kp 440 138 第 4頁 共 7頁 轉(zhuǎn)化率的計算 ? 生產(chǎn)中用轉(zhuǎn)化率衡量反應(yīng)進(jìn)行的程度。此處的轉(zhuǎn)化率是指 SO2轉(zhuǎn)化 SO3的百分?jǐn)?shù)，可用下式表示： 式中： —— 起始時氣體混合物中 SO2的摩爾數(shù)； —— 某一瞬時氣體混合物中 SO2的摩爾數(shù)； —— 某一瞬時氣體混合物中 SO3的摩爾數(shù)。 32222200SOSOSOSOSOSONNNNNNx????02SON 2SO3第 5頁 共 7頁 轉(zhuǎn)化率的計算 在一定條件下 ， 反應(yīng)達(dá)到平衡時 ， 平衡轉(zhuǎn)化率為： 引入 Kp的關(guān)系式 ， 化簡整理得到 Xe與 Kp間的關(guān)系式 ， 表明 Xe與氧的平衡分壓有關(guān) 。 322SOSOSOPPPXe??21OPKpKpXe??第 6頁 共 7頁 轉(zhuǎn)化率的計算 ? 為便于工藝計算 ， 將爐氣起始組成引入 。 設(shè) P為總壓力 （ 大氣壓 ） a、 b分別表示 SO3和 O2的起始含量 ， 以體積百分?jǐn)?shù)表示 。 則 ? 代入上式得： 因為 Kp為溫度的函數(shù)，故影響平衡轉(zhuǎn)化率的因素有溫度，氣體起始組成和壓力 PaXeaXebP O ???? ）（ aXebPaXeKpKpXe????第 7頁 共 7頁 (二 )影響平衡轉(zhuǎn)化的因素 如起始組成和總壓力已知，而 Kp為溫度的函數(shù)，就可利用上式算出不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率 . 第 1頁 共 5頁 例題 例如：求氣體組成為 8%SO2和%O2。 壓下， 500℃ 時的平衡轉(zhuǎn)化率 。 第 2頁 共 5頁 例題 查有關(guān)圖表或從 Kp與 T的簡化式求得 500℃ 時 相應(yīng)的 Kp值約為 。 代入前式： 用試差法求解，當(dāng) Xe=，等式兩邊值相等 表明所求的 Xe值為 93%。 ）（ XeXeXe??????第 3頁 共 5頁 EDIT BY MATLAB disp(39。以體積百分?jǐn)?shù)表示 39。)。 a=input(39。二氧化硫的含量 =39。)。 b=input(39。氧的含
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