【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 量 /% 或 或 或 或 灰粉含量 /% 鐵含量 /% 砷含量 /% 鉛含量 /% 汞含量 /% 氮氧化物含量 /% 二氧化硫含量 /% 氯含量 /% 透明度 /mm 160 50 50 50 色度 /ml （工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：車間空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) : 中國(guó) MAC H2SO4及 SO3 2mg/m3；） 原料方案 原料： 硫鐵礦 表 5 原料標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格 含硫量 含水量 含砷量 含氟量 含碳量 礦石粒度 含 Pd + Zn 量 ≥25％ ≤10％ ＜ ％ ＜ ％ ＜ 8％ ≤3㎜ ＜ 01％ 工藝技術(shù)指標(biāo) 7 表 6工藝技術(shù)指標(biāo) 燒 出率 ≥％ 凈化收率 ≥％ 轉(zhuǎn)化率 ≥％ 吸收率 ≥％ 產(chǎn)酸率 ≥94％ 風(fēng)機(jī)出口酸霧 ≤179。 風(fēng)機(jī)出口水分 ≤179。 風(fēng)機(jī)出口礦塵 ≤179。 風(fēng)機(jī)出口含砷 ≤179。 風(fēng)機(jī)出口含氟 ≤179。 入爐礦石含硫 ≤25％ 入爐礦石含水 ≤10％ 灰渣含硫 ≤％ 污水總堿度 ≤2g/L 進(jìn)轉(zhuǎn)化器 SO2濃度 ％ — ％ 尾氣 SO2濃度 ≤％ 干燥酸濃 93％ — 98％ 吸收酸濃 97％ — 99％ 成品酸濃 ≥97％ 觸媒容積利用系數(shù) （ m179。日 ） 釩觸媒消耗 90g/m179。 礦塵（折標(biāo)礦） 975Kg/t 酸 電耗 87 度 /噸 鍋筒壓力 — 205MPa 分氣缸壓力 — 爐水 PH 值 10— 12(25186。C) 爐水磷酸根 10— 30mg/L 8 生產(chǎn)方式 該生產(chǎn)設(shè)計(jì)用焙燒爐、 旋風(fēng)分離器、合成塔、轉(zhuǎn)化塔、吸收塔等設(shè)備進(jìn)行連續(xù)處理。 2 工藝線路及流程設(shè)計(jì) 硫酸的工藝基礎(chǔ) 生產(chǎn) 硫磺制酸 【 2,3,4】 空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后送入干燥塔，用濃硫酸干燥。干燥空氣 在焚硫爐內(nèi)與噴入的液體硫磺反應(yīng)，生 成 SO2(g)高 溫氣體直接進(jìn)入廢熱鍋爐，氣溫降到合適于進(jìn)轉(zhuǎn)化器溫度，進(jìn)入轉(zhuǎn)化器。采用 3 + 1 的方式轉(zhuǎn)化吸收。 以硫磺為原料制酸，其爐氣無(wú)需凈化，適當(dāng)降溫后，便可進(jìn)入轉(zhuǎn)化工序，然后經(jīng)吸收成酸。該過(guò)程無(wú)廢渣，污水排出，流程簡(jiǎn)單。 但是硫磺制酸時(shí)應(yīng)控制制酸的整個(gè)過(guò)程的管道保持在適應(yīng)的溫度，否則硫磺冷卻會(huì)堵塞管道。 冶煉煙氣制酸 【 4,5,6】 有色金屬礦多以硫化物形態(tài)存在 ,在冶煉過(guò)程中有 SO2 煙氣生成。因此也可 以用冶煉煙氣制酸。其中最理想的氣源是煉銅和煉鋅氣源。 一般情況下，冶煉煙氣中的雜質(zhì)可分為灰塵、煙霧和揮發(fā)性金屬三種。如果這些雜質(zhì)去除的不徹底，不僅直接影響成品酸的質(zhì)量，還會(huì)堵塞電除霧器，污染催化劑，并加速管道、設(shè)備的腐蝕。所以，利用冶煉煙氣制酸同硫鐵礦爐氣制酸具有相似的工序，即凈化、干燥、轉(zhuǎn)化、吸收，而且所用的工藝和設(shè)備亦基本相同。 然而，冶煉煙氣中含有揮發(fā)性金屬及含塵量大是其一大缺點(diǎn)。 H2S 濕 法催化氧化制造硫酸 燃燒硫化氫氣得濕 SO2爐氣，用濕法催化 氧化，冷凝成酸。 9 H2S + ==SO2 + H2O 硫化氫在氧氣中的最低著火溫度為 220℃ ；在空氣中的最低著火溫度為292℃ .燃燒后的產(chǎn)物為 SO2和水蒸氣，同時(shí)還有一定量得一氧化硫（ SO）中間產(chǎn)物， SO 隨即氧化成 S2O，當(dāng)當(dāng)氧不足時(shí) ， SO 分解成 SO2及硫磺蒸汽。 不同原料制酸的評(píng)比 【 4,7,8】 表 7各原料生產(chǎn)硫酸的特點(diǎn) 原料 工廠布局與其他工業(yè)的關(guān)系 生產(chǎn)流程特點(diǎn) 排出物及綜合利用情況 天然硫磺 可單獨(dú)設(shè)廠，或與消費(fèi)硫酸的某行業(yè)聯(lián)合在一起 原料處理簡(jiǎn)單，無(wú)凈化爐氣工序，便于自控 無(wú)廢渣、廢水排出 硫鐵礦 可單 獨(dú)設(shè)廠，或與消費(fèi)硫酸的某行業(yè)聯(lián)合在一起 原料處理復(fù)雜，需爐氣凈化，流程復(fù)雜 排出燒渣可以煉鐵或作水泥配料，酸泥可提取硒等。有污水或污酸排出 冶煉煙氣 硫酸車間 附 設(shè)于冶煉廠內(nèi)，并要求與冶煉車間距離較近 沒有原料處理和焙燒工序其余基本與硫鐵礦制酸相同；爐氣濃度波動(dòng)大，受冶煉車間制約 無(wú)廢渣排出有污水或污酸排出 有色金屬硫化物 硫酸車間附設(shè)于冶煉廠內(nèi) 與硫鐵礦制酸相同 燒渣用于冶煉有色金屬。有污水或污酸排出 硫化氫氣 硫 酸 車 間 附 設(shè) 于H2S 回收工廠內(nèi) 流程簡(jiǎn)單 無(wú)廢渣、廢液排出；高濃度H2S 制酸熱能可回收 10 工藝路線選擇 由于我國(guó)硫磺含量較少，大量硫磺從國(guó)外進(jìn)口，而含有大量的硫鐵礦，所以選用硫鐵礦制硫酸。 流程的設(shè)計(jì) 工藝路線示意圖 FeS+O2==Fe2O3+SO2 SO2+O2==SO3 SO3+H2O==H2SO4 總 工藝流程 圖 （見附件 一 ） 工藝流程 [1] 硫酸的制備可分為以下幾個(gè)基本工序： 第一，有含硫原料制取含二氧化硫的氣體。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程需將含硫原料焙燒，故工業(yè)上稱之為“ 焙燒 ” 。 第二，將含二氧化硫和氧的氣體催化轉(zhuǎn)化為三氧化硫。工業(yè)上稱之為“轉(zhuǎn)化”。 第三，將三氧化硫與水結(jié)合成硫酸。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程需將轉(zhuǎn)化所得三氧化硫氣體用硫酸吸收，工業(yè)上稱之為“吸收 ” 。 但是，工業(yè)上 具體實(shí)現(xiàn)他們還需其他輔助工序。 首先，含硫原料焙燒前需進(jìn)行加工處理，以達(dá)到一定的要求。 其次，得到的二氧化硫氣體 具有高溫及 含有礦塵、雜質(zhì)等，為達(dá)到催化劑對(duì)二氧化硫氣體 所需的溫度和 所含雜質(zhì)的要求，以避免礦塵堵塞管道設(shè)備等，要求在轉(zhuǎn)化強(qiáng)增設(shè)對(duì)二氧化硫氣體 降溫和 凈化的工序。 另外，在生產(chǎn)中排出的有害物質(zhì)如廢水、廢氣、廢渣等，需進(jìn) 行 處理后才能排放，因而還需設(shè)三廢處理裝置。 工藝操作設(shè)計(jì) 原料的預(yù)處理 與焙燒 流程如下： 11 硫鐵礦在進(jìn)行焙燒前為了使其達(dá)到合理的要求 應(yīng)進(jìn)行破碎、篩分 (礦石破碎后，其中只有一部分達(dá)到粒度要求，因此在破碎過(guò)程中要求進(jìn)行篩分，將合格的礦石通過(guò)震動(dòng)篩與粗粒度礦石分離。篩下合格部分送至成品貯 倉(cāng)或焙燒爐礦斗。篩上部分重新返回破產(chǎn) )、配礦 （把產(chǎn)地和組成不同的硫鐵礦混合成各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)所需要求的硫鐵礦） 和脫水 （通過(guò)焙燒后的熱礦渣蒸干濕狂中的水分以達(dá)到含水量的要求） 等工序。 處理好的原料通過(guò)傳送帶 送入焙燒爐，以 傳送帶的轉(zhuǎn)速（ 300~350 轉(zhuǎn) /分）及傳送帶上礦的厚度來(lái)控制進(jìn)入焙燒爐的硫鐵礦的流量。 汽包工序 工藝如下： 從焙燒爐出來(lái)的含二氧化硫的氣體同過(guò)管道進(jìn)入汽包與汽包內(nèi)的軟水 12 （不含 Ca2+、 Mg2+和 O2 的水） 進(jìn)行換熱降低氣體的溫度以防止高溫氣體對(duì)管道的腐蝕。 其中氣體走內(nèi)的管道。 凈化 工序 流程如下： 通過(guò)汽包降溫的混合氣從進(jìn)入一級(jí)旋風(fēng)除塵器使大量的粉塵從除塵器底部掉下，氣體從一級(jí)旋風(fēng)除塵器出來(lái)后 從文氏管上部進(jìn)入 ，當(dāng)氣體流到 文氏管 喉頸時(shí)，氣體高速運(yùn)動(dòng)，把從頸部射入的液體沖擊粉碎成霧狀 ，氣液接觸相互湍動(dòng)混合從而對(duì)氣體進(jìn)行降溫。另外，氣流中的塵粒在氣體繞流液體時(shí)被巨大的慣性力帶到液滴上而被捕獲，達(dá)到除塵的目的。 而文氏管出來(lái)的氣體由泡沫塔的下部進(jìn)入同時(shí)水從其上部進(jìn)入如氣體形成逆流從