【文章內(nèi)容簡介】 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 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 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。該過程無廢渣，污水排出，流程簡單。 但是硫磺制酸時應(yīng)控制制酸的整個過程的管道保持在適應(yīng)的溫度，否則硫磺冷卻會堵塞管道。 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。 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 ， SO 分解成 SO2及硫磺蒸汽。 不同原料制酸的評比 【 4,7,8】 表 7各原料生產(chǎn)硫酸的特點 原料 工廠布局與其他工業(yè)的關(guān)系 生產(chǎn)流程特點 排出物及綜合利用情況 天然硫磺 可單獨設(shè)廠，或與消費硫酸的某行業(yè)聯(lián)合在一起 原料處理簡單，無凈化爐氣工序，便于自控 無廢渣、廢水排出 硫鐵礦 可單 獨設(shè)廠，或與消費硫酸的某行業(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；爐氣濃度波動大，受冶煉車間制約 無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) 流程簡單 無廢渣、廢液排出；高濃度H2S 制酸熱能可回收 10 工藝路線選擇 由于我國硫磺含量較少，大量硫磺從國外進(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 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基本工序： 第一，有含硫原料制取含二氧化硫的氣體。實現(xiàn)這一過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。實現(xiàn)這一過程需將轉(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 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，因此在破碎過程中要求進(jìn)行篩分，將合格的礦石通過震動篩與粗粒度礦石分離。篩下合格部分送至成品貯 倉或焙燒爐礦斗。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指標(biāo)達(dá)所需要求的硫鐵礦） 和脫水 （通過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： 從焙燒爐出來的含二氧化硫的氣體同過管道進(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： 通過汽包降溫的混合氣從進(jìn)入一級旋風(fēng)除塵器使大量的粉塵從除塵器底部掉下，氣體從一級旋風(fēng)除塵器出來后 從文氏管上部進(jìn)入 ，當(dāng)氣體流到 文氏管 喉頸時，氣體高速運動，把從頸部射入的液體沖擊粉碎成霧狀 ，氣液接觸相互湍動混合從而對氣體進(jìn)行降溫。另外，氣流中的塵粒在氣體繞流液體時被巨大的慣性力帶到液滴上而被捕獲，達(dá)到除塵的目的。 而文氏管出來的氣體由泡沫塔的下部進(jìn)入同時水從其上部進(jìn)入如氣體形成逆流從