【正文】 氣速為 1m/s，噴淋密度為 10～12m3/（ m2h），與填料性能密切相關(guān)。 （ 4）冷凝成酸工藝 ? 氣體進口溫度為 220～ 400℃ ，生成硫酸酸霧，用冷凝的方法制備硫酸。 （ 5）吸收設(shè)備 ? 由于成酸為化學(xué)吸收，反應(yīng)速率很快，所以過程為擴散控制，即屬于液膜控制。生產(chǎn)過程中選用填料吸收塔，因為在填料吸收塔中，液體是分散相，液膜不斷更新，有利于提高吸收速率。吸收塔用普通碳鋼，內(nèi)襯耐酸陶瓷，填料也用耐酸陶瓷填料。 吸收流程 ? 吸收過程采用二轉(zhuǎn)二吸流程，如圖 211所示。即從 SO2反應(yīng)器二段出來的氣體經(jīng)第一吸收塔吸收SO3后，回到 SO2反應(yīng)器，從四段出來的氣體經(jīng)第二吸收塔吸收 SO3后，尾氣排放或回收 SO2。 ? 將轉(zhuǎn)化氣冷卻到 150℃ ，用 %的硫酸吸收，硫酸濃度為 %，溫度從 40℃ 上升到 70℃ ，經(jīng)冷卻器冷卻，配以適量稀酸，將濃度下降到 %，部分作為產(chǎn)品，大部分循環(huán)作吸收劑。 ? 圖 211 二轉(zhuǎn)二吸流程 生產(chǎn)全流程 ? 國內(nèi)常見的水洗法凈化，二轉(zhuǎn)二吸工藝全流程如圖 212所示。 ? 羅茨鼓風(fēng)機把空氣送入沸騰滬與粉狀硫鐵礦在沸騰滬焙燒，滬氣從爐頂排出，經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量，旋風(fēng)分離器除塵，用文氏管洗滌器降溫，泡沫洗滌塔除礦塵和雜質(zhì)，電除霧器除霧。電除霧器和泡沫洗滌塔排出的液體用空氣解吸回收 SO2并返回系統(tǒng)，使 SO2爐氣的濃度從 12～ 13%下降到 9%。 9%的 SO2爐氣用 93%硫酸干燥后，經(jīng)換熱器換熱，溫度上升到 430℃ 進入轉(zhuǎn)化器頂部進行氧化反應(yīng)，再進行吸收得產(chǎn)品。 ? ? 圖 212 二轉(zhuǎn)二吸工藝全流程 硫酸生產(chǎn)技術(shù)展望 ? 技術(shù)經(jīng)濟指標 ? 生產(chǎn)大型化 ? 提高反應(yīng)氣體中二氧化硫的濃度 ? 降低能耗 ? 余熱利用 ? 提高原料的質(zhì)量 ? 廢渣的綜合利用 ? 從硫酸廢泥中提取硒 ? 尾氣回收利用 技術(shù)經(jīng)濟指標 ? 硫酸生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標是生產(chǎn)一噸硫酸為基準。主要為硫的利用率，水的消耗，電的消耗，能源的消耗。 ? 硫的利用率為硫鐵礦燒出率（ %）、凈化收率（ %）、轉(zhuǎn)化率（ %）、吸收率（ %）和跑、冒、滴、漏等設(shè)備損失收率（ %）組成。一般硫的總利用率為 %，生產(chǎn)過程硫的實際總利用率為 %。 ? 水的消耗國家標準為小于 15m3/ t（硫酸）。 ? 能源一般不消耗，還有多余的熱量回收。 生產(chǎn)大型化 ? 目前世界上硫酸單系列裝置的最大生產(chǎn)能力為 3100噸 /天，年生產(chǎn)能能力超過 1百萬噸。大型化生產(chǎn)可以降低單位產(chǎn)量的投資，提高勞動生產(chǎn)率，便于熱能的綜合利用，生產(chǎn)成本下降，總經(jīng)濟效益較大。 提高反應(yīng)氣體中二氧化硫的濃度 ? 二氧化硫的濃度一般為 8～ 10%，如果用硫磺作原料，二氧化硫的濃度可以提高到 20%。 降低能耗 ? 催化氧化過程采用環(huán)形催化劑和徑向反應(yīng)器，使反應(yīng)氣體流動阻力大幅度下降，能耗顯著降低。 余熱利用 ? 硫酸生產(chǎn)過程中的三個反應(yīng)為放熱反應(yīng)。硫鐵礦為原料的制酸過程，生產(chǎn) 1噸 100%的硫酸，焙燒反應(yīng)的放熱為 106kJ，二氧化硫氧化的放熱為 106kJ，干燥和吸收的放熱為 106kJ，共 106kJ，約 200度電。這些能量回收，將降低成本，產(chǎn)生較好的經(jīng)濟效益。 ? 焙燒反應(yīng)的溫度為 800℃ ，產(chǎn)生高壓水蒸氣，用來發(fā)電。二氧化硫氧化的溫度為 400℃ ，產(chǎn)生中壓水蒸氣，用來發(fā)電。而干燥和吸收的溫度為120℃ ，較少使用。 提高原料的質(zhì)量 ? 用硫鐵礦為原料的硫酸生產(chǎn)中，硫鐵礦的成本占總成本的 60%以上。但國內(nèi)硫鐵礦的含硫量 35%，造成生產(chǎn)成本的增加，最好的方法是在礦山直接進行選礦，使硫鐵礦的含硫量提高到 50%。 提高原料的質(zhì)量 ? 用選礦后的硫鐵礦作為生產(chǎn)原料的優(yōu)點是： ? （ 1）減小礦石的運費； ? （ 2）減小礦石焙燒后的廢渣量和輸送廢渣的費用； ? （ 3）選礦后的精礦硫燒出率高； ? （ 4）被廢渣帶走的熱量少，余熱回收量多； ? （ 5）廢渣含雜質(zhì)少，便于綜合利用。 廢渣的綜合利用 ? 廢渣經(jīng)過磁選和重選后可以用來煉鐵，但成本較高，國內(nèi)約 10%的廢渣用來制備水泥，其余作為修路和制磚的原料。 ? 磁選法是將 Fe2O3還原為 Fe3O4，再進行磁選，礦粉中含鐵量可達 67%。 ? 重選法是用水把廢渣配成渣漿，利用 Fe2O3與雜質(zhì)的密度不同，將精礦分離出來。 ? 用于提煉有色金屬和貴金屬。 ? 用于石油鉆井的釩土液加重劑。 從硫酸廢泥中提取硒 ? 硫鐵礦（含硒量約 ～ %）焙燒后約45%的硒氧化為 SeO2，進入爐氣中。滬氣凈化時與水反應(yīng) H2SeO3，然后被 SO2還原為 Se存在于爐氣凈化所產(chǎn)生的酸泥中，含量約為 %。將酸泥經(jīng)過過濾、清洗等系列凈化處理可以得到純凈的硒。 ? 酸泥加石灰水中和，形成氫氧化鐵沉淀，氫氧化鐵沉淀吸附砷、硒等化合物，除去。 尾氣回收利用 ? （ 1）用純堿吸收尾氣中的 SO2制備亞硫酸鈉。 ? （ 2）氨酸法吸收 SO2 （ 2）氨酸法吸收 SO2 ? 第一塔用亞硫酸銨吸收尾氣中的 SO2和SO3，生成亞硫酸氫銨和硫酸氫銨。第二塔用第一塔生成的亞硫酸氫銨和硫酸氫銨添加到氨水中生成亞硫酸銨繼續(xù)吸收尾氣中的 SO2和 SO3，此時尾氣中的 SO2和 SO3含量很少，達到排放標準。 氨酸法吸收 SO2 ? 生成的亞硫酸氫銨在分解槽內(nèi)與濃硫酸反應(yīng)，生成幾乎純的 SO2與硫酸銨溶液。SO2可以作為產(chǎn)品，而溶液用空氣吹出溶解的 SO2，作為氧化用的原料。硫酸銨溶液中未反應(yīng)的硫酸和硫酸氫銨用氨中和，生成硫酸銨。硫酸銨可以作為液體產(chǎn)品，也可以經(jīng)過精制，制成顆粒硫酸銨出售。