硫酸生產(chǎn)技術(shù)培訓技術(shù)人員

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)硫酸生產(chǎn)技術(shù)培訓（技術(shù)人員）總體思路：溫故知新第一部分國內(nèi)生產(chǎn)概況2009年我國硫酸總產(chǎn)量為5969萬噸，比增11%。其中：硫磺制酸2796萬噸，占46.8%；硫鐵礦制酸1385萬噸，占23.2%；冶煉煙氣制酸1778萬噸，占29.8%；其它原料制酸產(chǎn)量10萬噸，占硫酸總產(chǎn)量的0.2%，2009年魯北集團的石膏制酸裝置未開車，國內(nèi)僅有少量硫化氫、廢硫酸等原料制酸在生產(chǎn)。2009年，廣東省硫酸總產(chǎn)量161萬噸，比降12%。除了我公司用硫磺制酸及韶冶用冶煉煙氣制酸外，其它都用硫鐵礦制酸。第二部分基礎(chǔ)知識硫酸的生產(chǎn)工藝較為簡單。不同的原料路線的制酸工藝中，硫磺制酸的工藝最簡單，可概括為：兩種產(chǎn)品、三條化學方程式、三個平衡、七種單元操作。1兩種產(chǎn)品（1）硫酸（性質(zhì)及用途）（2）蒸汽（飽和蒸汽、過熱蒸汽）生產(chǎn)兩種產(chǎn)品所用的物料（原料、中間物料及產(chǎn)品）在整個生產(chǎn)過程中都相互隔開（間接換熱）。2三條化學方程式（1）焚硫反應(yīng)S（l）＋O2（g）=SO2（g）＋△H1△H1：硫的燃燒熱，硫的溫度為298K時，△H1=9276kJ/kg噴霧式焚硫爐（2）轉(zhuǎn)化反應(yīng)SO2（g）＋1/2O2（g）SO3（g）＋△H2△H2：轉(zhuǎn)化反應(yīng)熱，溫度為273K時，△H2=96kJ/mol可逆反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率溫度、壓力、原始氣體濃度平衡轉(zhuǎn)化率兩轉(zhuǎn)兩吸工藝從轉(zhuǎn)化過程中，把生產(chǎn)的SO3除去，逆反應(yīng)將大大減少，有利于提高轉(zhuǎn)化率。所以，需采用“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝。②反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化活化能高轉(zhuǎn)化速率很低觸媒（催化劑V2O5）③固定床轉(zhuǎn)化器（3）吸收反應(yīng)SO3（g）＋H2O（l）=H2SO4（l）＋△H3△H3：吸收反應(yīng)熱，132.4kJ/mol填料塔3三個平衡物料平衡（容易理解、貫穿整個生產(chǎn)過程）熱平衡（平衡轉(zhuǎn)化率；余熱利用；保溫；換熱面積；冷卻水參數(shù)，冷卻塔選型）相平衡（飽和蒸汽參數(shù)；確定進吸收塔的氣體溫度，避免結(jié)露；空氣的干燥，SO3的吸收）4七種單元操作（1）流體輸送（貫穿整個生產(chǎn)過程，包括液硫、硫酸、水、空氣及爐氣、蒸氣的輸送）（2）傳熱（除了成品輸送工段及脫鹽水制取系統(tǒng)的所有工段）（3）蒸發(fā)（鍋爐，將水變?yōu)檎魵猓?）吸收及解吸（空氣的干燥、SO3的吸收，中間水的脫二氧化碳、脫鹽水的除氧）（5）過濾（脫鹽水的制?。?）反滲透（脫鹽水的制取）（7）離子交換（脫鹽水的制?。┑谌糠止に嚵鞒碳捌涮攸c1工藝流程（1）主物料系統(tǒng)制氣及氣系統(tǒng)：液硫＋空氣SO2爐氣SO2＋SO3爐氣尾氣酸系統(tǒng)：水（空氣中的水和補充水），SO3爐氣，工業(yè)硫酸，硫酸（S）（2）液硫保溫系統(tǒng)硫的熔點：110～119蒸汽，冷凝水（3）鍋爐熱力系統(tǒng)自來水，脫鹽水，飽和蒸汽，過熱蒸汽（4）脫鹽水及除氧系統(tǒng)工業(yè)水，中間水，脫鹽水，鍋爐給水，壓縮空氣（氣動閥用，工藝用）（5）循環(huán)水系統(tǒng)補充水，循環(huán)水（6）開/停車輔助系統(tǒng)初酸輸送系統(tǒng)焚硫、轉(zhuǎn)化升溫系統(tǒng)2車間平面布置圖（1）罐區(qū)（2）焚硫、鍋爐及轉(zhuǎn)化（3）風機房及干燥、吸收（4）循環(huán)水冷卻（5）脫鹽水及除氧3主要設(shè)備（1）空氣風機整個系統(tǒng)由壓縮機、電動機、增速器、潤油油系統(tǒng)、動力油站等組成。風機為單吸入、單級、懸臂或雙支撐結(jié)構(gòu)，10KV電機驅(qū)動壓縮機。壓縮機葉輪采用高效葉輪，效率高、節(jié)能?？諝怙L機設(shè)計參數(shù)進口流量：700m3出口升壓：40kPa額定功率：640kW電機電壓10kV電機功率～700kW（2）轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化工序的核心設(shè)備是轉(zhuǎn)化器，本工序的特點是高溫操作，介質(zhì)為高溫SO3、SO2氣體。轉(zhuǎn)化器材料選用304不銹鋼。轉(zhuǎn)化器由筒體、立柱、格柵和隔板組成，完全焊接結(jié)構(gòu)。不銹鋼材料高溫下仍具有較好的強度，在操作溫度下比碳鋼要高好幾倍，漏氣、串氣的問題將得到解決，提高了轉(zhuǎn)化率和系統(tǒng)的穩(wěn)定生產(chǎn)，改善了工廠的操作環(huán)境。硫磺制酸系統(tǒng)故障率低，使用不銹鋼轉(zhuǎn)化器有更多的優(yōu)越性。主要技術(shù)參數(shù)：直徑：Φ5600總高：～15200材質(zhì)：304H不銹鋼標方空速：～0.40m/s觸媒：正常76.2m最大容積：84m3設(shè)備總重:～kg（3）焚硫爐采用噴霧式焚硫爐，其結(jié)構(gòu)簡單、容積強度高。爐型為臥式鋼制圓筒內(nèi)襯保溫磚和耐火磚結(jié)構(gòu)。液體硫磺經(jīng)噴槍噴入爐內(nèi)，空氣由端部進氣口進入，經(jīng)旋流裝置與霧化后的硫磺充分接觸燃燒，產(chǎn)生SO2氣體。主要技術(shù)參數(shù)：①結(jié)構(gòu)參數(shù)如下襯后內(nèi)徑：Φ3500mm襯后長度：12000mm②主要工藝參數(shù)及特性爐膛操作溫度：1000～1200℃爐膛操作壓力：0.03MPa（G）霧化方式：機械霧化工作介質(zhì)：空氣、液硫、SO2氣體噴槍噴硫量:：1.6～3.6m液硫磺溫度：135～145℃空氣溫度：65正?？諝饬髁浚?2735Nm3/h；最大空氣流量；36000Nm3/h設(shè)備外殼溫度：～65燃燒強度：328×15×9282/115=KJ/M3.h（4）干燥和吸收塔干燥塔和吸收塔的結(jié)構(gòu)基本相同，均為立式圓筒形結(jié)構(gòu)，碳鋼內(nèi)襯耐酸瓷磚，塔底為蝶形底；干燥塔和吸收塔內(nèi)部隔離層均采用耐酸石棉板。干燥塔和吸收塔塔內(nèi)填料采用高效的76mm陶瓷矩鞍填料，填料支撐選擇大開孔率的瓷球拱，使塔底受力更為均勻合理，不易漏酸、維修方便。分酸器采用槽管式分酸器，可使酸的分布更加均勻，大大改善了填料的潤濕率和分酸均勻度，增大空塔速度，提高吸收效率。干燥塔頂采用高效絲網(wǎng)除霧器，吸收塔頂采用高效纖維燭式除霧器。干、吸塔外形尺寸和相關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：①干燥塔筒體內(nèi)徑：Φ3400總高：～16000填料高：4000酸噴淋強度：28m3/m2空塔氣速：1.18m/s②第一吸收塔筒體內(nèi)徑：Φ3400總高：～16000填料高：4000酸噴淋強度：22m3/m2空塔氣速：1.13m/s③第二吸收塔筒體內(nèi)徑：Φ3400總高：～14500填料高：4000酸噴淋強度：22m3/m2空塔氣速：1.17m/s干吸工序利用98%的濃硫酸吸收空氣中的水份（干燥塔）或SO3氣體（吸收塔），來完成工藝氣體的干燥和得到硫酸產(chǎn)品。（5）濃硫酸冷卻器①干燥塔酸冷卻器帶陽極保護管殼式酸冷卻器Φ700×7750，F(xiàn)=170M2硫酸濃度98.2%硫酸量200M進口酸溫93℃，出口酸溫進口水溫34℃，出口水溫42②一吸塔酸冷卻器帶陽極保護管殼式酸冷卻器，Φ600×5960，F(xiàn)=95M2硫酸濃度98.2%硫酸量200M進口酸溫93℃出口酸溫進口水溫34℃出口水溫42③成品酸冷卻器帶陽極保護管殼式酸冷卻器，Φ450×6000，F(xiàn)=65M2。硫酸濃度98%硫酸量8.6M3/h進口酸溫70℃出口酸溫40℃進口水溫34℃出口水溫42（6）火管鍋爐火管鍋爐為臥式雙鍋筒自然循環(huán)鍋爐，露天布置。由上下鍋筒、進出口煙箱和鍋爐范圍內(nèi)管系等部件組成。上鍋筒為汽包，下鍋筒為鍋殼，煙管固定在鍋筒兩端的管板上。煙氣由進口煙箱分流，縱向通過煙管，在出口煙箱內(nèi)匯流引出。脫鹽水經(jīng)過省煤器加熱后被送入汽包，汽包內(nèi)的爐水通過下降管側(cè)進入鍋殼的殼程空間，爐水受熱后形所的汽水混合物再通過上升管進入汽包，形成自然循環(huán)回路。上升管和下降管同時作為汽包在鍋筒上方的支撐結(jié)構(gòu)，使汽包與鍋殼連成一體。在汽包內(nèi)設(shè)有導流折板和波形板兩道汽水分離裝置。此外，汽包上還設(shè)有安全閥、水位計、壓力表、加藥管和連續(xù)排污管等接管口。余熱火管鍋爐L=9170mmH=4180mm爐氣量32700Nm3/h額定蒸發(fā)量18t/h，飽和蒸汽2.8MPa2254主要操作指標5特點（1）本裝置以液體硫磺為原料，采用機械霧化液體硫磺燃燒、余熱回收、“3+1”原料純度高，容易生產(chǎn)出高質(zhì)量的工業(yè)酸（“過濾酸”）、電池酸和試劑硫酸。（2）采用“3+1”兩轉(zhuǎn)兩吸工藝技術(shù)，并采用進口高效低壓降釩觸媒，一吸塔和二吸塔采用纖維燭式除霧器，SO2總轉(zhuǎn)化率達99.83%，SO3吸收率達99.99%，尾氣SO2≤698mg/Nm3，酸霧40mg/Nm3實際轉(zhuǎn)化率一般達到99.9%，不使用尾氣吸收系統(tǒng)時，尾氣SO2≈359mg/Nm3。《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）的要求（SO2含量≤960mg/Nm3）。（3）干燥、吸塔工段工藝路線合理，既減少了二吸塔尾氣中SO2的排放量，又降低了酸中溶解的二氧化硫量，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。第四部分存在問題及改進措施1存在問題1.1部分設(shè)備選型不當以下幾臺設(shè)備，其額定功率均過大，導致運行過程中能耗較高。（1）空氣風機硫酸裝置設(shè)計工藝參數(shù)現(xiàn)有風機參數(shù)現(xiàn)有風機實際運行參數(shù)（裝置負荷100%情況下）建議新選風機參數(shù)流量m3/h2730042000(700m3/min)27000～28000(450-467m3/min)30000(500m3/min)壓力kPa404127～2935電壓kV101010電流A44（額定）3931（額定）功率kw630574450（2）循環(huán)水泵（3）鍋爐給水泵1.2不能直接穩(wěn)定地產(chǎn)出試劑酸除了鐵含量，其它指標均達到《GB/T625-2007化學試劑硫酸》規(guī)定的“化學純”的要求。上述標準要求鐵含量≤0.0001%，我公司5月10日以來，循環(huán)酸槽的硫酸含鐵量為：Fe≤0.0001%的硫酸：18%；Fe≤0.00015%的硫酸：54%；Fe≤0.0002%的硫酸：82%。2已作或正在實施的改進2.1硫酸（S）項目（1）流程在循環(huán)酸槽二吸泵出口處安裝控制閥門，干燥塔出口處的硫酸，經(jīng)取樣分析確認符合蓄電池用硫酸或化學純硫酸（分析用戶關(guān)注的某些指標即可）的要求后，即打開該閥門，將電池酸輸送到裝車臺附近的高位槽中，然后按現(xiàn)有工業(yè)硫酸的裝車方法進行裝車。另外，本方案還改用脫鹽水工段的中間水作為干吸工段的制酸補充水，在中間水泵出口處接管到循環(huán)酸槽即可。（2）實施過程2009年底提出該項目，3月1日開始實施，4月30日竣工，5月9日開始試生產(chǎn)硫酸（S），5月10日開始銷售硫酸（S）。（3）項目總投資為：19.4萬元。（4）實際生產(chǎn)能力：約11噸/小時，但庫存容量只有40噸。（5）產(chǎn)品質(zhì)量：全部優(yōu)于《HG/T2692-2007蓄電池用硫酸》規(guī)定的“濃硫酸優(yōu)等品”的要求。其中，約20%的硫酸（S）的質(zhì)量達到《GB/T625-2007化學試劑硫酸》規(guī)定的“化學純”的要求。（6）應(yīng)用情況：經(jīng)下游用戶使用證明，該產(chǎn)品可代替目前市場上的“過濾酸”和“CP酸”，用于電子行業(yè)的線路板清洗、鉛酸蓄電池的電解液及生產(chǎn)試劑級硫酸鹽等。2.2正在實施的節(jié)能改造項目（1）增加一臺較小的空氣風機①功率較?、诓捎米冾l器調(diào)速（原空氣風機采用液力偶合器調(diào)速）③已完成設(shè)備基礎(chǔ)建設(shè)及大部分設(shè)備已到貨，預計下個月上旬完成安裝/