300 kt/a硫磺制酸装置---转化、换热系统工艺设计文献综述
2020-05-20 21:10:52
硫酸是化学工业中一种非常重要的原料,是一种活泼的无机强酸,通常使用的是不同浓度的硫酸水溶液,制取方法主要有塔式法和接触法两种,塔式法是硝式制硫酸的一种主要方法,所得到的是质量分数较低的稀硫酸,而接触法则可制取质量分数较高的浓硫酸。工业上硫酸制取的主要原料有硫磺,硫铁矿以及冶炼烟气等。当前世界硫酸生产行业中硫磺是最主要的原料,占总制酸量的75%。
相对于硫铁矿,以硫磺为原料更加经济,流程更简单,能源的利用率更高,需要的操作人员更少,并且可以减少废物排放,更符合环保要求。硫磺制酸工艺比矿石制酸工艺少了粉碎、水洗净化这两道复杂工序,也同时消除粉尘、污水及矿渣三大污染源。在工艺过程的改进之后,动力设备的投用量变小,动力消耗下降,并使工艺能源的利用更加合理,缩小了生产场地[1]。
1.硫磺制酸原理
气态硫磺与空气混合后,当温度升至硫磺燃点时,硫蒸气与空气中的氧会发生燃烧反应产生二氧化硫并开始扩散,雾态液硫由热气流及热辐射传热以使液硫可继续热发。空气流速增大,反应速度也会增大。借此改善雾化的质量,加大液硫蒸发表面及空气的湍动,空气温度的提升对液硫的蒸发,液硫燃烧的强化以及焚硫操作的改善有利。
2.硫磺制酸工艺流程
硫磺制酸工艺流程由熔硫、焚硫、转化、干燥吸收四个部分组成。
2.1熔硫工序
固态硫磺经带式输送机送到快速熔硫槽,在经过搅拌器和蒸汽加热盘管之后熔化,液态硫经溢流口送到沉降槽,经过沉降之后,自流至精馏槽,经精馏泵送入焚硫炉,同干燥空气混合并燃烧。
2.2焚硫工序
从熔硫工序出来的液硫使用机械雾化喷枪送入焚硫炉中,硫枪的进口压力被控制在稳定,硫管选用蒸汽夹套,炉头设置一个放硫阀,以使停车时管中的硫液可全部放净[2]。