~590C的高温炉气进入第二废热锅炉,降低温度至460C~480C进入转化器二段进行转化;转化后的炉气进入热热换热器间接换热,温度降至440C~445C进入转化器三段继续转化。
从转化器三段出来的455C~465C、一次转化率达92%~94%的SO3炉气,经冷热换热器,降温至220C后去一吸塔进行SO吸收。
在第一吸收塔中,气体中的SO被98%硫酸吸收,再经过塔顶的丝网除雾器除去其中的酸雾后,依次通过冷热换热器、热热换热器分别与转化器五段和二段出口的炉气进行逆流换热,气体被加热至430C后进入转化器第四段催化剂床层进行第二次转化。
出第四段床层的气体用干燥空气冷却到425C进入转化器第五段进行反
应,出第五段床层的二次转化的气体经冷热换热器温度降至165C后进入第二吸
收塔,在第二吸收塔中,气体中的SO被98%硫酸吸收后,经过塔顶的除沫器除去其中的酸雾,出二吸塔的尾气由尾气烟囱放空。
经过两次转化后,SO转化率
不小于%,尾气中SO2排放浓度小于960mg/m3。
为了调节各段催化剂层气体进口温度,设置了必要的副线和阀门。
转化系统开车升温采用电加热器。
焚硫炉、锅炉采用柴油点火升温、烘炉、煮锅,转化采用电炉升温。
经处理的软化水用高压水泵送入余热热锅炉,产生的饱和蒸汽经减压送到原料工段供熔硫、保温及液体SO2生产使用。
干吸工段
空气鼓风机设在干燥塔上游,干燥酸循环系统采用三塔三槽,干吸塔均为填料塔。
湿空气由空气鼓风机升压后送入干燥塔,塔内用93%的硫酸吸收其水分,经丝网除雾器除去酸雾,再进入焚硫炉与硫磺进行燃烧。
经干燥后的空气含水量wNm3以下。
干燥塔内喷淋93%的硫酸,吸收空气中的水分后自塔底排至干燥塔酸循环槽,以一吸塔循环系统串入的98%硫酸维持其浓度,以循环酸泵送入干燥塔酸冷
却器冷却降温后入干燥塔喷淋。
增多的93~94%硫酸串入一吸塔酸循环槽。
来自转化工段的一次转化气进入一吸塔,在一吸塔内喷淋98%硫酸,吸收SO3浓度升高后的硫酸流入一吸塔酸循环槽。
配入干燥塔酸循环系统串来的93%硫
酸,并加水维持其浓度,经循环酸泵送入一吸塔酸冷却器冷却降温后入一吸塔喷淋。
增多的98%硫酸一部分串至干燥塔酸循环槽,一部分作为成品酸送成品酸贮槽贮存。
来自转化工段的第二次转化气进入第二吸收塔,在第二吸收塔内喷淋98%硫酸,吸收SO3浓度升高后的硫酸流入二吸塔酸循环槽,加入清水调节其浓度,经循环酸泵送入二吸塔酸冷却器,冷却降温后入二吸塔喷淋。
增多的98%硫酸串入一吸塔酸循环槽。
干燥塔、第一吸收塔、第二吸收塔均采用塔——槽——泵——酸冷器——塔的循环流程。
换热器采用阳板式酸冷却器。
冷却水循环使用、适当排污并补充一定的新鲜水。
3kt/a柠檬酸钠法液体二氧化硫'
设计条件
利用从硫磺制酸的第一余热锅炉出来的二氧化硫气体生产,温度约430C,
二氧化硫浓度约10%,气体流量1500Nm3/h。
工艺流程介绍本工程中液体二氧化硫的生产采用柠檬酸钠法,吸收介质为柠檬酸钠溶液,此介质无毒,不产生废渣,因而可以大大改善操作条件和环境卫生,由于吸收剂可以循环利用,有利于降低二氧化硫的液体生产成本,此外该方法生产流程短,设备简单,易于上马。
(1)吸收工序
二氧化硫在水中的溶解度中等,由于二氧化硫溶解在水中形成亚硫酸,电离
出H+离子,限制了二氧化硫的继续溶解。
而柠檬酸钠缓冲溶液可以控制PH值的变化,增加二氧化硫的溶解度,从而使吸收塔中的吸收效率大大提高,提高了二氧化硫的利用率,降低生产成本,减少尾气的环境污染。
从余热锅炉出来的二氧化硫气体生产,温度约430C,二氧化硫浓度约10%,气体流量1500Nm3/h经冷却、除雾后,进入SO吸收塔,利用柠檬酸钠溶液吸收,二氧化硫吸收率达%,吸收后的尾气除雾后放空或回硫磺制酸干燥塔进口,吸收
后的含二氧化硫的富液去解吸工序。
(2)解吸工序
含二氧化硫的富液从解吸塔上部喷淋下来,由于蒸汽的加热作用,富液中的二氧化硫被解吸出来,形成贫液,贫液经换热器降温后去吸收工序。
解吸塔塔顶出来的含有水汽的高浓度二氧化硫气体经降温、除水、冷却、除沫和干燥后去压缩工序,此过程的干燥需用浓硫酸一级干燥和硅胶二级干燥,确保二氧化硫气体中水分小于%。
(3)压缩工序
经硅胶干燥后的二氧化硫气体经压缩机压缩、除油和冷却后进入成品罐,然后再由成品罐送往其他车间使用。
中温炉气的显热、干燥塔内吸收水分产生的稀释和压缩机的压缩热均用循环水冷却,生产中柠檬酸钠不断消耗,需要向贫液循环槽中不断补入柠檬酸和碳酸钠。
4.工艺流程特点
a.采用快速熔硫槽,熔硫速度快,热效率高,维护方便。
b.采用卧式焚硫炉、机械雾化喷嘴,结构简单,热容强度高,投资省。
c.采用高强度填料塔、管式分酸,具有分酸均匀,阻力低,操作弹性大的
特点。
d.浓酸采用板式换热器,传热系数高、换热面积小、阻力低、投资省、操作环境好。
e.采用“3+2”五段转化、两转两吸工艺,使用国产优质催化剂,转化器进口气体SO浓度~%寸,转化率可达到%,尾气SO含量不大于960mg/m,确保达到国家排放标准。
f.焚硫炉出口采用卧式火管锅炉,结构简单、安全可靠。
转化采用二台低压锅炉,系统的热量得到充分利用。
g.仪表设置简单实用符合硫磺制酸生产特点。
h.冷却水循环使用,节约了水资源。
i.转化工段一、四段设置升温电炉,可以缩短开车时间,保护催化剂。
5.技术经济指标
生产规模
60t/d(100%H
2SO4)
运行时间
8000h/a
产品规格
硫酸(H2SO498%)
15720吨/年
液体SO2
3000吨/年
外供蒸汽
~MPa饱和蒸汽21600吨/年
硫磺消耗
t
酸
电耗
67kw
•h/t酸
水耗工艺用水t酸
软水消耗t酸催化剂消耗SO总吸收率
用柠檬酸钠法生产硫磺电NaCO3水蒸汽
6.自控技术方案
>%
1吨液体SO2的消耗为:
513kg
20kg
5t
3t
本硫磺制酸装置自控仪表控制设计为一个总控室,设有KG型仪表柜五台。
仪
表盘上配置若干台显示仪、记录仪、调节仪,将把熔硫工段、焚硫工段、转化工段、干吸工段生产过程中所产生的温度、压力、浓度全部显示和记录,且将显示和存储硫酸浓度,SO2气体浓度,将显示硫酸槽硫酸的液位及液位上下限液位报警。
锅炉的压力显示和记录、液位显示和自调,以及供给锅炉水的流量及记录,将转化电炉的控制操作及电流监视配置在总控室内,以便随时根据转化器的要求升温和停止。
另外,在熔硫工段,液硫温度采用现场指示,以便现场工作人员的随时调整。
转化工段的压力显示,用单管压力计集中在控制室内显示。
转化工段各转化段进出口均引出气体取样管至地面米的地方,以便随时取样,分析转化状态。
在干吸工段平台上配置一台压力表盘,将干吸工段的气体压力集中显示,以便随时监测干吸工段各设备的阻力,利于系统操作。
液体SO装置自控仪表控制也设计为一个总控室,设有KG型仪表柜。
仪表盘上
配置若干台显示仪、记录仪、调节仪,将把吸收工段、解吸工段、压缩工段生产过程中所产生的温度、压力、浓度全部显示和记录。
7环境保护
.建设项目的主要污染源及污染物
主要污染源、污染物排放点
硫磺制酸工艺流程
本工程制酸工艺采用固体硫磺焚烧,两转两吸(“3+2”工艺技术生产硫酸,固体硫磺经皮带输送机送入熔硫槽,液硫进入液硫澄清槽精制后入精硫槽,液体硫磺由硫磺泵送入焚硫炉燃烧,燃烧后的SO2气体进入废热锅炉回收热能后气体温度降低到430C,进入气体过热器过滤,过滤后的气体进入转化器,使SQ转化为SO,SO气体再经换热器降温后,进入第一吸收塔和第二吸收塔用浓
硫酸二次吸收生产出成品酸,吸收后的尾气由高烟囱排放。
以下为硫磺制酸方
快流程及排污点示意图。
固体硫磺
回收热量尾气
吸收酸*吸收酸
主要污染源及排放点
主要污染源为干吸工段第二吸收塔排放的SO尾气和焚硫炉的空气鼓风机
噪声。
主要污染物类型、排放量、所含有毒有害物质的成分和排放浓度
废气:
主要来源于干吸工段第二吸收塔排放的含SO尾气,气量为
5318Nm3/h含SQ:
w960mg/Nni、酸雾:
40mg/NrH
废渣:
本装置产生的废渣主要来源于熔硫工段液硫过滤器的熔硫渣,渣量25t/a,含S>50%
废水:
本装置正常情况下无工艺废水排放,只有在检修或打扫时有少量地坪冲洗水排放,最大5nVh,含H2SO<1%
噪声:
主要为焚硫转化工段空气鼓风机噪声,约105分贝。
排放方式和去向
硫酸装置两转两吸后的含SO2尾气经30米高尾气烟囱排放;地坪设备冲洗水送厂污水处理站处理;噪音经消音器排至大气。
“三废”排放及治理措施一览表
污染物名称
污染物来源
污染物排放量
主要成分及浓度
治理措施
二氧化
硫酸装置第
5