硫酸车间工艺流程.docx

1、硫酸车间工艺流程1 概述硫酸主要的物理化学性质硫酸的分子式为H2SO4，分子量为98.078。从化学意义上讲，硫酸是三氧化硫与水的等摩尔化合物。然而，在工艺技术上，硫酸是指SO3与H2O以任何比例结合的物质，当SO3与H2O的摩尔比1时，称为硫酸，它们的摩尔比1时，称为发烟硫酸。硫酸有三种水合物（H2SO4H2O，H2SO42H2O 和H2SO44H2O ）和两种与SO3结合的物质（H2SO4SO3和H2SO42SO3）。 硫酸的浓度有各种不同的表示方法。在工业上通常用质量百分浓度表示，发烟硫酸的浓度通常以游离SO3百分含量表示。硫酸的主要物理性质20时密度g/cm3：1.8305 熔解热(1

2、00%) kJ/mol：10.726熔点 ：10.370.05 沸点：100% 755 98.479%(最高) 3265 比热容(25)J/(gk)：98.5% 1.41299.22% 1.405100.39% 1.394结晶温度：93% -27.0 97% -7.0 98% -0.7 98.5% 1.8 99.0% 4.5气化潜热(326.1时)kJ/mol：50.142硫酸的主要化学性质 硫酸是一种强酸。硫原子具有最高原子价+6价，其原子价趋向于降低，所以浓硫酸具有氧化剂的性质。浓硫酸是强脱水剂，对于有机物和人的皮肤有强烈的破坏使用。浓硫酸与硝酸混合，组成硝化剂，广泛用于有机化合物的硝化过

3、程。浓硫酸与发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸都是磺化剂，它们可以把磺酸基（SO3H）引入有机化合物。 硫酸的主要用途硫酸是一种重要的化工原料，硫酸的使用几乎遍及国民经济的各个部门，其中大部分用于肥料工业（磷肥、氮肥）中，其他在冶金、石油、轻工、有机合成等许多工业部门都要消费大量硫酸。 硫酸的生产方法硫酸的生产方法主要有：接触法和塔式法之分。后者由于只能产生稀硫酸（75%）且要消耗硝酸，一般不宜采用。接触法是当今硫酸生产的主要的方法。本系统为氧化底吹熔炼铅冶炼烟气制酸，采用洗塔电电稀酸洗涤半封闭循环净化，（3+2）两次转化，两次吸收制酸工艺流程。转化换热采用.流程。从电收尘出来的烟气温度高，含尘量大，

4、故首先进入净化工序。烟气从顶部进入高效洗涤器，与从逆喷管喷嘴（两次）高速向上喷出的循环液逆流接触，当气液两相的动能达到平衡时，从逆喷管中形成一高度湍动的泡沫区，在此两相充分接触，完成两相的传质传热过程，烟气中的尘、砷等杂质被循环液吸收，同时烟气温度下降，气体进入空塔，出口气体进入填料冷却塔与经板式冷却器降温的循环液逆向接触，使烟气除尘、降温。同时使烟气中的酸雾粒子增大，然后进入两级电除雾器后进入干吸工段。高效洗涤器分流出来的部分循环液进入沉降槽，进行固液分离，沉降槽一部分出来的液体由泵打入脱吸塔，脱吸后气体进入系统,污水排出去污水处理站进行中和。填料冷却塔出来的循环液经泵打入稀酸板式换热器冷却

5、后进入塔内循环使用。高效洗涤器及填料塔各设置稀酸循环系统，并后到前进行串酸。净化后的烟气送入干燥塔干燥，干燥后的气体由SO2风机送至换热器预热，再进入转化器转化成SO3。转化后的烟气再通过换热器冷却进入一吸塔吸收成酸，部分未转化的成SO3的烟气再返回换热器预热，再送入转化器进行第二次转化，第二次转化后的烟气又经过换热器冷却，进入二吸塔吸收成酸，经过二转二吸后的尾气排空。干燥塔、一吸塔、二吸塔各设置一套浓酸循环系统，各系统之间相互串酸维持干燥塔进塔循环酸浓为93%，吸收塔循环酸浓为98%，出塔经管子自流回循环槽，然后用泵打到各自阳极保护器降温后送到塔顶循环使用。2 生产工艺流程 水 水 串酸 泵

6、 泵 串酸 泵 图1 制酸工艺流程图3 硫酸生产过程3.1 净化工段3.1.1 净化的基本任务：1除去烟气中的尘、酸雾、砷、氟等有害物质2降低烟气温度3降低烟气中的水分含量3.1.2 净化的基本原理气体的分类一般可分为两大类：一类是混合气体中的有害气体组成的分离；另一类是气体悬浮着的固体或液体微粒的分离，称为气悬微粒的分离，即气溶胶粒子的分离。对于气体组分的分离，通常利用分子自身的热运动（布朗运动），使被分离的气体组成分子通过液体吸收或固体吸收而除去。对于气溶胶粒子的分离，通常是根据不同大小的粒子在气相运动的不同规律，借助于不同外力对粒子的作用来达到由大到小的逐级分离。3.1.3 净化岗位操作

7、法 开车前的检查和准备检查各设备、管道、阀门是否完好，2#电除雾人空是否打开，安全水封内是否有足够的水，高位水槽是否均匀流自收缩管外套；电仪表工检查各仪表是否灵敏、准确；由电工按要求检查、调整高压整流机组，检查调整完毕后使用；检查电除雾供电系统的设备和电除雾体的高压对地绝缘电阻是否合格；电除雾绝缘箱温度在开车前24小时需升温至100-140； 开车顺序 与转化岗位的开温操作配合，在值班长统一指挥下开车； 接到开车通知后，启动洗涤器循环酸泵，并将泵出口阀门开大到符合要求；（按电流表指示为准） 底吹车间投料前半小时，净化所有循环泵开启，启动水泵向板式换热器供水，并调好出口阀门； 打开电除雾喷水装置

8、，冲洗15分钟后关闭； 接到拉气通知后，盖好2#电除雾人空；通气后，注意各处温度、压力，观察临时情况； 通气10分钟后电除雾送上电。3停车方法A接到值班长停车通知后，打开2#电除雾人空，待系统停止通气后，待高效洗涤器进口温度降到60以下，停止循环酸泵；如果在冬季长期停车，将管道、塔内稀酸放走，以防冻裂管道；水管道内积水放走；B若遇到下列情况之一时，要及时报告值班长按紧急停车处理：a系统停水；b安全水封水被抽走且加不进水时；c循环酸泵不上酸时；d电除雾送不上电，两段电压小于40KV时；e整流机组产生强烈放电时；f 1#电除雾进口温度超过45时（且控制不下去时）。4 正常操作要点：A随时注意各点温

9、度、压力变化情况，注意维持在指标范围内；B经常检查设备和管道，确认无漏气、漏水现象;C随时观察稀酸温度。若超标，要即时排污，并且向槽内补充自来水，以达到降温的目的；D随时观察稀酸浓度，若超标，要加水稀释到规定指标范围内；E经常检查安全水封，若水被抽走，应立即加水并检查原因；F每天接班后，要冲洗电除雾15分钟。冲洗时，电除雾要停止送电。待冲洗完后，立即恢复送电；G在升压和运行时，要注意电除雾各处有无放电现象；H注意电除雾运行情况，如遇跳闸应及时合上，如连续跳闸应及时通知电工检查；I整流机组 有瓷瓶每月要停电擦净一次，半年停电取变压器油样化验一次；J每小时填写操作记录一次，要求内容准确，字迹清楚。

10、3.1.4 安全注意事项A进厂新工人必须经过三级安全教育，经考核合格后方可单独进行操作；B对培训人员要进行安全教育；C高效洗涤器不能断液操作；断液应立即处理，必要时联系紧急停车；D当电除雾前阻力上涨到影响抽气量时，应立即停车清理；E注意使用劳动保护用具，检修有酸的设备或管道时，要戴防护眼镜；F转动设备检修时，必须先停车，拉下电门开关，切断电源，挂上检修牌，然后才能修理；G. 仪表、电器设备应专人维修，不准乱动。3.1.5 巡回检查A每小时对设备的电流、温度、声音、振动情况做一次检查及润滑情况；B每小时对各点温度、压力、水量做一次检查、记录，及水泵降温情况；C每班对所管的范围内的跑、冒、滴、漏和

11、设备缺陷情况要经常认真的检查；D要保持各槽的液位，防止溢出或抽空事故。3.1.6 安全卫生A严格贯彻执行安全规则和有关安全注意事项；B每天对净化平台、沉降槽周围作一次打扫；C每班对各台循环泵、仪表控制柜等进行擦拭清理；D电除雾整流机组每月停电擦一次，周围每天打扫一次。3.2 转化工段3.2.1 转化的基本任务A将二氧化硫最大限度地转化为三氧化硫，提高转化率；B保证转化器各段温度达到规定指标；C维护硫酸风机的正常运转。3.2.2 转化的基本原理烟气经过净化工序除去烟尘、酸雾、砷、氟等有害杂质后，再通过干吸工段的干燥塔除去水份，然后进入转化工序。在一定温度下，通过触媒（V2O5）催化，使烟气中的二

12、氧化硫与氧气结合成三氧化硫。其反应方程式为：2SO2+O22SO3+Q此反应是一个可逆、放热、体积缩小的反应。3.2.3 主要操作条件A转化器进口SO2浓度8.0%到9.5%，酸雾5mg/Nm3，含As1mg/Nm3，含氟5mg/Nm3；含H2O100mg/ Nm3。B转化各段温度：段进口温度：4205；段进口温度：4705；段进口温度：4355；段进口温度：4205；段进口温度：4155。3.2.4 技术指标： A总转化率99.7% B尾气中SO2浓度0.03%3.2.5 工艺流程图 图2 转化工段工艺流程图 3.2.6 转化操作法 开车前的检查和准备（长期停车的开车）A. 检查风机、变速器

13、、液力偶合器、地脚螺丝、联轴器不可松动；B检查油位、油站油温；C检查风机冷却水是否畅通；D检查各温度计、压力计、报警装置是否准确、灵敏；E盘动风机转动应平稳灵活；F润滑系统是否畅通；G通知净化、干吸岗位作好开车准备，并且使两岗位循环泵至正常等待值班长通知开车。 开车步骤：A转化器升温；B待干燥泵运转正常后，通知净化工打开2#电除雾下部人空，启动SO2风机抽入干燥空气进行升温，用回流阀门调节出口风量；CSO2风机开车；D开启主油泵、循环冷却水，使其达到正常工作压力；E按下启动按钮，启动风机，正常运转后听声音是否有异常，运转过程中是否振动，发现问题及时处理，检查油量，及时按设备操作规程进行冷却；调

14、节出口阀门，根据升温要求拉气量至电流达规定安培数为止；F. SO2风机停车；G. 匀速地调节出口阀，使电流下降，风机转速降到最小；H. 按停车按钮，停止电机运转；I. 20分钟后停主油泵，停冷却水，并拉下主电源开关；J. 关闭转化所有阀门，使一段和四段尽快达到指标要求；K. SO2风机启动后，开启1#、2#电炉升温，控制1#、2#电炉出口温度500；L. 升温速度30到50/h，到300可控制20到30/h。M.当一段进口温度达到规定指标时，并保证稳定情况下，调节副线阀尽快提高二、三段温度（指未通气前）,等待通气。 正常操作A. 当底吹炉投料后，即可正常接气，通知净化工盖好2#电除雾人空，刚通

15、气控制好SO2气浓，一段出口不超过600；B. 待各段触媒层开始反应（出口温度上升）后，逐渐开大风量，减少电炉组数，至各段温度正常后，停止电炉；C. 以高效洗涤器进口微负压到0为准，来控制风量；指标正常后即进入正常生产。 短期停车（不用电炉）后开车A. 通知净化、干吸、水泵房等岗位准备开车；B. 检查各设备阀门，润滑油等；C. 待净化、干吸正常运转后，再开SO2风机开始生产；D. 初开始气量不宜过大，一般用正常的一半，到工段进口正常后，逐渐加风到正常；E. 系统开车后，前后联系，注意SO2浓度变化。 长期停车停车方法A. 长期停车前，转化进行热吹，吹净触媒层的SO2与SO3，然后降温；B. 停

16、车前半小时关闭阀门（所有副线阀），干吸提高酸浓；C. 当底吹炉停车前，可以减少SO2风机拉气量；D. 打开2#电除雾下部人空，开1#电炉，用400以上的干燥空气进行热吹触媒；E. 热吹时间16小时以上，或从五段出口取样分析SO20.03%时，可以开始降温，尾气看不到白烟。SO2和SO3几乎被吹净；F. 逐渐加大风量，停电炉进行冷吹，每小时30到50速度进行降温，一直降到各段在50以下时，降温结束，停风机，关所有阀门；G. 通知干吸岗位停酸泵，净化停高效洗涤器、循环泵。 短期停车A. 停车前，关所有副线阀；B. 与其他岗位联系，做好停车准备；C. 听到命令底吹炉停后，接着停SO2风机，关闭所有阀

17、门； D. 通知干吸停循环泵，净化停稀酸泵； E. 停车期间要巡回检查，并做好各段温度记录。 紧急停车 A. 通知岗位停车； B. 按SO2风机停车步骤停车。 正常操作要点 A. 根据操作技术指标，SO2浓度稳定，各段温度波动不宜过大； B. 副线阀调节不宜波动过大，以免影响气浓、转化率； C. 及时分析转化率（每4小时一次）； D. 检查有无漏气情况，每小时要记录一次操作数据，要求准确无误，字迹工整； E. 凡新装触媒投产时，先经过硫化饱和，才能投入正常SO2浓度； F. 钒触媒耐热活性低于81%、含V2O5低于5%,不可再用，需更换新触媒。3.2.7 安全注意事项 各机械设备须按操作规程进

18、行操作； 擦电动机、SO2鼓风机时，不能戴手套，注意防止袖口和棉纱绞进靠背轮； 清理装填催化剂，需待转化器内温度降至50左右，才能进入转化器，但必须戴好防尘口罩、眼镜、手套，穿好工作服； 电机必须在无负荷情况下启动，运行中不能超过额定电流； 电动机联轴器必须戴上安全罩； 不可用潮湿手去摸电机或用潮湿棉纱擦电机； 严禁靠近开关闸刀，待停车拉下闸刀后才能拉保险。3.2.8 设备维护保养 对本岗位的动、静设备要保证无泄露，无堵塞，无卡死等不正常现象； SO2风机正常工作中勤检查轴承温度、冷却水是否正常； 各阀门要开闭灵活，螺杆要常涂黄油，防止生锈咬死； 压力计、温度计、浓度计要定期检查，保证可靠好用

19、； 对本岗位所属安全设施，灭火器等定期检查，更新，保证使用可靠。3.3 干吸工段3.3.1 干吸的基本任务 用93%的酸充分干燥经洗涤、净化的SO2烟气； 用98%酸完全的吸收SO3； 生产合乎浓度的98%成品酸或93%成品酸。3.3.2 基本原理 烟气的干燥是利用浓酸具有强烈的脱吸性能，在塔内烟气与浓硫酸充分接触后使烟气干燥，由转化来的含SO3转化气，由下部进入吸收塔，与由塔顶淋下的吸收酸（98%浓硫酸）在填料表面接触，转化气中的SO3被吸收酸吸收。其化学反应式为：SO3+H2OH2SO4+Q （此原理可用“双膜理论”来解释）3.3.3 操作技术条件 操作条件设备名称进口气体温度酸度%进塔的

20、温度喷淋的量M3/h干燥塔4093-94.545220一吸塔20098-98.655220二吸塔16098-98.6552203.3.4 技术指标控制 吸收率99.95%3.3.5 干吸操作法 开车方法 A. 开车前先检查各设备： a 检查设备、管道、阀门是否完好； b 运转设备进行电气检查和试运转； c 由仪表工检查各仪表是否准确、灵敏； d 检查各循环酸泵油量，出口阀门， ； e 准备好开车用母酸，并分析； f 检查供水系统，酸冷器试水，进行阶段测试； g 上述完成后，母酸放入地下槽，并打入循环槽；循环槽液位离槽顶300mm时即可。 B. 酸泵开停步骤： a 开泵：先用手盘车数次，启动电动

21、机，慢慢打开出口阀门到规定电流数。 B 停泵：关出口阀门，停电动机。 C. 酸冷器（阳极保护器）开停步骤 a 开车：冷却器进口阀门全开，开启水泵、浓酸泵，冷却器内充满酸，开启恒电位仪，使其逐步达到正常工作状态（开关置“维钝”,测量开关置“保护”，电源开关置“工作”。此有电流电压输出，且“给定”位与保护位基本一致，两电位之差5mv一定时间，电流不再增大或减小并趋于稳定，阳极保护器进入正常运转。 b 停车：1 短停：停酸泵，待酸温降到30以下后停水泵，恒电位仪不能停。酸冷却器排酸：停酸泵，待酸温到30停水泵，降恒电位仪电源开关“工作”打到“停止”再排酸。 2突然停电：将电源开关从“工作”打到“停止

22、”。来电后，打到“工作”即可。 3 冬季停车：冬季停车与短期停车一样，酸浓降至96%，防止结冻。气温低于0时必须排空管道内的冷却水，防止损伤管道。 4 长期停车：停酸泵，带酸温降到30后停水泵，关闭恒电位仪，排空酸液和冷却水，壳程用碱液中和，用压缩空气吹干，并用盲板封闭所有接管，密封点，存放到重新开车使用。 D. 开车顺序1 在转化开始升温，SO2风机开车前半小时，启动干燥泵，在系统通气前半小时启动一、二吸收泵。如果酸浓低或太脏可送去一部分，补充新酸。待系统通气后，可根据情况进行干燥塔与一吸塔串酸。 2 停车方法：接到停车通知后，槽液位控制适当低一些，当风机停后，再停酸泵，串酸阀门、加水阀门全

23、部关闭。若因其他岗位故障而停车，本岗位的酸泵不需要停，只关加水阀、串酸阀、产酸阀；小修停车前，将干酸浓适当提高些，冬季停车时，将吸收酸降至97%左右。 3 正常操作要点： a 根据技术指标，及时调串酸阀，保证酸浓稳定； b 注意各进口气体温度与转化、净化刚问联系； c 控制好液位高度，以防停车溢酸； d 随时观察尾气情况，出现问题及时查找； e 穿戴好劳动保护用品； f 每小时填写操作记录一次，要求内容准确，字迹工整，各测酸浓一次，酸冷器工作 每班记录两次； g 成品酸要求化验合格后方可入库； h 每班用PH试纸检查酸冷器冷却水两次，酸冷器冷却水定期排污和补充新鲜水。3.3.6 安全规则及注意

24、事项 A. 新工人必须经过三级安全教育，经考试合格后方可上岗操作； B. 进行带酸作业，必须穿戴好劳动保护用品； C. 分析酸浓时，不能将水倒入酸中，而是将酸慢慢倒入水中； D. 进入塔、槽工作，要用安全电压36V以下，外面有人保护； E. 冬季临时停车，吸收泵不得停止循环，如需停泵，将酸浓降至96%到97%； F. 设备检修或换管道，先抽走余酸，并清理干净； G. 焊补酸罐、槽，必须办理动火证；焊前将酸排净，将入孔打开，让槽的H2排空或用气制置； H. 本岗位必须备有安全水槽或安全水龙头，以备紧急情况下使用。3.3.7 设备维护保养 A. 保持泵壳和电机清洁，每班擦电机一次，每周加油一次；

25、B. 阀门拉杆要涂黄油，保持开关灵活； C. 电机不准带负荷启动，不准超负荷使用； D. 冬季气温太低时，停车后将管道、设备中的余酸、余水放净，以防冻结； E. 硫酸流到地面上或设备上，要立即用水冲洗干净。冲时水不能溅到电器设备上。4 污酸污水处理4.1开车顺序 1 开车前先检查各运转设备润滑情况，按要求加入润滑油（脂）。2 检查所有阀门是否在关闭位置，要求所有阀门在全关位置（阀门要开关灵活、有效）。3 按一下要求配液：a. 电石渣溶解槽加入半槽水，启动搅拌桨，并加入电石渣，使槽内Ca(OH)2含量为10%左右。b. NaOH槽加水至3/4后，槽内加入片碱溶解，加入量应保持终液含NaOH10%

26、。开启泵进口阀门至全开位置，启动NaOH泵，缓慢开启出口阀门至全开位置，泵入除害塔循环槽。c. FeSO4槽加水至3/4后，槽内加入FeSO4溶解，加入量应保持终液含FeSO415%，开启泵进口阀门至全开位置，启动FeSO4泵，缓慢开启出口阀门（FeSO4高位槽阀不开）至全开位置，送入高位槽。d. Na2S槽加水至3/4开蒸汽加温，至液温6065加入片碱若干，使溶液呈碱性（PH10），再加入Na2S溶解，使终液含Na2S，送入硫化槽。e. 聚丙烯酰胺直接加入高位槽，加水溶解，使PAM含量为0.51。4 开除害塔风机及循环泵，保持硫化槽及硫化浓密机呈负压状态；除害塔循环液PH10。5 通知硫酸净

27、化岗位送入废物酸，在废酸含H2SO45%情况下，予中和槽可以不开。6 废酸流入硫化槽至占容积一半后，通过Na2S高位槽加入Na2S溶液，保持硫化出口PH=3。7 带硫化浓密机有溢流进入一次中和槽后，开电石渣也输送泵向一次中和槽内加入浓度为10%的电石渣溶液，使一次中和出口PH=7。同时，从FeSO4高位槽加入FeSO4溶液，使槽内Fe2+浓度为1.5-2.0g/L（即为溶液含As的15至20倍）。8 液体进入氧化槽后开氧化槽浮选机，观察液面有大量细密的泡沫即可。9 液体进入二次中和槽后，加入石灰乳，至PH=9.5-10,同时加入聚丙烯酰胺溶液，调整加入量，保持槽内有明显凝聚现象。10 中和浓密

28、机上清液进入澄清浓密机后进一步澄清，澄清底流由底流泵送回中和浓密机。11中和、硫化浓密机底流有各自底流泵送压滤、滤饼集中堆存、滤液返回一次中和槽。4.2 安全注意事项1 硫化岗位产生H2S气体，H2S气体属极毒、可燃性气体，应谨防H2S中毒，污水处理岗位严禁烟火，人员操作尽量在上风向。2 一旦除害塔循环泵停泵或除害塔风机停风，应立即戴好防毒面罩关闭高位槽出口阀，人员离开硫化岗位，相邻岗位人员互相通知进入上风向，同时尽快重开除害塔。3 Na2S溶解槽加水后，在加入Na2S前必须先加入片碱，以保持液体呈碱性（PH）后，再加入Na2S，以防H2S产生，同时人员操作时尽量站在上风向。4 硫化钠及片碱均

29、属强碱，若人体皮肤、粘膜直接接触均可造成灼伤，因此造液操作时应穿戴好劳保用品，尤其需戴好防护眼镜，谨慎操作，以防造成碱灼伤。5 酸性废水中由于含砷较高，禁止将铝、锌制品等浸入其中，以防H3As气体的产生（H3As剧毒！）。6 处理站出口的清水不能作为饮用水，其回用水管与自来水管不可串接。4.3 压滤岗位技术操作规程4.3.1 开、停车顺序及操作1 开机前，检查压滤机邮箱润滑油的油位及底流泵的油位，按要求加入润滑油；2 检查相关阀门是否灵活、有效；3 启动加压启动开关，待加压停止后打开浓密机的阀门，启动底流泵，缓慢打开压滤机进口阀门；4 观察压滤机板框水龙头出水情况，及时将压滤清液用压滤提液泵打

30、到二次中和槽；5 待无清水流出时，全关压滤机进口阀门，启动减压启动开关，待减压停止时，缓慢移动压滤板框，将滤饼从压滤布袋上卸下；6 用板车将压滤饼拉至指定堆场堆放。4.3.2注意事项1 压滤机边应保持干净，及时清扫卫生，防止滑跌；2 压滤机油压要安要求控制；3 滤饼中含有大量的重金属离子，要集中堆放；4 压滤布袋每班应检查一次，如果有损坏等情况应及时更换。附一：压滤机维护保养制度1保持设备周边环境卫生，地上无积油，设备见本色，铭牌清晰。2 操作人员每小时巡视设备一次，重点：（1）用手背测试电机，看电机是否过热，温升是否异常，温度不大于75。（2）压滤机供油系统是否漏油，不允许有滴漏。（3）油箱油位是否够，油要盖住柱塞泵且要超过2/3。（4）压滤机加压时，注意看油压表，如果不能起跳，迅速停止加压，油压应不超过15MPa。附二：污水站搅拌减速器装置维护保养制度1 保持设备周边的环境卫生，设备见本色，铭牌清晰，周边无淤油。2 操作人员