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祥和化工硫酸生产工艺流程主要有5个工段

2019-03-11

硫酸生产工艺流程主要有5个工段组成:

(1)焙烧锅炉工段:含硫40%、含水7%的硫精矿由焙烧炉的加料斗,通过皮带给料机连续均匀地送至沸腾炉,采用氧表控制沸腾炉出口氧含量,根据其氧含量对沸腾炉的加矿量进行自调。

沸腾炉出口炉气SO2浓度~10.5%,温度约950℃。该炉气经余热锅炉后,温度降至~400℃,余热锅炉产生的中压过热蒸汽,供抽凝汽式汽轮发电机组发电。从余热锅炉出来的炉气进旋风除尘器、电除尘器进一步除尘,出电除尘器的炉气温度~350℃,含尘量<0.2g/Nm3,然后进入净化工段。

焙烧排渣系统:采用冷却滚筒(浸没式)+埋刮板输送机+带式输送机的排渣方案。该方案的最大优点:冷却效果显著,冷却滚筒附的增湿器除可进一步降温外,还可抑制渣尘飞扬,保持良好的操作环境。来自沸腾炉的高温矿渣会同来自余热锅炉、旋风除尘器、电除尘器的高温矿尘分别通过卸灰阀进入埋刮板输送机,再进入冷却滚筒降温,冷却后的矿渣通过带式输送机送至铁精粉堆场。

(2)净化工段:由旋风除尘器和电除尘器来的炉气,温度约350℃,进入第一文氏管,用浓度约2%的稀硫酸除去一部分矿尘,然后进入第二文氏管和洗涤塔,进一步除去矿尘、砷、氟等有害物质。气体温度降至38℃以下,再经电除雾器除去酸雾,出口气体中酸雾含量<0.005g/Nm3。经净化后的气体进入干吸工段,在干燥塔前设有安全水封。

文氏管采用绝热蒸发,循环酸系统不设冷却器,热量由后面的洗涤塔稀酸冷却器带走。文氏管淋洒酸经斜管沉降器沉降,清液回文氏管的循环槽,进入文氏管循环系统循环使用,一部分循环液通过文氏管循环泵打入脱气塔,经脱吸后的清液通过排污泵送入稀酸贮槽,作为稀酸副产品外卖或用石灰中和处理。斜管沉降器沉降下来的污泥,排入酸沟,可用石灰中和处理。

洗涤塔为塔、槽一体结构,淋洒酸从洗涤塔塔底循环槽流出,通过冷却塔循环泵打入冷却塔循环使用。增多的循环酸串入文氏管循环系统,整个净化系统热量由稀酸板式冷却器带走。

在生产中,考虑到因突然停电造成高温炉气影响净化设备,项目在文氏管上方设置了高位水箱,通过文氏管出口气温与文氏管高位水箱出水阀联锁来保护下游设备和管道。

(3)转化工段:经干燥塔金属丝网除沫器除沫后,SO2浓度为~7.5%的炉气进入二氧化硫鼓风机升压后,经第III换热器和第I换热器换热至~430℃,进入转化器。第一次转化分别经一、二、三段催化剂层反应和I、II、III换热器换热,转化率达到92%,反应换热后的炉气经省煤器降温至180℃,进入第一吸收塔吸收SO3后,再分别经过第V、第IV和第II换热器换热后,进入转化器四和五段进行第二次转化,总转化率达到99.7%以上,二次转化气经第V换热器换热后,温度降至156℃进入第二吸收塔吸收SO3

为了调节各段催化剂层的进口温度,设置了必要的副线和阀门。为了系统的升温预热方便,在转化器一段和四段进口设置了两台电炉。

(4)干吸工段:自净化工段来的含SO2炉气,补充一定量空气,控制SO2浓度为~7.5%进入干燥塔。气体经干燥后含水份0.1g/Nm3以下,吸入二氧化硫鼓风机。

干燥塔系填料塔,塔顶装有金属丝网除雾器。塔内用93%硫酸淋洒,吸水稀释后自塔底流入干燥塔循环槽,槽内配入由吸收塔酸冷却器出口串来的98%硫酸,以维持循环酸的浓度。然后经干燥塔循环泵打入干燥塔酸冷却器冷却后,进入干燥塔循环使用。增多的93%酸全部通过干燥塔循环泵串入一吸塔。

经一次转化后的气体,温度大约为180℃,进入一吸塔,吸收其中的SO3,经塔顶的金属丝网除雾器除雾后,返回转化系统进行二次转化。

经二次转化的转化气,温度大约为156℃,进入二吸塔,吸收其中的SO3,经塔顶的金属丝网除雾器除雾后,通过50m烟囱达标排放。

第一吸收塔和第二吸收塔均为填料塔,第一吸收塔和第二吸收塔淋洒酸浓度为98%,吸收SO3后的酸自塔底流入吸收塔循环槽混合,加水调节酸浓至98%,然后经吸收塔循环泵打入吸收塔酸冷却器冷却后,进入吸收塔循环使用。增多的98%硫酸,一部分串入干燥塔循环槽,一部分作为成品酸经过成品酸冷却器冷却后直接输入成品酸贮罐。

5)成品工段:从干吸循环槽出来的合格产品通过管道输送到七个容积为1000、2000和4000吨硫酸成品罐內(8、9号罐主要作为中转罐),再通过阀门控制给运输槽罐车放酸销售外运。成品罐区设防泄漏围堰和应急地槽,各罐均可进行倒罐操作,以便某罐发生泄漏时进行倒转罐。

厂区内的生产装置按照工艺流程布置,依次为沸腾炉、除尘器、文氏管、干燥塔、吸收塔、转化器,生产装置呈一字型布置。


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