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[科普中国]-双接触法制酸车间

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采用绝热蒸发冷却净化和二转二吸流程,转化率达99.5% 以上,使全厂、车间的硫利用率分别为95.5%、97% 以上。这就是“双接触”法制酸工艺。同时,在制酸主工艺外还配置了完善的废酸、废水处理系统,使工厂达到环保的要求。

硫酸工艺流程及其设备净化工序冶炼烟气在空塔和洗涤塔中经15%的硫酸洗涤除尘和绝热蒸发冷却后,在石墨制的列管式烟气冷却器中用净化水冷却至37.2℃,烟气再经电除雾器除雾后送至干燥塔。

空塔受槽的增加部分的循环液连续自动送至废酸处理系统。

空塔用洗涤酸与烟气以顺流方式从塔顶进入。塔顶喷淋酸喷咀为直管碰撞洒水型式,喷咀用耐热聚氯乙稀外 包玻璃钢制成。空塔壁采用玻璃钢,使用温度要求小于80℃。为了保护空塔壁不因温度过高而损坏 , 在塔壁顶部 设有溢流槽,空塔用的一部分洗涤酸连续不断地从槽内溢出使塔壁受洗涤液充分湿润。空塔顶是用抗火石外涂耐腐蚀的鳞片涂料,用映喃树脂胶泥砌成。在塔顶和塔壁之间有伸缩节,用 橡胶内衬聚四氟乙烯薄膜制成。

为了防止在因停电等特殊情况时塔壁因得不到液体保护使壁温过高而损坏,在空塔顶部设置空塔高位槽,在酸泵停止给液时,高位槽还可以继续向空塔内供液5分钟,使 操作人员有足够的时间处理事故。

空塔循环酸从圆锥沉降槽出来后进入反应槽,反应槽内放有硅石,循环酸中的氢氟酸与硅石反应生成氟硅酸后进入空塔受槽。

洗涤塔是填料塔,塔内充填聚丙烯制3英寸鲍尔环,高4米,为了防止塔内充液使填料上浮,填料层顶部封有一层聚乙烯制塑料网。洗涤塔内用溜槽和分酸咀分酸,溜槽用玻璃钢制造,分酸咀用耐热聚氯乙烯制造。

烟气冷却器的上、下气室用玻璃钢制造,为了确保冷却器的冷却效果,每台冷却器上部气室有一个喷咀喷淋洗涤列管内壁。

电除雾器为水平气流平板型,电除雾器本体与绝缘子室用热空气流密封。电除雾器内设有极板清洗喷咀,定期喷水冲洗。

净化工序的塔、槽等设备和烟道用耐氟的玻璃钢制成。玻璃钢结构分成耐腐蚀层和强化层。内壁与腐蚀性介质接触部分称耐腐蚀层,耐腐蚀层以外是强化层。

干吸工序由电除雾器出来的烟气和由成品酸脱吸塔出来的烟气一同被导入干燥塔,干燥塔循环酸浓度为93%。

烟气中三氧化硫在吸收塔中吸收分二次进行。从第二吸收塔出来的尾气经增湿塔和电除雾器后经90米的烟囱排人大气。

从干燥塔和第二吸收塔循环酸系统中产出成品硫酸,经脱吸塔和冷却器后送入浓硫酸贮槽贮存。成品酸产量 自动计量。

干吸工序串酸及成 品硫酸产出均系网自动操作。

干燥、吸收塔塔休是钢板内衬石棉板和耐酸瓷砖,砖缝用水玻璃胶泥。支撑填料层的立柱和梁是用耐酸瓷砖砌筑。塔内分酸用溜槽和分酸咀的材质是耐酸铸铁。

干燥 、 吸收塔上部设有不锈钢丝除沫器,除沫器分上、下二层。

转化工序经鼓风机升压后的烟气用热交换器加热到所需要的温度后进入转化器内。烟气先经第一层至第三层,大部分二氧化硫转化为三氧化硫,并在第一吸收塔里生成硫 酸。从第一吸收塔出来的烟气再次进入转化器的第四层,使 残留的二氧化硫几乎都变成了三氧化硫,送第二吸收塔成酸。

转化器一层和四层触媒入口烟气温度自动调节,第二和第三层触媒入口烟气温度在仪表室由操作工调节。

三氧化硫冷却器入口烟道和热交换器管外侧入口烟道之间的短路烟道,可用来切换成单接触操作或半双接触操作。

二氧化硫鼓风机采用了可改变鼓风机转速的液休联轴器。根据转炉开、停风等操作时发出的讯号和空塔人口 烟气压力的变化,自动调节二氧化硫鼓风机入口阀的开度,或通过液体联轴器来调节鼓风机的转速的方法使鼓风机的送风量满足生产要求。液体联轴调节鼓风机的转速范围为25一100%。鼓风机双吸道进风,叶轮用镍一铬一相钢焊接制成。

为了防止入转化器的烟气直接冲向触媒,每层气体入口处设有气体挡板。

转化器顶盖是碳钢和不锈钢的复合钢板,第一层触媒格栅的支承梁和支柱用不锈钢材制造,转化器的其它部分是碳素钢板内喷铝。

外部热交换器的管外径为50.8毫米,壁厚2.9毫米。用油压胀管机胀管,胀管后进行气密试验,质量良好。为了防止管板变形,下部管板中心部位设有支撑架。壳体中部有不锈钢的伸缩节。热交换器的烟气进出口处设有钢 管制支柱,用 以加强此处的壳体强度。1

双接触法制酸车间设备硫酸生产工艺流程及双接触法制酸车间设备如下图:

本词条内容贡献者为:

李嘉骞 - 博士 - 同济大学