硫酸生產(chǎn)工藝及過程控制1PPT

1、硫酸生產(chǎn)工藝及過程檢測(cè)畢慶宏目的 將冶煉過程中所產(chǎn)生的SO2煙氣經(jīng)過除塵、降溫、除霧、除水后轉(zhuǎn)化為SO3，并用98%酸吸收制取成品硫酸，達(dá)到硫回收和環(huán)境治理的要求。、崗位安全操作提示序號(hào)工序名稱主要安全傷害提示1凈化工序SO2氣體中毒、溺水傷害2干吸工序SO2氣體中毒、SO3氣體中毒、硫酸灼傷3轉(zhuǎn)化工序SO2氣體中毒、 SO3氣體中毒4循環(huán)水工序溺水傷害5風(fēng)機(jī)工序氮?dú)庵舷ⅰ?SO2氣體中毒6酸庫(kù)工序溺水傷害、硫酸灼傷7尾吸工序液堿腐蝕工藝流程凈化干燥風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)化吸收煙囪 尾吸吸收轉(zhuǎn)化凈化工序凈化的流程為： 高效洗滌塔- 一洗塔-二洗塔-氣體冷卻塔-一級(jí)電除霧器-二級(jí)電除霧器 從冶煉除塵系統(tǒng)出來的約

2、200高溫?zé)煔膺M(jìn)入高效洗滌器與循環(huán)稀酸逆流接觸。煙氣經(jīng)高效洗滌塔進(jìn)入一洗塔和二洗塔進(jìn)一步洗滌，出來后的煙氣進(jìn)入氣體冷卻塔，在冷卻塔填料層內(nèi)煙氣與循環(huán)稀酸逆流接觸，進(jìn)一步被冷卻并被除去其中的煙塵、雜質(zhì)。煙氣經(jīng)一級(jí)電除霧器、二級(jí)電除霧器后進(jìn)入干燥塔，經(jīng)兩級(jí)電除霧器除霧后，煙氣中的酸霧含量5mg/Nm3高效洗滌器、二洗塔、氣體冷卻塔之間的串酸，采用泵后串酸，通過液位控制。稀酸采用由稀向濃、右后向前的串酸方式。污酸從高效洗滌器循環(huán)酸泵出口引出，經(jīng)脫吸后進(jìn)入過濾器，過濾后的污泥用管道輸送到污酸處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。干吸工序從凈化工序出來的煙氣進(jìn)入干燥塔與噴淋的93%酸逆流接觸，煙氣中水分被吸收，干躁后的煙氣

3、經(jīng)SO2風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入轉(zhuǎn)化工序。從轉(zhuǎn)化工序出來的SO3冷卻器出來的SO3煙氣進(jìn)入兩臺(tái)中間吸收塔，與噴淋的98%酸逆流接觸， SO3被充分吸收，出塔煙氣進(jìn)入轉(zhuǎn)化工序換熱器。 從轉(zhuǎn)化工序換熱器出來的SO3煙氣進(jìn)入最終吸收塔，與噴淋的98%酸逆流接觸， SO3被充分吸收，出塔煙氣經(jīng)尾氣脫硫后再經(jīng)原有的煙囪排放。 干吸塔的循環(huán)酸系統(tǒng)按塔-循環(huán)槽-循環(huán)泵-陽(yáng)極保護(hù)冷卻器（板式換熱器）-塔進(jìn)行循環(huán)，干燥酸循環(huán)槽與吸收酸循環(huán)槽間有一定量酸互串，用來調(diào)節(jié)各自的酸濃度。轉(zhuǎn)化工序 轉(zhuǎn)化工序采用了四段“3+1”兩次轉(zhuǎn)化，“、-、”換熱流程。外換熱器為急擴(kuò)加速流縮放管，開工升溫系統(tǒng)采用電爐加熱干空氣，由熱的干空氣對(duì)觸

4、媒進(jìn)行升溫。從SO2鼓風(fēng)機(jī)來的SO2氣體，依次通過換熱器和換熱器，與從第三段和第一段觸媒層出來的熱SO3煙氣進(jìn)行氣/氣熱換，冷煙氣被加熱到430 后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器一段觸媒層。一段的轉(zhuǎn)化率為68%轉(zhuǎn)化后氣體經(jīng)換熱器換熱，溫度由609 降至470 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器二段，經(jīng)二段后轉(zhuǎn)化率累計(jì)為89%；二段轉(zhuǎn)化后的煙氣經(jīng)換熱器加熱其管外煙氣，自身溫度由527 降至445 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器三段，三段SO2轉(zhuǎn)化率累計(jì)95%；三段轉(zhuǎn)化后的煙氣經(jīng)換熱器加熱其管外煙氣，自身的溫度由462 降至298 后，再經(jīng)SO3冷卻器，使煙氣溫度降至190 后進(jìn)入中間吸收塔吸收煙氣中的SO3 ，中間吸收塔吸收后的煙氣溫度為83 ，經(jīng)換熱器、

5、換熱器分別與轉(zhuǎn)化器四段出口和二段出口高溫?zé)煔饨粨Q熱量后，升溫至420 進(jìn)入轉(zhuǎn)化器四段進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，四段累計(jì)SO2總轉(zhuǎn)化率為99%。二次轉(zhuǎn)化后的煙氣溫度為433 ，經(jīng)換熱器加熱其管外煙氣，自身溫度降至196 后進(jìn)入最終吸收塔。轉(zhuǎn)化器各段入口溫度可通過副線調(diào)節(jié)。尾氣脫硫硫酸尾氣脫硫采用鈉堿法脫硫處理。具體流程敘述如下： 來自制酸系統(tǒng)干吸工段的尾氣進(jìn)入脫硫塔，自下而上與噴淋液逆流接觸，煙氣從頂部排除進(jìn)入原有的煙囪排放。系統(tǒng)的熱平衡和水平衡整個(gè)系統(tǒng)的熱量平衡由轉(zhuǎn)化和循環(huán)水工序承擔(dān)，主要分為凈化、干吸、轉(zhuǎn)化三部分：1、循環(huán)冷卻水泵將循環(huán)冷卻水打入凈化凈化稀酸板式換熱器，與換熱器內(nèi)的稀酸經(jīng)過逆流接觸傳熱后

6、，回到冷卻塔，由冷卻塔頂部自然淋灑降溫后，進(jìn)入冷卻塔底部循環(huán)冷卻水池循環(huán)使用。2、循環(huán)冷卻水泵將循環(huán)冷卻水打入干吸陽(yáng)極保護(hù)和板式換熱器內(nèi)，分別陽(yáng)極保護(hù)管間、板式換熱器夾層里的吸收酸經(jīng)過間接傳熱后，回到冷卻塔，由冷卻塔頂部自然淋灑降溫后，進(jìn)入冷卻塔底部循環(huán)冷卻水池循環(huán)使用。凈化、干吸循環(huán)冷卻水的溫度，可根據(jù)系統(tǒng)工藝指標(biāo)來控制。3、風(fēng)機(jī)出口的SO2煙氣先后進(jìn)入、號(hào)外熱交并與轉(zhuǎn)化器四層、一層出口的SO3煙氣經(jīng)過間接換熱后，使SO2煙氣升高到410 左右，達(dá)到SO2煙氣轉(zhuǎn)化的要求，同時(shí)使SO3煙氣經(jīng)、 、 號(hào)外熱交間接換熱后，經(jīng)過轉(zhuǎn)化系統(tǒng)SO3冷卻器下降到200 左右，多余的熱量通過空氣帶走，符合吸收

7、要求，進(jìn)入干吸吸收，從而使轉(zhuǎn)化工序的熱量保持相對(duì)的平衡。整個(gè)系統(tǒng)的水平衡：該系統(tǒng)主要用水在風(fēng)機(jī)、干吸和凈化工序，包括循環(huán)水被蒸發(fā)損失掉的一部分，干吸循環(huán)酸由于吸收了SO3煙氣要加入一部分水外，其余絕大部分為湍沖塔沉降槽排放后冷卻塔加入的補(bǔ)充水。冷卻水全部利用軟化水。凈化的儀表控制凈化出口SO2的煙氣溫度通過個(gè)循環(huán)泵的出口閥門的開度來調(diào)節(jié)上噴淋塔的來控制（48萬(wàn)噸硫酸系統(tǒng)以噴頭壓力40-45KPa左右為準(zhǔn)，上酸量以稀酸泵額定電流的50-80%為判斷依據(jù)；70萬(wàn)噸硫酸系統(tǒng)以噴頭壓力70-80KPa左右為準(zhǔn)，洗滌塔上酸量為1100-1500m3/h，冷卻塔上酸流量大于1400m3/h）。凈化的循環(huán)酸

8、溫通過調(diào)節(jié)補(bǔ)充水量、相互串酸量、循環(huán)冷卻水溫度計(jì)高效洗滌塔污酸排放量來綜合控制循環(huán)酸溫。凈化的氣體溫度應(yīng)重點(diǎn)控制TI3602和TI3607-4兩點(diǎn)，確保二段電霧出口溫度。一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)TI3602測(cè)點(diǎn)超標(biāo)，系統(tǒng)必須保證自動(dòng)開啟應(yīng)急水裝置來保護(hù)湍沖塔的相關(guān)設(shè)備。目前凈化湍沖塔的應(yīng)急水裝置，采用湍沖泵連續(xù)供酸來確保湍沖塔的安全，一旦湍沖泵跳車，或TI3602測(cè)點(diǎn)超過警戒值60 ，應(yīng)急加壓泵必須立即啟動(dòng)，以便為主控操作人員及時(shí)切斷湍沖塔入口高溫?zé)煔?，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員及時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開啟備用泵，提供足夠的時(shí)間。凈化液位的控制凈化一洗塔、二洗塔、冷卻塔采用的是塔、槽分開配置的工藝，所以各循環(huán)槽的液位應(yīng)控制在2.

9、22.8m以內(nèi)。高效洗滌塔采用塔槽一體結(jié)構(gòu)，同時(shí)塔內(nèi)設(shè)置有安全水封裝置，液位應(yīng)嚴(yán)格控制在2.22.75m以內(nèi)。凈化高效洗滌、二洗塔、冷卻塔各循環(huán)槽的液位主要通過冷卻、洗滌循環(huán)泵出口的自動(dòng)串酸閥（LV3601、LV3602均為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）逐級(jí)串酸，并根據(jù)懸浮過濾器底部的自動(dòng)放酸閥來定量排放，以保證凈化各循環(huán)槽液位的穩(wěn)定。凈化各循環(huán)槽損失的液位通過冷卻塔循環(huán)槽上的自動(dòng)加水閥（LV3603A、LV3603B均為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）來自動(dòng)補(bǔ)充水。如果冷卻塔循環(huán)槽上的自動(dòng)加水閥損壞，可通過調(diào)節(jié)循環(huán)槽上的手動(dòng)加水旁路閥予以補(bǔ)充。由于電霧采用的是工藝新水連續(xù)沖洗，所以電霧的沖洗回水可以全部進(jìn)入二洗循環(huán)槽作為凈化的補(bǔ)

10、充水，可有效減少凈化補(bǔ)充水量。制酸系統(tǒng)正常生產(chǎn)情況下，凈化循環(huán)槽的所有補(bǔ)充水采用中水，電霧沖洗水采用新水。中水供應(yīng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障影響到系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)，由可將凈化循環(huán)槽的補(bǔ)充水，有中水轉(zhuǎn)為工藝新水。干吸酸溫控制干燥吸收循環(huán)酸的溫度是通過對(duì)干吸塔入口的煙氣溫度、陽(yáng)極保護(hù)旁路閥、循環(huán)冷卻水量（開大或關(guān)小陽(yáng)極保護(hù)或板式換熱器水道控制閥）及水溫的調(diào)節(jié)來控制。若循環(huán)冷卻水量已開至最大，干燥、吸收循環(huán)酸溫仍高居不下，應(yīng)立即啟動(dòng)冷卻塔風(fēng)扇或增加冷卻塔風(fēng)扇開啟臺(tái)數(shù)，降低循環(huán)冷卻水溫，來間接降低干吸循環(huán)酸溫。 若干吸循環(huán)酸溫持續(xù)上漲，還可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化工段SO3冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)的頻率來降低吸收塔入口煙氣溫度，進(jìn)而減少進(jìn)

11、入干吸工序的熱量，確保干吸熱量的平衡。干燥、吸收酸濃度與液位控制正常生產(chǎn)時(shí)，干燥、一吸 、二吸液位控制在1.92.2m，一吸循環(huán)槽的液位在2.12.4m之間（一吸循環(huán)槽液位低于2050mm時(shí)循環(huán)槽將會(huì)噴酸）。 干燥、吸收循環(huán)酸濃度、液位是通過干燥和吸收濃酸泵出口的自動(dòng)串酸閥相互串酸，循環(huán)槽上的自動(dòng)加水閥（DN50）氣動(dòng)截止閥、自動(dòng)產(chǎn)酸閥來保持平衡和穩(wěn)定的。干燥循環(huán)酸濃度是通過在干燥循環(huán)槽內(nèi)加入補(bǔ)充水或從一吸自動(dòng)串入98%酸來保證，干燥循環(huán)槽上漲的液位，通過干燥濃酸泵出口上的產(chǎn)酸閥放入地下槽，作為成品酸打入酸庫(kù)大罐。一吸、 循環(huán)酸濃度是通過在一吸循環(huán)槽內(nèi)加水或從干燥串入93%酸（AV302a、A

12、V304a）來保證（盡量使用串酸，除非煙氣濃度高，串酸難以控制液位時(shí)才使用加水，但必須要保證一吸循環(huán)酸溫度110 ）。一吸的液位通過往干燥串98%酸（AV301a）以及二吸之間的平衡管維持。一吸的液位通過往二吸串酸的串酸自動(dòng)閥（ LV304 ）控制。二吸循環(huán)槽濃度是通過在二吸循環(huán)槽內(nèi)加水來保證。系統(tǒng)生產(chǎn)93%酸時(shí)，二吸的液位是通過一吸串酸以及一吸之間的平衡管維持。系統(tǒng)生產(chǎn)98%酸時(shí)，二吸的液位是通過二吸濃酸泵出口的產(chǎn)酸閥產(chǎn)入地下槽作為成品酸打入酸庫(kù)大罐。在制酸系統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，由于進(jìn)入系統(tǒng)的SO2煙氣濃度較高，干燥與吸收循環(huán)酸相互對(duì)串，也不能降低吸收循環(huán)酸濃度至控制指標(biāo)內(nèi)，可以直接在吸收循環(huán)槽

13、中加入補(bǔ)充水，但必須保證吸收循環(huán)槽的酸溫110 。如果進(jìn)入系統(tǒng)的SO2煙氣濃度較低，無法保持干燥和吸收循環(huán)酸濃度時(shí)，應(yīng)停止相互串酸，盡量保持二吸循環(huán)酸的濃度，以防止尾氣酸霧超標(biāo)?？蓮拇髱?kù)返98%酸入干吸系統(tǒng)提濃。轉(zhuǎn)化觸媒升溫升溫的速度第一階段：常溫170 每小時(shí)15-25 第二階段： 170 （恒溫4小時(shí)）250 每小時(shí)升10 第三階段： 250 -320 每小時(shí)升8-10 第四階段： 320 恒溫2小時(shí)第五階段： 320 -400 每小時(shí)升6-8第六階段： 400 恒溫4小時(shí)第七階段： 400 -420 每小時(shí)升4-6轉(zhuǎn)化溫度控制 根據(jù)轉(zhuǎn)化器各層觸媒溫度及各觸媒層出口煙氣溫度情況，一般均由各

14、層自動(dòng)控制閥（一層TV207、二層TV209、三層TV211 、四層TV213 ）跟蹤調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，此時(shí)逐漸減少電爐投用量，直至系統(tǒng)熱平衡后，停電爐，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)正常生產(chǎn)。一層入口溫度用冷激線自動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制，不能自熱平衡或短期一層入口溫度偏低時(shí)，用3#、4#、5#閥配合電爐調(diào)節(jié)。由于熱量過剩而引起系統(tǒng)溫度偏高時(shí)，加大轉(zhuǎn)爐煙氣進(jìn)氣量，以降低SO2濃度，平衡過剩熱量。一層溫度過高時(shí)，適當(dāng)加大氣量或調(diào)節(jié)TV207或TV209閥。四層入口煙氣溫度通過冷激線上調(diào)節(jié)閥控制。由于SO2濃度下降造成轉(zhuǎn)化系統(tǒng)溫度下降時(shí)，首先風(fēng)機(jī)適當(dāng)縮量，并適當(dāng)關(guān)閉轉(zhuǎn)爐制酸閥，提高轉(zhuǎn)化器入口SO2濃度，或適當(dāng)投入補(bǔ)熱電爐，維持轉(zhuǎn)化熱平衡，電爐的投用遵守電爐投用原則要求，同時(shí)檢查凈化系統(tǒng)的漏風(fēng)情況。短期內(nèi)SO2濃度小于6%時(shí)，可以縮減進(jìn)入轉(zhuǎn)化器的煙氣量，適當(dāng)排空； SO2濃度小于5%時(shí)，煙氣完全排空，轉(zhuǎn)化系統(tǒng)孤立保溫。尾氣脫硫濃度、液位控制濃度控制 尾吸系統(tǒng)共用兩個(gè)循環(huán)槽，一個(gè)循環(huán)槽作為堿泵的集液槽，用來上液、排液，另一個(gè)循環(huán)槽作為配堿槽，用來加水、加堿，兩槽之間用連通管連接。 根據(jù)循環(huán)泵出口管道上PH值（PH值設(shè)定為5-6），利用堿液高位儲(chǔ)槽和配堿槽之間的液位差，通過自動(dòng)加堿自動(dòng)閥（或通過堿液輸送泵出口自動(dòng)閥）調(diào)節(jié)配堿槽內(nèi)的PH 值?；炫渚鶆虻膲A液通過配堿槽和集液槽的連通管進(jìn)入集液槽，