硫铁矿制硫酸与硫磺制硫酸的能源利用分析
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目录绪论 (2)1 熔硫岗位操作规程 (3)1.1岗位任务与治理范围 (3)1.2工艺流程与操作指标 (3)1.3开、停车方法 (4)1.4岗位操作要点 (6)1.5不正常现象及处理方法 (7)2 焚硫及转化岗位操作法 (8)2.1岗位任务及治理范围 (8)2.2工艺流程与操作指标 (8)3 干吸岗位操作法 (11)3.1岗位任务与治理范围 (11)3.2工艺流程与操作指标 (11)4 锅炉岗位操作法 (14)4.1岗位任务与治理范围 (14)4.2工艺流程与操作指标 (14)5 汽轮机、风机岗位操作法 (16)5.1岗位任务与治理范围 (16)5.2操作指标 (16)6 脱盐水岗位操作法 (17)6.1岗位任务与治理范围 (17)6.2工艺流程与操作指标 (17)结论 ................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。
致谢 . (21)绪论硫酸是重要的化工原料,生产硫酸的原料主要有硫磺,冶炼烟气和硫铁矿。
硫磺是当前世界硫酸生产的主要原料,全世界硫磺制酸约占75%,硫铁矿制酸约占16%。
与硫铁矿制酸相比,硫磺制酸具有投资省,流程简单,能源利用率高和操作人员少等优点,比硫铁矿制酸更经济,并可减少废水和废渣排放,更好的达到环保要求。
由于天然硫资源缺乏,近几年由于国际硫磺价格降低,国内硫铁矿供应紧张,促使国内硫磺制酸得到很快发展(见附图1)。
我国硫磺制酸发展需要注意以下几点:1﹑装置大型化对于硫磺制酸来说,由于工艺流程短,操作控制容易,装置易大型化。
2﹑采用两转两吸新工艺,选用新型催化剂两转两吸流程在工艺﹑设备上日趋成熟,新建装置应尽量采用两转两吸流程,同时应选用高活性﹑低燃点和低压降的新型钒催化剂,从而提高转化率,降低能耗和减少二氧化硫排放。
硫磺制酸和硫铁矿制酸工艺流程图及说明硫磺制酸工艺流程图及说明:硫磺制酸是一种常见的工业制酸工艺,其主要原料是硫磺。
下面是硫磺制酸的工艺流程图及详细说明。
流程图:首先,硫磺由储罐经过泵送至硫磺加热机组进行加热。
加热后的硫磺通过输送带进入粉碎机进行破碎,得到一定粒度的硫磺粉末。
然后,将硫磺粉末送入制酸氧化反应器。
反应器中的硫磺粉末与空气中的氧气发生氧化反应,生成二氧化硫(SO2)。
接着,将反应器产生的SO2气体通过除尘器进行除尘处理,使气体中的颗粒物得以净化。
之后,将净化后的SO2气体进一步送入脱硫设备进行脱硫。
脱硫设备一般采用湿法脱硫或干法脱硫的方法,将SO2气体中的硫化物去除。
脱硫后的气体进一步通过系统加热并进入催化转换器。
催化转换器中催化剂的作用下,SO2气体发生催化反应生成三氧化硫(SO3)。
最后,将SO3气体输送至吸收塔,与水铵溶液进行反应。
反应产生的硫酸溶液经过脱水和过滤后,即可得到纯度较高的硫酸。
说明:硫磺制酸工艺主要通过氧化、脱硫和催化等环节将硫磺转化为硫酸。
其中,硫磺加热能够使硫磺变为粉状,提高硫磺的反应活性;氧化反应是关键步骤,将硫磺氧化为二氧化硫;除尘和脱硫处理可以提高反应产物的纯度,并减少对环境的污染;催化转换和吸收塔反应则是将SO2转化为SO3,并最终与水铵溶液反应生成硫酸。
硫铁矿制酸工艺流程图及说明:硫铁矿制酸是一种以含有硫化铁矿石为原料的工业制酸工艺,其主要原料是硫铁矿。
下面是硫铁矿制酸的工艺流程图及详细说明。
流程图:硫铁矿石经过破碎、磨矿等前处理步骤后,进入浮选机进行浮选。
浮选将硫铁矿石中的硫化铁与其他杂质分离,得到硫铁矿石的浮选精矿。
然后,浮选精矿经过焙烧处理,将其中的硫化铁转化为氧化铁。
焙烧产生的废气中含有大量的二氧化硫(SO2),需要进行收集和处理。
接着,通过炉前处理将焙烧产生的SO2经过除尘、脱硫等步骤进行净化。
这些处理步骤可采用类似硫磺制酸的脱硫方法。
脱硫后的气体再经过加热等处理进入催化转换器。
硫酸是一种重要的工业原料,用于生产化肥、化学纤维、塑料、颜料、药物和炸药等。
硫酸的生产技术有多种,以下是一些常见的硫酸生产技术:
1.硫铁矿制酸:硫铁矿是一种常见的制酸原料,通过将其与氧气反应可以生成二氧化硫气体,再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
2.硫磺制酸:硫磺是一种纯度较高的制酸原料,通过将其燃烧可以生成二氧化硫气体,再经过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
3.冶炼烟气制酸:冶炼烟气中含有大量的二氧化硫气体,通过回收烟气中的二氧化硫气体可以生产硫酸。
这种技术主要用于处理有色金属冶炼过程中产生的烟气。
4.氮氧化物制酸:将氮气和氧气在高温高压下反应生成氮氧化物气体,再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
这种技术需要使用特定的催化剂,并需要控制反应条件。
5.天然气制酸:将天然气中的硫元素转化为二氧化硫气体,再通过催化转化和吸收工艺可以生产硫酸。
这种技术需要使用特定的催化剂和反应条件。
以上是硫酸的一些常见生产技术,不同的生产技术有不同的优缺点和应用场景。
在实际应用中,需要根据原料来源、生产规模和市场需求等因素来选择合适的生产技术。
以硫磺替代硫铁矿焙烧生产硫酸实践摘要:介绍了硫铁矿制酸装置利用硫磺替代硫铁矿制酸的三种焙烧方法;结合三种焙烧方法的各自特点提出生产运行中采取的技术措施,并对运行中易出现的问题提出预防和解决方案,对硫磺储存的安全问题也采取了相应的技术措施。
关键词硫磺;硫铁矿;焙烧;储存;硫酸1、以硫磺替代硫铁矿制酸的焙烧方法1.1硫磺与矿渣掺混焙烧法硫磺与矿渣混用作沸腾炉的入炉料,通过调节矿渣的掺兑量,将入炉料的含硫配制在略高于硫铁矿制酸时入炉料含硫的水平,以控制沸腾炉的炉温。
然后通过沸腾炉圆盘给料机对沸腾炉适量、均衡加料,同时沸腾炉出渣口保持连续出渣以保持炉内物料的稳定,确保稳定炉底压力。
1.2沸腾炉纯烧硫磺焙烧法原料硫磺(粒径在5mm以下)经过沸腾炉圆盘给料机向沸腾炉均衡,适量加入,停止排渣。
运行过程中沸腾炉炉内的物料颗粒会出现爆裂,物料内的细小粉尘会被沸腾炉的出口气体带走,当带走的粉尘达到一定量时会表现出沸腾炉炉底压力下降,需定期向沸腾炉内补充矿渣来维持炉底压力的稳定。
1.3硫铁矿掺入硫磺焙烧法在硫铁矿中掺入硫磺,硫磺的掺烧比例以10%—70%不等,而后通过调节硫铁矿烧渣的加入量将沸腾可的入炉料含硫调整至所需的适宜数值。
2 三种焙烧法的技术要点及常见事故的预防和处理2.1硫磺与矿渣掺混焙烧法该焙烧法与硫铁矿制酸相近,二种焙烧法可维持相同的沸腾炉焙烧温度。
由于粉末硫磺的堆积密度一般在1.0kg/L左右,在相同的焙烧条件下,较小的堆积密度使硫磺相对于硫铁矿更容易带到沸腾炉的上部空间去燃烧,硫酸装置在采用硫铁矿制酸时沸腾炉的过渡段和扩大段从不出现结“灰瘤子”,而以硫磺替代硫铁矿制酸时则频繁出现。
为避免沸腾炉上不出现“灰瘤子”,应该注意以下几点:①、硫磺的水分控制在w(H2O)5%—10%为佳。
②、操作中宜适当加大沸腾炉二次风的开启量以改善沸腾炉上部空间的燃烧环境。
③、操作中沸腾炉的炉底压力应适当提高,以减少带到沸腾炉上部空间燃烧的含硫物质量。
矿石与硫磺制硫酸工艺研究对比采用矿石制酸工艺,若装置生产能力为年产15万t硫酸。
矿石经提取矿中有效成分硫元素后,产出的大量矿渣部分处理到钢铁厂作为炼铁原料,大部分作为水泥厂生产中的添加料,以调整水泥原料成分,增加水泥强度。
矿石制酸工艺存在的最大问题是对环境污染大,大量的污水、粉尘及矿渣严重影响着周围环境;另外操作环境恶劣、操作强度高。
同时能耗也高,环保费用无法承受。
而在人们对环境质量要求越来越高,政府对环境整治决心越来越大的现状下,上硫厂的硫酸生产到了非采取“行动”不可的时候了。
是保留原生产工艺--矿石制酸,而加大环保治理投入,还是选择从工艺流程上改进措施,从根本上解决问题?经过认真深入的分析研究,最终上硫厂选择了工艺改进的方案,由矿石制酸改为硫磺制酸工艺,即以液体硫磺为原料来生产硫酸,从根本上解决了矿石制酸生产时产出的大量污水、粉尘、矿渣对环境的污染问题。
使上硫厂从沉重的环保困境中得以解脱,使生产经营步入良性循环。
1 矿石制酸工艺流程93%硫酸1.2过程分析 (1)矿料矿料为硫铁矿,主要成分为FeS2。
矿料平均含硫量 为30%,且各矿区 的含硫量波动较大,并含有砷、氟等有害元素。
因为生产1 t 硫酸需耗 1 t 矿料,故矿料需求量 大。
由此造成了运输量巨大 ,运输费用高,且 堆放场地大等问题 。
(2) 粉碎因为进厂的矿料大小不一,且有部分块料。
在进入沸腾炉焙烧之前必须进行破碎,以达到3.5 mm X 3.5 mm 以下的要求。
大块料采用腭式 破碎机破碎,再用反击式破碎机进一步破碎。
在此过程中产生大量粉尘,对环境污染相当严重 ,能耗也大。
(3) 焙烧破碎合格的矿料投入沸腾炉焙烧,二硫化铁与空气中的氧反应生成二氧化硫。
反应式如下:4FeS2+11Q2=8SQ+2Fe2C3+3 305.36 kJ由此可知,每生产 1 mol SO 2产生 0.25 mol Fe 2O3矿渣。
其中S 的原子 转化率为100%, O 的原子转化率为 72.7%。
综合利用硫磺制酸高温废热发电保护环境提高经济效益摘要:在硫磺制酸的过程中,硫磺在焚硫炉内燃烧,此时所产生的炉气的温度通常高达1000℃~1050℃,所产生的热气如果直接排出去不仅会对空气和环境造成极大的污染,而且还会使这些高温能量形成浪费,不利于可持续发展。
根据相关数据统计,年产80kt硫酸的制酸企业,这些余热的能量总计约为30×10kJ/h。
如果这部分热量能用在发电上,不仅能较少排空污染,而且还能提高经济效益,实现经济与环境的双赢,除此之外,在不外电网遇到紧急状况,如停电等,硫酸装置还可以正常维持生产,也在一定程度上保证了生产的可靠性。
本文从实际出发,稽核工作经验,对综合利用硫磺制酸高温度发电保护环境提高经济效益的相关内容进行说明,为该领域的研究提高参考。
关键词:硫磺制酸;高温余热;保护环境;经济效益硫酸是一种酸,高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。
与水混合时,亦会放出大量热能。
其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。
是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。
常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。
在工业上一般使用硫磺制酸的方法进行硫酸的制备。
在硫磺制酸的过程中,焚硫炉内的高温气体排空会造成空气的污染和资源的浪费,因此研究硫磺制酸高温度发电保护环境提高经济效益的意义非凡,本文对相关内容进行研究和说明。
一、概述在硫磺制酸的具体过程中,硫磺在焚硫炉内燃烧正常的工况下,炉气的温度要高达1000℃~1050℃之间,但是在后面的转化器重,进口温度只需要430℃,这一部分的预热的数量约为25GJ/h,转化器一段出口温度为580℃,二段进口温度为440℃,这个阶段的余热为6GJ/h,转化器四段进口温度为440℃,进第二吸收塔的温度为200℃。
这一部分的余热为8GJ/h,再加上转化器二、三段出口,可供利用的余热量较少,不考虑加以利用的余热,总余热资源约为41GJ/h。
目录绪论 (2)1 熔硫岗位操作规程 (3)1.1岗位任务与治理范围 (3)1.2工艺流程与操作指标 (3)1.3开、停车方法 (4)1.4岗位操作要点 (6)1.5不正常现象及处理方法 (7)2 焚硫及转化岗位操作法 (8)2.1岗位任务及治理范围 (8)2.2工艺流程与操作指标 (8)3 干吸岗位操作法 (11)3.1岗位任务与治理范围 (11)3.2工艺流程与操作指标 (11)4 锅炉岗位操作法 (14)4.1岗位任务与治理范围 (14)4.2工艺流程与操作指标 (14)5 汽轮机、风机岗位操作法 (16)5.1岗位任务与治理范围 (16)5.2操作指标 (16)6 脱盐水岗位操作法 (17)6.1岗位任务与治理范围 (17)6.2工艺流程与操作指标 (17)结论 ................................................ 错误!未定义书签。
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致谢 . (21)绪论硫酸是重要的化工原料,生产硫酸的原料主要有硫磺,冶炼烟气和硫铁矿。
硫磺是当前世界硫酸生产的主要原料,全世界硫磺制酸约占75%,硫铁矿制酸约占16%。
与硫铁矿制酸相比,硫磺制酸具有投资省,流程简单,能源利用率高和操作人员少等优点,比硫铁矿制酸更经济,并可减少废水和废渣排放,更好的达到环保要求。
由于天然硫资源缺乏,近几年由于国际硫磺价格降低,国内硫铁矿供应紧张,促使国内硫磺制酸得到很快发展(见附图1)。
我国硫磺制酸发展需要注意以下几点:1﹑装置大型化对于硫磺制酸来说,由于工艺流程短,操作控制容易,装置易大型化。
2﹑采用两转两吸新工艺,选用新型催化剂两转两吸流程在工艺﹑设备上日趋成熟,新建装置应尽量采用两转两吸流程,同时应选用高活性﹑低燃点和低压降的新型钒催化剂,从而提高转化率,降低能耗和减少二氧化硫排放。