硫酸炉气净化与干燥(ppt文档)

酸雾，一级电除雾 <30 （部颁指标）

二级电除雾 <5 （部颁指标）
尘
<1 （推荐指标）
砷
<1 （推荐指标）
氟
<0.5 （推荐指标）
砷和硒
砷和硒在炉气中以气态氧化物形式存在，其含 量与原料中砷、硒含量和焙烧工艺条件有关。 它们是转化催化剂危害最大的毒物，并影响 成品酸的应用范围。
氟
原料中氟化物经焙烧后有一部分进入炉气中，这些 氟化物大部分以氟化氢形态存在，小部分以四氟化 硅形态存在。氟化氢对硅质设备及填料有严重的腐 蚀作用，而且其腐蚀作用是反复的。反应如下：

气体组分的分离，最基本的方法有三：
A. 利用气体分子自身的物理化学性质，使其 通过扩散吸收在液体中或吸附在固体表面上；
B．将其通过化学变化转化为无害成分； C.将其先进行相转化，使之成为液体或固体，
然后再分离。
3.2.1 工业气体净化原则
固体或液体颗粒的分离，通常根据不同粒径粒子在气流 中运动规律的不同，借一定外力(如重力、离心力、电场力 等)对粒子作用面实现分离。当颗粒较大时(100μm以上)，可 借重力自然沉降，对10一100μm的小粒子，利用离心力将 颗粒分离；对0.5—5μm的小粒子，可使气体连同小粒子绕 过障碍物(固体纤维)，使之碰撞并粘附在障碍物上；粒子更 小时(＜0.5μm)，则要靠更强大的外力作用才能分离出来， 如让粒子通过高压电场或让气流高速流经几十至几百微米大 小的障碍物使粒子获得更大的离心力被障碍物捕集(这种方 法所采用的设备有文氏管等)；粒径小到0.01μm以下，其运 动规律与气体分子相似．可以采取吸收或吸附的方法分离。
3.2.2 炉气净化原理与方法
3.2.2.1 砷和硒的清除
三氧化二砷和二氧化硒常用水或稀硫酸洗涤 炉气来清除。从表1-3-1可以看出，两者饱和 蒸汽压随温度下降显著降低。温度降到 50°C以下气相中含量已经很少。洗涤形成 的固体颗粒，形成酸雾凝聚中心，在除雾器 可以将其除去。
污水排放量大， 环境污染严重，已 逐渐被淘汰 。
3.2.1 工业气体净化原则
工业气体的净化按被脱除物的相态，可分为 两大类：一类为分离混合气体中某些气体组分： 另一类为分离悬浮在气体中的固体或液体颗粒。 被分离的质点大小不同，其中最小的为气体分 子；大的则为多分子凝聚体，大小从0.01μm 到1000μm。粒子的大小不同，它们的物理性 质和运动规律也不同，因此分离它们的方法亦 有较大差异。
酸雾的形成3.2.2.2 酸雾的形成和清除
洗涤炉气时，炉气中若少气量相三中氧有化悬硫浮要尘与粒水，反应生成
硫酸，温度较低时，则炉实气际中过大饱多和数度三比氧上化述硫都转化
成硫酸蒸汽。当气相临中界硫过酸饱蒸和汽度压还大低于。其总饱和蒸汽 压中就时降可，温达硫 速 到酸 度 饱蒸 很 和汽快。就，其会气过之净定冷相饱，化要凝中和酸过仔。硫度雾程细实酸定是中考际分义很形虑情压为易成除况 迅在 的雾是 速炉 ，。， 增气 一洗 加涤 ，过 很程 快
炉气中水含量视矿石和空气的水含量而 定。水分本身无直接毒害作用，但它会稀释 进入转化系统的酸雾和酸沫，严重腐蚀设备 和管道，同时水蒸气会与转化后得到的三氧 化硫在冷却和吸收过程中生成酸雾，酸雾不 易被捕集，绝大部分随尾气排出，使硫损失 增大，污染环境。因此炉气必须进行干燥。
3.2 炉气净化原理和方法
三氧化硫
炉气中三氧化硫含量一般在0.03％~0.3％ 之间，是二氧化硫转化后的产物。照理，它 是无害的且多多益善。但在净化三氧化二砷、 二氧化硒时，对炉气采取了洗涤降温的方法， 使三氧化硫和水蒸气结合为酸雾，这些酸雾 又溶解有三氧化二砷和极细的矿尘，如不除 去，会使催化剂中毒、设备遭受腐蚀。
水分
表1-3-1 As2O3 ，SeO2在气体中的饱和浓度
温度 /°C 50 70 100 125
Fra Baidu bibliotek150
As2O3饱和 SeO2 饱和 浓度/mg/Nm3 浓度/mg/Nm3
0.016
0.044
0.310
0.880
4.200
1.000
37.000
82.000
280.0
530.0
②炉气中被除物以气、液、固三态存在， 应按微粒的轻重程度分别进行，先固液，后 气体。
③有害杂质危害范围及程度不同，应先重 后轻。
④为减少装置投资费用，应考虑多成分共 同分离的办法。
3.2.2 炉气净化原理与方法
炉气净化分为湿法和干法两大类。
湿法是用液体洗涤炉气.高温炉气(350～ 400℃)使液相中水分气化，本身温度降低。 当炉气降至190～230℃时，转入气相的水与 炉气夹带的蒸汽和炉气中SO3形成硫酸蒸气； 随炉气温度降低，炉气中As2O3和SeO2转化 为微小结晶悬浮于气相中，形成As,Se和酸 雾气溶胶体系。再经除雾即可。
SiO2十4HF＝SiF4十2H2O
（1-3-1）
SiF4+(X+2)H2O＝SiO2·XH2O↓十4HF （1-3-2）
氟化物进入转化器后，在高温、干燥条件下，发 生式(1-3-2)反应，产生的水合氧化硅在催化剂表面 形成灰白色硬壳，严重时使催化剂结块，活性下降， 甚至使床层阻力增大。
3.1 炉气中有害杂质及净化要求 3.1.1 有害杂质及其危害 3.1.2 炉气净化指标
3.1.1 有害杂质及其危害
(1)砷和硒 (2)氟 (3)三氧化硫 (4)水分
3.1.2 炉气净化指标
目前，中国执行的指标如下(在二氧化硫鼓风机出口 测定点)。单位为标准状况下mg／m3。
水分
<100 （部颁指标）

由上述可知，大小不同的粒子都有其相应的 有效分离方法和装置，装置的分离效率一定 要与所分离的粒子粒径联系起来考虑才有实 际意义，否则会影响装置能力的发挥。
有时为提高分离装置效率，设法使小粒子 在进入分离设备前变大一些，如酸雾的分离 就采取了降温增湿使酸雾液滴长大的方法。
炉气净化原则
①炉气中悬浮微粒粒径分布很广，在净化 过程中应分级逐段进行，先大后小，先易后 难。
第三章 炉气的净化与干燥
第三章 炉气的净化与干燥 Purification and dryness of SO2 gases
焙烧炉气除尘后，一些砷氧化物、硒氧化物和
氟化物可使SO2转化催化剂中毒，腐蚀管道。要 除去后才能进入下工序。
炉气的净化目的：除去无用杂质，提供合格原料
气。
炉气的干燥