硫酸培训
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概述一.我公司硫酸工艺流程
水、选矿药剂
二.当代硫酸生产发展的特点
1.硫酸产量的增长
因为硫酸用途的扩大。
2.原料结构的发展
硫磺、硫铁矿、冶炼烟气、石膏及磷石膏。
3.规模大型化
经济与技术的进步与发展,促进了化工装置规模大型化。也是降低建设投资的最科学的办法。
4.热能的利用与回收
一次转化工艺的气体中的余热。循环酸中余热。
5.强化设备
提高设备单位面积或容积的生产强度(体现在操作气速的提高和停留时间的缩短)。同样产量下降低了设备造价(典型的强化设备有:沸腾炉、填料塔、列管换热器、电除雾器)。
6.新技术的开发
当代新技术开发的前沿课题:
●开发与应用非稳态二氧化硫转化工艺(优势是流程简化、节约钢材、降低阻力、
适宜低二氧化硫气浓的转化及操作简单等)
●开发富氧空气氧气焙烧硫铁矿或硫化矿,制取高浓度二氧化硫炉气。
●研制高活性、低阻力、高强度的钒催化剂,降低阻力,提高转化率。
●研制耐腐蚀、耐热的材料(合金和非金属材料)
三.硫酸的性质
1.硫酸
●强氧化性
●强脱水性
●强酸性
●强吸水性
当硫酸在设备或管线内腐蚀金属产生的氢气蓄积,并达到爆炸范围时遇明火即会产生爆炸。因此在酸罐附近及上面严禁吸烟。
2.常用硫酸的结晶温度
3.三氧化硫
在潮湿气体环境下,接触三氧化硫气体或硫酸雾,都会引起皮肤、眼睛、粘膜尤其是喉咙的发炎和烧伤。
四.硫酸系统控制四要点
温度、浓度、阻力、泄漏
第一章大炉
一、岗位任务
将硫铁矿沸腾焙烧制二氧化硫炉气。
二、硫酸化沸腾焙烧的工艺原理
1、什么是沸腾焙烧:
鼓风机将气体鼓进沸腾炉固定物料层,物料的状态随气流速度的变化而变化,随着气流速度的增高,当气流速度继续增大超过临界值时,物料粒子作紊乱运动,物料粒子就在一定高度范围内翻动,象液体沸腾一样,称之为“流态化床”,也就是沸腾状态度。
2、什么是硫酸化焙烧:
形成硫酸盐的焙烧叫硫酸化焙烧。
通过选择性地控制沸腾炉内的反应温度和气氛,在流态化床中,含硫金精矿与气体进行充分的接触,迅速进行以下化学反应:
4FeS
2+11O
2
=2Fe
2
3
+8S0
2↑
如氧不足则进行3FeS
2
+80
2
=Fe
3
4
+6S0
2
2FeAsS+50
2=As
2
3
+Fe
2
3
+2S0
2
4CuFeS
2+150
2
=4CuS0
4
+2Fe
2
3
+4S0
2
PbS+20
2=PbS0
4
ZnS+20
2
=ZnS0
4
C+0
2
=C02 (非石墨性)
通过反应,金精矿中的硫、炭、砷氧化成S0
2、CO
2
、As
2
3
进入烟气,
同时便精矿颗粒的孔隙性变得非常好,被包裹的金暴露出来,利于下一步氰化浸出时与氰化物充分接触,提高金的氰化浸出率,铜、铅、锌转化成硫酸盐,进一步用稀酸浸出给以除去,减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响。铁最大限度地转变成不参与氰化
反应的Fe
20
3
滞留于渣中,达到焙烧脱硫,杂质金属转态的目的。
渣尘中铁的氧化物包含有三氧化二铁和四氧化三铁,它们之间的
比例随炉内空气过剩量的多少而相应变化:当空气过剩量多时,渣尘中的Fe
20
3
就多,焙
砂是红色,炉气中的S0
2浓度相应较低,S0
3
浓度较高,也就是原始酸雾的含量较高;当
空气过剩量少时,渣尘中的Fe
20
4
就多,焙砂呈黑色,炉气中的S0
2
浓度很高,且容易生
成升华硫堵塞管道和设备。
矿粉中除铁的硫化物外,还包含有铜、铅、锌等其它元素的硫化物,为了彻底打破它们对金的包裹,促使它们进行完全的氧化和硫酸盐化,要求炉气中空气过剩量要尽可能的多。这就是说,在焙烧过程中,既要较高的S0
2
,又要保证金属硫化物的充分反应。这就要求沸腾炉内操作范围较为狭窄,只有在这狭窄的适宜区进行操作,才能保持系统
的稳定和金属的最大限度的综合回收。
三、沸腾炉的结构
沸腾炉从结构上来讲主要分:炉膛、炉顶,装有风帽的空气分布板、风箱四部分。炉膛包括沸腾层及上部扩大的焙烧空间,精矿的沸腾焙烧过程主要在这里进行,沸腾层截面积:25.8平方米。
在沸腾层部位沿周围分别设置有人孔门、用以正常生产排料的排料口和靠近炉底位置的排渣口(即冷灰口,用以排出沉积的大颗粒物料);在相对两侧各设置上、中、下三个测温点,测试沸腾层温度,这六点温度对炉内情况反应最为灵敏,能够随时反映出炉内温度的变化情况;在扩大层和炉顶烟气出口位置,也设有热电偶测温点,以便观察其温度变化情况;
炉顶采用异形耐火砖砌筑并用钢外壳密封。
空气分布板是炉子的气体分布装置,也是沸腾炉的关键部位,影响到炉内的沸腾状况和正常操作。分布板具有一定的流体阻力,使空气在进入沸腾层时能够均匀地分布,它由钢制多孔板制成,圆孔中插入铸铁风帽,中间填充隔热材料,风帽采用同心圆或直线型排列方式,以求排列均匀,中心距要相等,约为120~150mm,风帽上的小孔经过仔细加工,排列时相互错开。对风帽的基本要求是:使用寿命长、耐磨、耐高温、气体分布均匀且阻力较小,小孔不易堵塞且不能漏灰。
一般风帽开孔率取炉子截面积的l%左右,小孔风速要求20~40m/s。
风箱设在炉底最下面,其作用是使进入的空气静压均匀分布,也就是要消除从风管进入风箱的气体动压头,使之变为静压头,当风箱因漏灰较多,而使容积变小时,将会影响气体的均匀分布,造成炉内沸腾不良。
四、工艺指标
1)二氧化硫含量:6.5%~8.5%(以转化为准)
2)炉渣含硫≤1.0%、呈红色。
3)炉底压力:8000~14000Pa(开停车除外)
4)炉前风机电流:<150A(变频)
5)沸腾层温度:600-650℃
五、正常操作与调节
沸腾炉的工艺操作主要是根据各种测量仪表的指示和观察焙砂的颜色,通过正确的调节,维持炉子的风量、加料量、温度、压力等指标和条件的相对稳定,保证炉子安全运