制酸工艺流程简述

硫酸工艺技术规程

硫酸装置设计生产能力为15万吨／年，日产能力为500吨（以100％H2SO4计），以硫精砂为原料，采用沸腾焙烧、酸洗净化、4+1两转两吸接触法制酸工艺。并采用中压锅炉、

板式换热器及省煤器回收焙烧和转化工序的废热产生中压过热蒸汽用于发电。

装置包括以下生产设施和辅助设施：

生产设施有原料工序、焙烧工序、净化工序、转化工序、干吸工序、成品工序、排渣工序、余热发电工序。

辅助设施有控制室、变配电所、柴油发电机组、脱盐水站、污水处理站、循环水站、界区内给排水、界区内供电和道路照明。

原料工序采用矿石和尾沙混烧法，用铲车将含硫不同的原料通过混料机混料，混合后的物料过筛，经天车送到成品区。大颗粒外送或送到破碎。矿石经过三级破碎，粒度在3mm 以下进入仓库。

焙烧工序采用流态化焙烧，干法除尘，将硫精砂焙烧成SO2烟气，然后降温降尘输送至净化工序，同时废热锅炉的汽包输出中压蒸汽至余热发电工序发电。设有沸腾炉（配用鼓风机350kw）、废热锅炉、旋风除尘器和电除尘器等设备。

净化工序设计采用一文氏管—两级洗涤塔—两级电除雾器的酸洗净化工艺及稀酸冷却流程。对SO2烟气酸洗、冷却、除雾。

干吸工序采用四塔流程，塔槽一体设备，对净化后的SO2烟气用95％硫酸干燥，然后由SO2风机送往转化工序，转化工序过来的SO3烟气经发烟硫酸一次吸收和98％硫酸两次吸收后排空，生产的发烟硫酸送到三氧化硫蒸发工序生产气体三氧化硫供给氯磺酸工段，生产的105酸、65酸、液体三氧化硫外卖或送到储罐区，产生的浓H2SO4送往成品工序，设有SO2风机（1250kw）、一个干燥塔，三个吸收塔等设备。

转化工序采用4+1两转工艺，对干吸工序过来的SO2烟气转化SO3烟气。设有电加热炉、转化器、换热器等设备。

成品工序存储和装运98%浓H2SO4。设有浓酸贮罐3000m3×2个，4台装酸泵、4个

汽车装酸嘴等设备。

排渣工序将焙烧产生的渣灰用水冲洗后进入浓密机，由渣浆泵送到高频筛，分成大于120目大颗粒和小颗粒渣，大颗粒返回球磨机，经球磨机粉碎后回到浓密机，在回到高频筛。小颗粒渣从浓密机下来直接进入磁选机，经过三级磁选和磁力脱水槽后，铁精粉进入带式过滤机，脱水成为铁精粉成品销售。从磁选机和磁力脱水槽出来的尾渣进入尾矿回收机，回收的含铁高的部分重新回到球磨机，进入磁铁的流程，剩余的尾渣回到尾矿浓密机，经过压滤机泵输送到压滤机，脱水后滤饼成为尾渣矿，销售到水泥厂。

余热发电工序利用废热锅炉产生的中压蒸汽，通过透平发电机发电，设备有透平发电机、冷凝器、减温减压器、分汽缸、抽汽器、除氧器等设备、设施。

脱盐水站给锅炉制备脱盐水，产量70T/h。

污水处理站利用石灰乳中和来处理装置产生的废水，其中净化稀酸量1.0T/h。

循环水站包含制酸循环水站、发电循环水站，配有三台循环水泵，为二开一备。

本装置设置一个DCS控制室，采用DCS集散控制系统对全厂的生产过程进行集中监视、控制。整个生产过程的主要操作、主要动设备的状态显示、主要阀门的操作控制均可在操作站上完成。生产过程中的主要工艺参数能在操作站中进行显示、纪录、报警，并通过控制系统进行调节、联锁、积算。自动化程度高。

2. 生产原理及主要化学反应

硫铁矿的焙烧

经原料工段处理后，粒度和水份含量合格的硫铁矿与微过量的空气在900℃左右及微负压的条件下进行流化态焙烧，生成二氧化硫炉。该反应在500℃时就较为显著，随温度升高反应急骤加快。

3.1.2单质硫与空气的继续燃烧

S2+2O2＝2SO2

△H。298=-724.07KJ

该反应极快，瞬即生成二氧化硫。

硫化亚铁与氧反应，在不同的条件下可得到不同的产物。

在低温(250℃以下)条件下硫化亚铁与氧反应生成硫酸亚铁：

FeS+2O2＝FeSO4

当温度较高(600℃以上)时，在过剩空气量较多时，燃烧生成红棕色的Fe2O3烧渣。

4FeS十7O2＝2Fe2O3+4SO2

△H。298= -2453.30KJ

当温度较高和过剩空气量较少时，硫化亚铁燃烧时有部份生成Fe3O4。

3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2

△H。298=-1723.79KJ

总的化学反应式为

4FeS2+11O2＝8SO2+2Fe2O3

△H。298=-3310.08KJ

3FeS2十8SO2=6SO2+Fe3O4

△H。298=-2366.28KJ

3.1.3副反应

如果焙烧是在较低温度（400～450℃）与过量氧存在下进行，由于Fe2O3烧渣的催化作用，炉气中的二氧化硫被氧化成三氧化硫。

SO2+1/2O2=SO3十Q

生成的三氧化硫能与铁的氧化物反应生成硫酸盐。

4 SO3+Fe3O4=Fe2(SO4)3 +FeSO4

3SO3+Fe2O3=Fe2(SO4)3

温度更低（250℃以下）时，生成的硫化铁与氧作用能生成硫酸亚铁。

FeS+2O2=FeSO4

硫铁矿中的碳酸盐分解并与SO3作用生成硫酸盐，铜、锌、钴、铅、砷、硒的硫化物燃烧生成氧化物，氟化物转变成氟化氢，As2O3、SeO2、PbO、HF、SiF4进入炉气中，其余的氧化物留在烧渣中。

3.2 二氧化硫炉气的净化

对焙烧产生的二氧化硫炉气采用稀酸洗涤净化，炉气中的砷、硒氧化物及尘在洗涤过程中及酸雾的形成与清除中被除去，在净化系统中加入硅酸钠溶液除氟。

6HF十Na2SiO3=Na2SiF6+3H2O

3.3 二氧化硫接触转化

净化后的炉气升温后进入转化器，二氧化硫在钒触媒的催化作用下，与炉气中氧气反应生成三氧化硫。

SO2+1/2O2=SO3十Q