硫酸装置SO2O2含量在线分析方案-110916(精)
烟气中二氧化硫的测定
烟气制酸作业指导书烟气中SO 2含量的测定1.适用范围本方法适用于硫酸车间烟气管道中SO 2含量的测定。
2.方法提要烟气中的二氧化硫通过一定量的碘标准溶液时，被氧化成硫酸和氢碘酸，以淀粉为指示剂，根据消耗碘标准溶液的量和余气的体积可计算出烟气中二氧化硫的含量。
反应方程式如下： SO 2+I 2+2H 2O=2HI+H 2SO 43.仪器和试剂3.1碘标准溶液)21(2I c =0. 10mol/L 。
配置：称取13g 碘及35g 碘化钾于500ml 烧杯中，加100ml 蒸馏水溶解后移入1L 棕色容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，放置暗处，数天后标定。
标定：吸收C 〔1/2(AsO 33-〕=0.1000mol/L 的标准溶液20.00ml 于500ml 锥形瓶中，加50ml 水、饱和NaHCO 350ml 、2ml 淀粉，用碘标准滴定溶液滴定，溶液由无色变为浅蓝色，同时作空白实验。
按下式计算碘标准滴定溶液浓度： )21(2I c =空白）（）（V I V O As Na V O As Na c -⨯)21(21212323323 式中：)21(2I c ： 碘标准溶液物质的量浓度 mol/L ）（32321O As Na c ：亚砷酸钠标准溶液物质的量浓度 mol/L ）（32321O As Na V ：吸取亚砷酸钠标准溶液的体积 ml )21(2I V ： 消耗碘标准滴定溶液的体积 ml 空白V ：空白试验消耗碘标准溶液的体积 ml3.2 碘标准溶液)21(2I c =0.01mol/L 。
吸取)21(2I c =0.1mol/lL 标准溶液20.00ml 于200ml 容量瓶中，稀至刻度，摇匀，避光放置。
3.3 淀粉（5g/L ）。
称取0.5g 淀粉于150ml 烧杯中，加入100ml 煮沸的蒸馏水，混匀。
3.4 反应管。
3.5 气体量管500ml 或1000ml 。
3.6 水准瓶500ml 或1000ml 。
硫酸装置二氧化硫分析仪采样系统的改进
背部进行取样, 可有效地避免因中心采样管壁结料影响 采样效果。另外, 通过改 变现场分析 仪安装位置, 减少 取样管线长度, 将原长为 10 m 减短为 115 m。 21 21 2 过滤系统
摘 要: 宝钢硫酸装置的原理是以脱硫装置所产生的酸性气体为原料, 经过一系列工艺工序的硫酸吸收生成浓硫酸。为了达到高生
产率, 需要提高 SO2 变为 SO3 的转换率, 为此需要准确测量 SO2 气体浓度, 通过此浓度配置相应的氧气。分析了原有装置存在的缺点 后, 给出了改进后装置的工作原理和工作程序, 并实现了自动吹扫、自动标定和自动气候调节等诸多功能。此装置的成功实践, 具有
较大的推广价值。
关键词: 分析仪 采样系统 硫酸装置
中图分类号: TQ 13
文献标识码: B
A bstract: The operational principle of sulfuric acid plant in Baosteel is by using acid gas generated in desulfur izer as raw m ateria,l through a
自动吹 扫系 统 由 SV1 ~ SV3 组 成。正 常 取样 时, SV1 和 SV2 关闭, SV3 开启。当自动吹扫 时, SV3 关闭, 切断样气。 SV2 先 打开, 通过 连续 吹扫 和脉 动吹 扫两 种方式对滤芯进行 吹扫。然 后 SV1 打开, 将先前 所吹 扫的固体颗 粒吹 入工 艺管 线。整 个控 制 由 PLC ION IN STRUM ENTAT ION Vo.l 27 Supp lem en t Issu e M ay 2006
硫酸装置SO2、O2含量在线分析方案-110916
SO3与炉气中的水蒸气结合生成硫酸蒸气，如果温度低于某一温度值， 硫酸蒸气就会凝结形成硫酸溶液，从而造成腐蚀。硫酸蒸气冷凝成硫 酸溶液所需最高温度简称为酸露点温度。
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硫酸露点温度与样气的绝对压力、SO3含量、H2O含量等因素有关。
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空气经鼓风机加压后送入干燥塔，用浓硫酸干燥。干燥空气在焚硫炉
内与喷入的液体硫磺反应，生成二氧化硫气体。高温二氧化硫气直接 进入废热锅炉，气温降到适合于进转化器温度，进入转化器。
该工艺采用“两转两吸”流程，炉气进行一次转化、一次吸收后，再
1.1
硫酸的性质和用途
硫酸H2SO4，外观为无色透明的油状液体，相对分子质量98.078， 密度(20℃)1.8305g/cm3。硫酸是强酸之一。 浓硫酸有其特殊的性质：物理性质方面，有相对密度大、沸点高、 液面上水蒸气的平衡分压极低等特性；化学性质方面，有氧化、
样品传输管线、样品处理部件和分析仪中，当温度降至130℃以下时，
便会冷却凝固粘附在器壁上而造成堵塞。 除了硫蒸气的冷凝堵塞之外，在每次开车时，还存在柴油油烟的粘附 堵塞问题。
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(2)硫酸酸露点腐蚀问题
焚硫炉内生成的SO2气体中，一部分SO2会转化成SO3(对于煤粉炉， 转化率一般为1%～1.5%)。
一般情况下，硫磺制酸采用一转一吸工艺，SO2控制在8％～9％。采 用两转两吸工艺，SO2控制在10％～10.5%。
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(2)转化器入口气体中氧含量也是制酸过程中一个重要的技术指标。
在线实时测量焚硫炉出口气体中的O2和SO2含量，其目的是控制氧、
工业硫酸中二氧化含量的测定pptx
三：实验步骤 （1）：碘的标准滴定溶液的标定： 1：称取一定质量的 As2 O3 ，加入200mL水溶 解:定容至500mL的容量瓶中。 2 :移取25.00mL放入锥形瓶中，加入2mL的淀 粉指示剂 3：用碘液来滴定。记下数据V。（3份） （2）二氧化硫的测定：
1：称取试样40g(称准0.1g)，在冷却的条件下 把试样缓缓注入盛有10mL氨磺酸 及200mL 水的锥形瓶中。（注意温度不 高于30 ℃）。
五数据记录：
1
敲样前三氧化砷的质量/g
敲样后三氧化砷的质量/g 称取的三氧化砷的质量/g 消耗碘液的体积V/ml 碘液的浓度/mol/l 碘液的平均浓度/mol/l 测定消耗的碘液的体积/mL 空白试验的碘液体积/mL 二氧化硫的含量/% 二氧化硫的平均含量%
2
3
V2
RD
四 测定结果的计算
• 二氧化硫的质量百分含量X按下式计算： • C V1 V2 0.032
X m0 100
• 式中：C —碘的标准溶液（4）的浓度，mol/L • —试样滴定消耗的碘的标准溶液（4）的体积，mol/L • — 空白滴定消耗的碘的标准溶液（4）的体积，mL • 0.032 —与1.00mL碘的标准溶液 相当的，以克表示二 氧化硫质量； • —试样质量，g
工业硫酸中二氧化硫含量的测定
—碘量法
一 实验原理
• 在冷却条件下，把试样慢慢注入一 定量的氨基磺酸中，以淀粉作指示 剂，以碘液滴定，由消耗碘液的量 出二氧化硫酸的含量 _ • 。 I SO 2H O 2I 4H SO
2 2 2
4
二 试剂和溶液
1 氨磺酸溶液：100g/L溶液，称取100g氨溶于水中 磺酸，加水稀释至100mL,有不溶物时应该过滤。 2 淀粉溶液：10g/L。称取1g可溶性淀粉于乳钵中， 加水研磨成浆后，加入100mL沸水中，冷却后使 用。 3 碘的标准溶液： 4 碘的标准溶液： ，用碘的标准 溶液（3）稀释10倍制的。
工业制硫酸时二氧化硫和氧气的比例 -回复
工业制硫酸时二氧化硫和氧气的比例-回复工业制硫酸是一种重要的化学工艺过程，其中二氧化硫（SO2）和氧气（O2）的比例起着关键的作用。
本文将一步一步回答"[工业制硫酸时二氧化硫和氧气的比例]"这个问题，并介绍工业制硫酸的原理、流程以及相关的关键参数。
第一步：理解工业制硫酸的原理工业制硫酸是一种氧化反应，其中二氧化硫与氧气在催化剂的作用下反应生成二氧化硫。
具体反应方程式如下：2SO2 + O2 -> 2SO3这个反应式表明，二氧化硫与氧气的化学计量比是2比1。
也就是说，每两个分子的二氧化硫需要与一个分子的氧气反应生成二氧化硫。
第二步：工业制硫酸的流程工业制硫酸的流程通常包括三个步骤：硫矿石的转化、二氧化硫的制取和二氧化硫氧化为二氧化硫。
硫矿石的转化：硫矿石（如黄铁矿）首先需要被转化成二氧化硫。
这个过程通常通过煅烧硫矿石来完成，产生含有二氧化硫的气体。
二氧化硫的制取：这个步骤涉及将煅烧产生的气体中的二氧化硫分离出来。
常用的方法是通过冷却和凝结，将气体中的二氧化硫液化或固化为硫酸。
二氧化硫氧化为二氧化硫：将前一步骤得到的二氧化硫与氧气混合，并在催化剂的作用下进行氧化反应。
这个步骤的目的是将二氧化硫转化为二氧化硫，产生硫酸。
第三步：确定二氧化硫和氧气的比例在工业制硫酸过程中，确定二氧化硫和氧气的比例是至关重要的。
该比例直接影响制取硫酸的效率和产量。
确定适当的二氧化硫和氧气比例的方法之一是基于反应方程式。
根据反应方程式2SO2 + O2 -> 2SO3，我们可以看出，二氧化硫和氧气的化学计量比为2比1。
这意味着，每两个分子的二氧化硫需要与一个分子的氧气反应生成二氧化硫。
因此，如果希望最大化反应的产量和效率，就需要确保提供足够的氧气来满足二氧化硫的氧化需求。
此外，氧气的供应量还受到催化剂的选择和使用效率的影响。
常用的催化剂包括五氧化二钒（V2O5）和二氧化铯（Cs2O2），它们能够促使二氧化硫和氧气更有效地发生反应。
SO_2氧化制硫酸催化剂的实验室检测
SO2氧化制硫酸催化剂的实验室检测钟立宏,曹文珠(南化集团研究院,江苏南京 210048)中图分类号:T Q426 81 文献标识码:B 文章编号:1009-1904(2003)03-0031-031 概述钒催化剂性能指标是多方面的,包括转化率(即活性)、选择性、强度、磨耗和使用寿命等,其中最主要的是活性,因为催化剂的活性是衡量催化剂催化效能大小的标志。
本文仅论述二氧化硫氧化制硫酸催化剂活性的检测装置情况及影响活性的几个主要因素。
2 实验室检测装置2 1 国外检测装置二氧化硫氧化制硫酸催化剂的检测装置在国外无统一标准,都是由企业自己设计和制造的,彼此不完全相同,但都要求其能达到一定的精确度,以鉴别催化剂的实际性能和质量水平。
在前苏联,该检测装置中二氧化硫氧化成三氧化硫所需的空气由鼓风机供给,空气经过缓冲瓶和装有氯化钙的干燥瓶后进入混合器中,来自钢瓶的二氧化硫气体经浓硫酸瓶干燥后,也进入此混合器中。
空气和二氧化硫气体借助流量计计量、调节,混合气经缓冲瓶后进入瓷质单管反应器内(管内径18 ~20mm,高400~500mm)。
在单管反应器内部,装有与毫伏计相连的铁 康铜热电偶,其中部装有15~20mL的钒催化剂,2、从表1数据可以看出:按行业标准规定的条件(空速3600h-1、常压、氧硫比1.8、活性温度485 )下,反映钒催化剂产品质量的主要技术指标活性,国内产品并不低于国外产品;然而从用户反馈的信息来看,国外催化剂的活性明显优于国内催化剂的。
这说明该行业标准的检测结果并不能准确、客观地反应催化剂的真实质量,也就是说催化剂的活性检测方法及其结果显然不能反映工业生产的状况(见表2),需修订。
表2 S101- H在试验和工业生产条件下的对比项目名称试验条件下工业生产条件下n(O2/SO2) 1.80.9~1.1反应形式绝热假等温空速3600h-11500~2300h-1(四段)催化剂装填量30mL5~20t反应温度485 400~600转化率 81%0~99.7%气体虚拟速度0.037m/s0.3~0.5m/s外扩散影响严重基本没有3、从表1数据可以看出,国外催化剂的适应性较强,在不同的氧硫比、不同的反应温度下都具有较高的活性,且起燃温度低,对硫酸生产中工艺条件改变的适应性较强,与用户反馈的信息是一致的。
硫酸装置开车尾气二氧化硫超标原因分析及措施
硫酸装置开车尾气二氧化硫超标原因分析及措施张卫红;穆快【摘要】硫酸装置在大修后开车或因计划检修长时间停车后再开车,因转化温度降低,特别是大修后开车时,转化器二、三段进口温度未达指标要求,尾气二氧化硫控制就会不稳定,短时间内会超标,且烟羽外观较差.通过原因分析,提出整改措施,保证硫酸装置长时间停车后开车尾气达到环保要求.【期刊名称】《硫酸工业》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】4页(P12-15)【关键词】硫酸装置;大修;二氧化硫;超标原因;分析;措施【作者】张卫红;穆快【作者单位】贵阳开磷化肥有限公司,贵州贵阳551109;贵阳开磷化肥有限公司,贵州贵阳551109【正文语种】中文【中图分类】TQ111.16硫酸生产的主要原材料有硫磺、硫铁矿及冶炼烟气，生产过程中产生的尾气有害成分主要是二氧化硫和硫酸雾，2010年9月10日国家环保部批准发布GB26132—2010《硫酸行业污染物排放标准》，新规定从2013年10月1日起执行，要求从2013年以后所有新建和现有企业排放尾气中ρ(SO2)≤400 mg/m3，酸雾(ρ)低于30 mg/m3[1]。
国家对环保的监控越来越严格，硫酸尾气采用实时在线监控，从2018年开始环保局在尾气监控站房安装了在线视频监控，防止人为对尾气数据进行修改。
硫酸尾气脱硫有氨法、钠碱法、低温催化法及双氧水法等。
正常生产时这些尾气处理方法都可以保证尾气达标排放，但当计划检修停机时间过长，超过24 h以上时，转化温度降低(简称转化器低温开车)，开机时尾气指标难以控制；特别是大修后开车，一般厂家烘炉都不能将转化二、三段温度升温到指标要求，在开机时尾气二氧化硫指标超标，且控制不稳定，为了控制尾气二氧化硫量达国家标准，就会增大洗涤量，造成外观形态较差。
1 尾气超标原因分析1)600 kt/a以上大型硫磺制酸系统大部分厂家使用的都是两段双节式中压锅炉，虽然解决了热副线阀门容易卡死损坏等问题，但也造成了转化器低温开车时一段进口温度提升较慢，不利于转化各段进口温度较快达标，造成尾气超标。
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及应用控制
通过控制两反反应器聚合乙烯量来控制均聚物和共聚物的生成比例来保证双峰产品的性能。
其优点是能较精确的控制均聚物和共聚物的纯度，产品比能也较低，挤压造粒能耗低。
其缺点是中间系统增加了投资和操作点，需要操作人员有较好的操作素养。
美国公司：两个反应器分别生产不同分子量分布的聚乙烯，其中第一反应器生产共聚物，加入了共聚单体。
第一反应器排出的物料直接排往第二反应器。
在第二反应器中加入大量氢气来生产均聚物。
通过控制两反反应器聚合乙烯量来控制均聚物和共聚物的生成比例来保证双峰产品的性能。
其优点是生产配置简单，投资低。
其缺点是由于第一反应器排出的物料没有经过处理，在第二反应器中生产的均聚物纯度稍差，导致产品比能稍高，挤压造粒能耗高。
2.2溶剂循环系统溶剂循环系统是将用于提供反应环境的溶剂异丁烷进行处理并回收再重新进入反应系统循环使用。
一般有脱重组份塔和脱轻组份塔。
两家工艺专利商因反应配置不同有不同的溶剂循环系统。
欧州公司：其异丁烷循环系统设有脱重组分塔，脱重组份塔塔顶产生含轻组份乙烯乙烷等的异丁烷，塔釜产生含重组份己烯己烷等的异丁烷。
双峰配置生产时，对于第一反应器，由于该反应器生产均聚物，用塔顶产生的异丁烷作溶剂。
对于第二反应器，由于该反应器生产共聚物，用塔底产生的异丁烷作溶剂。
在单峰配置时，由于两个反应器成份相同，两个反应器既可以用塔底产生的异丁烷作溶剂，也可以用塔釜产生的异丁烷作溶剂。
该工艺还有一个专门的脱乙烯塔，脱乙烯后的异丁烷溶剂作为催化剂系统的稀释剂。
其优点是塔数量少，塔小，投资低，流程简单实用。
其缺点是排放的轻组份没有回收，造成物料损失。
美国公司：其异丁烷循环系统的脱重组分塔塔顶产生含轻组份乙烯乙烷等的异丁烷溶剂，塔釜产生己烷等重组份。
另外该塔还处理共聚单体己烯-1。
脱重组份塔塔顶物料进入脱轻组份塔，脱轻组份塔塔底产生不含乙烯的异丁烷溶剂用于第一反应器的溶剂和催化剂系统的稀释剂。
脱轻组份塔中部产生的异丁烷溶剂作为第二反应器的溶剂，其顶部产生的气体经冷冻系统后回收利用。
十七、硫酸提浓装置SO2、SO3泄漏现场处置方案
十七、硫酸提浓装置SO2、SO3泄漏现场处置方案1事故风险分析1.1事故类型：1）中毒、人身伤害 2）腐蚀灼伤1.2事故发生的区域、地点或装置名称：硫酸提浓装置裂解炉、干吸及转化工段设备法兰、管道焊缝泄漏1.3事故发生的可能时间、事故的危害严重程度及影响范围：装置生产运行时间均有可能发生泄漏，结合泄漏情况有可能导致装置操作人员中毒，SO2、SO3气体会随着现场风向扩散，有可能波及异辛烷装置、异构化装置、储运罐区、公用工程岗位、硫酸钙装置等。
1.4事故前可能出现的征兆：1）裂解炉、空气预热器、净化工段等设备在正负压来回波动；2）空气预热器排凝温度异常上涨，排凝□有液滴或烟气；3）空气预热器烟气出口温度异常上涨至700℃以上；4）动力波出口温度异常上涨至100℃以上，还有持续上涨的趋势；5）裂解炉出口烟气管线受热拉伸发出异常声响及振动；6）空气风机、二氧化硫风机运行电流大幅度波动或为零；7）转化器温度显示超过600℃；8）动力波循环泵抽空/流量异常，形成脉冲，无法起到冷却作用；1.5事故可能发生的次生、衍生事故：环境污染、装置停产2应急工作职责2.1现场自救小组及人员构成情况应急自救小组组长：硫酸提浓装置当班班长应急自救小组成员：硫酸提浓装置当班操作人员、机动部值班人员2.2职责2.2.1应急自救小组组长的职责1）现场处置临时总指挥，在装置领导、应急指挥部领导未到之前，根据现场情况，全面指挥应急处置工作；2）协调其他应急救援人员联合救援，并向装置主管汇报；3）如果事故有扩大、发展趋势，应及时报请公司应急指挥部，启动公司级应急预案等；4）根据事故现场的情况，确保应急资源配备投入到位，组织现场应急救援工作;5）组织编制现场处置方案，组织做好培训和演练；6）负责现场应急处置，落实应急行动，根据险情发展，提出改进措施；7）组织做好善后工作。
2.2.2事故第一发现人职责1）发生事故后立即通知当班班长及现场人员；2）及时疏散现场无关人员撤离现场；3）穿戴匹配的劳动防护用品进行应急处置；4）采取应急处置措施，及时控制住当前局势，防止事故继续恶化。
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及维护讲述
硫磺装置硫比值分析仪的在线分析及维护石油化工行业是当前世界经济的主要推动力量，为人民带来生活上的各种便利。
但是长期以来，只注重其发展而忽视了对生态环境的保护，严重危害了生态环境及人们的健康。
为了改善我们的生态环境，世界各国制定了各类环境保护措施，我国也制定了相应的环境保护法律法规。
尤其把COD和SO2的排放指标作为重中之重。
青岛炼化就有国家监测的COD和SO2分析仪。
提高硫磺装置的酸性气体的回收率及提高装置的制硫能力成为环境保护，降低SO2气体排放量的主要举措。
硫磺回收装置主要由脱硫、制硫、尾气回收及污水汽提组成。
炼化企业工艺流程中产生的大量含高浓度H2S的气体经醇胺溶液吸收和富液再生实现脱硫，过程气中的H2S和SO2在催化剂作用下反应生成硫，通过冷凝器分离出液态硫，制成硫磺，即完成制硫过程。
制硫后的尾气经尾气焚烧炉焚烧后排入大气，焚烧炉上安装检测焚烧后的尾气中SO2含量的分析仪，来检测尾气是否达到排放标准。
硫磺回收工艺采用克劳斯部分燃烧法制硫，该方法是使含H2S的酸性气体在燃烧炉内与空气发生不充分燃烧，通过控制配风量使H2S反应后产生的SO2量满足H2S与SO2的体积比无限接近2:1。
即：燃烧炉的主反应：2H2S+O22H2O+S2实际反应步骤为：H2S+3/2O2 SO2+H2O2H2S+SO23/2S2+2H2O转化炉的主反应：2H2S+SO22H2O+3S由上可见H2S和SO2的比例为2:1时，硫的转化率最高。
硫比值分析仪的检测原理有色谱法中的（FPD）火焰光度检测器和紫外光度法，相比较而言，后者简单、高效、响应时间短。
其中阿美泰克公司生产的880-NSL型硫比值分析仪使用最为广泛。
青岛炼化硫磺回收装置使用的即为该型号分析仪。
紫外光度法是基于朗勃-比尔定律的基础上建立的分析方法，由朗勃-比尔定律可知吸光度与待测组分成正比，近紫外光谱区波长在200~400nm之间，常见的紫外光度分析仪有分光型及切光型两种，都是利用测量光路与参比光路的浓度差来计算浓度值。
工业上测量SO2
（03上海）27、工业上测量SO 2、N 2、O 2混合气体中SO 2含量的装置如下图。
反应管中装有碘的淀粉溶液。
SO 2和I 2发生的反应为（N2、O2不与I 2反应）：SO 2+I 2+2H 2O →H 2SO 4+2HI量气管（1）混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体积等于 的体积（填写气体的分子式）（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，则测得的SO 2含量 （选填：偏高、偏低、不受影响）（3）反应管内的碘的淀粉溶液也可以用 代替（填写物质名称）（4）若碘溶液体积为VamL ，浓度为CmoL/L 。
N 2与O 2的体积为VbmL （已折算为标准状况下的体积）。
用C 、Va 、Vb 表示SO 2的体积百分含量为（5）将上述装置改为简易实验装置，除导管外，还需选用的仪器为 。
（选下列仪器的编号）(04江苏) 20．(12分)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验。
通入SO 2气体，将带余烬的木条插入试管C 中，木条复燃。
请回答下列问题： （1）第1小组同学认为Na 2O 2与SO 2反应生成了Na 2SO 3和O 2，该反应的化学方程式是：（2）请设计一种实验方案证明Na 2O 2与SO 2反应生成的白色固体中含有Na 2SO 3。
（3）第2小组同学认为Na 2O 2与SO 2反应除了生成Na 2SO 3和O 2外，还有Na 2SO 4生成。
为检验是否有Na 2SO 4生成，他们设计了如下方案：上述方案是否合理? 。
请简要说明理由：（05广东）20、（14分）研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
（1）根据反应Na2SO3（固）+H2SO4（浓）＝Na2SO4 + SO2↑+ H2O，制备SO2气体。
①用下列简图，在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置（含试剂）示意图。
②实验过程中，使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是_____________________________。
SO2分析仪与激光测O2分析仪在硫酸装置的应用
SO2分析仪与激光测O2分析仪在硫酸装置的应用发布时间：2021-06-07T11:44:27.153Z 来源：《基层建设》2021年第4期作者：邵丽娜[导读] 摘要：介绍了硫酸装置生产过程中焚硫炉出口管道烟气中SO2体积分数测量分析的重要性，可以采用SO2分析仪测量SO2的浓度，也可以采用原位式激光气体分析仪测O2，控制好氧硫比值。
中石化南京工程有限公司江苏南京 211100摘要：介绍了硫酸装置生产过程中焚硫炉出口管道烟气中SO2体积分数测量分析的重要性，可以采用SO2分析仪测量SO2的浓度，也可以采用原位式激光气体分析仪测O2，控制好氧硫比值。
分析了SO2分析仪测量SO2方案的缺点。
激光原位测氧分析仪不仅能克服SO2分析仪的缺陷，而且它的响应速度快、预处理装置非常简单，在此工况中的应用会越来越广泛。
关键词：焚硫转化；SO2分析仪；激光气体分析仪；预处理1 引言焚硫转化是焚硫炉产生的温度在800～1000℃含SO2浓度在12%左右炉气，经废热锅炉冷却到430℃左右，进入炉气过滤器，滤去杂质后与空气混合，使温度和SO2浓度都达到合适范围后进入转化器。
转化工艺的操作三要素：转化反应的温度、转化反应的进气浓度以及转化器的通气量。
转化器入口气体中SO2含量是制酸过程中一个极重要的综合性技术、经济和环保指标。
转化采用进口催化剂、“3+1”两转两吸工艺，总转化率要求达到99.8%以上，SO2浓度控制在10%～10.5%。
转化器入口气体中O2含量也是制酸过程中一个重要的技术指标。
在线实时测量焚硫炉出口气体中的O2和SO2含量，其目的是控制氧、硫的配比，而控制好O2/SO2比是提高工艺转化率的关键因素之一，对提高产品效率、节能降耗具有重要意义。
氧硫比值一般控制在O2/SO2≥1.1。
2 SO2分析仪测量原理及性能2.1 SO2分析仪测量原理硫磺制酸的在线SO2分析仪测点位于废热锅炉出口至转化器之间的管道上，测量炉气中SO2的含量。
实验二 工业硫酸中SO2含量的测定
实验二工业硫酸中SO2含量的测定一、实验目的1. 了解SO2的测定方法2. 掌握用碘量法测定SO2的含量二、实验原理利用I2与SO2发生氧化还原作用，用I2标准溶液作滴定剂，以淀粉为指示剂，测定工业硫酸中SO2的含量。
I2 + SO2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI三、仪器与试剂①实验室常用仪器②工业硫酸（浓硫酸）③淀粉指示剂④碘单质⑤碘化钾⑥硫代硫酸钠标准溶液四、实验步骤⒈0.02mol/L I2标准溶液的配制与标定在台秤上称取碘约5.1g、碘化钾10g，同置于洁净的白瓷研钵内，加入少量水研和至碘完全溶解，用水稀释至IL，混匀，移入棕色试剂瓶中保存在阴凉处，静置12h后再标定。
准确移取已知浓度的硫代硫酸钠标准溶液25.00mL于碘量瓶中，加入50mL水，再加入2mL淀粉指示剂，用棕色滴定管盛装待标定的碘溶液，滴定至溶液呈稳定的蓝色为终点。
平行测定3次，取平均值。
⒉工业硫酸中SO2含量的测定用减量法称取40g浓硫酸于预先放有100mL蒸馏水的锥形瓶中，冷却，加入1mL 淀粉指示剂，溶液呈无色，用0.02mol/L I 2标准溶液滴定至溶液呈淡蓝色即为终点。
五、结果计算以质量分数表示的SO 2的含量按下式计算：ω（%）= 100064÷⨯mcV 式中c ——I 2标准溶液的浓度，mol ／L ；V ——消耗的I 2标准溶液体积，mL ；m ——工业硫酸的质量，g ；64——SO 2的摩尔质量，g/mol 。
六、注意事项① 称取浓硫酸时锥形瓶内应放一定量的蒸馏水，边称边摇动。
② 由于称取的浓硫酸的量较多，应注意散热，必要时可用水冷却。
七、思考题① 浓硫酸中为什么会存在SO 2？② 淀粉指示剂应如何配制？③ 硫代硫酸钠标准溶液应如何标定?。
硫酸分析规程
硫酸分析规程第一章炉气中二氧化硫含量的测定一、任务目标1、测定转化器各段进出口气体中SO2含量，计算分段转化率，以了解转化器运行情况，准确调节操作。
2、测定放空尾气中SO2含量，检查排空尾气是否符合环保标准。
3、测定转化各换热器、转化器进出口气体中SO2含量，检查设备是否漏气。
二、方法提要气体中的二氧化硫通过定量的碘溶液时被氧化成硫酸和氢碘酸，以淀粉为指示剂，根据碘溶液的用量和余气体积，可计算出气体中SO2含量。
反应按下式进行：SO2+I2+2H2O → H2SO4+2HI三、试剂与仪器1、0.01mol/L I2标准溶液；2、0.5%淀粉溶液；3、经过处理不耗I2的蒸馏水；（预氧化）4、反应管；5、气体量管（250ml或500ml）；6、水准瓶（500ml或1000ml）；7、温度计；8、采样管；四、测定准备检查量气管、水准瓶及仪器装置是否漏气；用移液管移取0.01mol/L I2标准溶液10ml,注入反应管中，加水至反应管容量的3/4处，加0.5%淀粉溶液2ml，塞紧橡皮塞备用；检查各采样点是否畅通，在正压下采样时应排气数分钟，充分置换进入反应管中的气体，以便进行测定。
五、测定步骤将仪器按图连接好，转动旋塞，使气流能连续冒出气泡，直到溶液蓝色刚刚消失时，停止通气，量气管内水位与水准瓶水位成水平，读取量气管内气体体积和温度，根据余气体积查表或计算得出二氧化硫含量。
分析完毕后，提高量气管，拔去反应管上的橡皮塞排气，使量气管内水位恢复至零点。
计算SO2%=C×V×10.945/（V0+（C×V×10.945））×100C、V——碘溶液的浓度及体积V0——余气体积（标态mL）10.945——每毫摩尔SO2所占气体体积（mL）第二章炉气中三氧化硫含量的测定一、任务目标测定转化各段炉气中三氧化硫的含量，帮助分析转化情况。
二、方法提要炉气通过湿润的棉花塞，其中三氧化硫即与水结合成酸雾而被棉花过滤下来，将棉花塞所捕集的酸雾溶于水中，用标准碘溶液先滴定棉花上吸附的二氧化硫，再以标准氢氧化钠溶液滴定总酸量。
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目前，有关酸露点的预测方法、计算式和图表很多，计算结果差异较 大。
西北电力设计院张建中撰写的《对烟气SOx排量计算、脱硫前后烟气 露点温度预测及烟气腐蚀性评定中若干问题的讨论》一文，对此进行 了较为详细的对比和分析，并提出了取舍意见，值得参考，原文如下。
这里影响分析仪正常运行的主要问题是升华硫的堵塞和硫酸酸雾的腐 蚀。
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(1)升华硫的堵塞问题 硫磺在高温下气化变成气体，这一现象称作硫的升华。如果焚硫炉的
操作不当(供氧不足或喷硫量过大)，或设备出现问题(喷硫枪喷雾效果 不佳、枪头损坏或脱落等)，极易产生硫升华现象。 样品中的硫蒸气在废热锅炉出口取样点420℃温度下不会冷凝，但在 样品传输管线、样品处理部件和分析仪中，当温度降至130℃以下时， 便会冷却凝固粘附在器壁上而造成堵塞。 除了硫蒸气的冷凝堵塞之外，在每次开车时，还存在柴油油烟的粘附 堵塞问题。
近年来，国内外对冶炼技术和设备进行了较大改进，如冶炼过程采用 富氧密闭操作，或采用新型冶炼设备，如闪速熔炉、氧气顶吹转炉以 及湿法冶金技术等。其结果是烟气中SO2浓度得到提高，能很好地适 应烟气制酸的要求。
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1.7 H2S湿法催化氧化制造硫酸
该工艺采用“两转两吸”流程，炉气进行一次转化、一次吸收后，再 进行第二次转化和第二次吸收。
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1.5 硫铁矿制酸
硫铁矿制酸的基本工艺过程为沸腾焙烧、电除尘、酸洗净化、电除雾、 塔式干吸、两转两吸，见图1-3。.
在图1-3所示工艺中，采用3 + 1式两次转化工艺。
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1.3 接触法制造硫酸的基本工序
接触法制造硫酸的生产过程包含以下三个基本工序： 第一，由含硫原料制取含二氧化硫气体。实现这一过程需将含硫原料
焙烧，故工业上称之为“焙烧”。 S + O2 = SO2 + Q
第二，将含二氧化硫和氧的气体催化转化为三氧化硫，工业上称之为 “转化”。 SO2 + O2 = SO3 + Q
②根据《巴陵石化硫磺制酸工况调查表》，焚硫炉出口气体的温度： 420℃，压力(绝压)：140kPa(A)，SO2：8%，SO3：3%，H2O：3%。 经计算，酸露点为216.9℃。
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巴陵石化炉气中H2O含量较高，是由于焚硫炉的原料除硫磺外，还掺 烧洞庭氮肥厂煤制合成气脱硫后送来的硫化氢气体。据了解，焚硫炉 掺烧硫化氢气体的情况在一部分硫磺制酸装置上也存在。
在火炸药及国防工业中，浓硫酸用于制取硝化甘油、硝化纤维、三硝 基甲苯等炸药。
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1.2 硫酸的生产方法
接触法制酸几乎是目前世界上硫酸工业的惟一生产方法。根据生产 原料的不同，硫酸的生产方法有以下几种： (1)硫磺制酸 (2)硫铁矿制酸 (3)冶炼烟气制酸 (4)硫化氢制酸 (5)磷石膏制酸
一般情况下，硫磺制酸采用一转一吸工艺，SO2控制在8％～9％。采 用两转两吸工艺，SO2控制在10％～10.5%。
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(2)转化器入口气体中氧含量也是制酸过程中一个重要的技术指标。 在线实时测量焚硫炉出口气体中的O2和SO2含量，其目的是控制氧、
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硫酸露点温度与样气的绝对压力、SO3含量、H2O含量等因素有关。 焚硫炉内的水分来自两个方面：一是来自硫磺中含有的碳氢化合物与
空气中的氧反应，变成了CO2和H2O； 二是由于干燥塔顶的除雾器除雾效果不好，干燥后的空气中也会带进
图1-5 磷石膏制硫酸装置的生产流程图
1—干燥窑；2—料仓；3—斗式提升机；4—球磨机；5—回转窑；6—冷却滚筒
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2. 硫磺制酸在线分析技术
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2.1 硫磺制酸装置的主要在线分析项目
硫的配比，而控制好O2/ SO2比是提高工艺转化率的关键因素之一， 对提高产品收率、节能降耗具有重要意义。 氧、硫比值一般控制在O2/ SO2 ≥1.1。
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2.2 取样点工况条件、样品组成和影响测量的主要问题
取样点的工况条件、样品组成见硫磺制酸装置分析仪数据表。
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Muller在1955年使用热力学关系式计算了含有很低浓度硫酸蒸气的烟 气露点，得到Muller露点温度曲线，该曲线为许多研究者的实验所证 实。此后，荷兰学者A.G.Okkes根据Muller实验数据，提出了新的酸 露点计算式：
TDP 203.25 27.6lg PH2O 10.83lgPSO3 1.06 lg PSO3 8 2.19
PH 2O 表示水蒸气分压/at，P SO3 表示SO3的分压/at（工程大气压）
该式和Muller曲线的计算式相比，计算精度比较高且适用范围广。 聚光公司在含SO2气体酸露点计算中采用的计算公式即为上式。
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①根据《翁福达州硫磺制酸SO2分析仪数据表》，焚硫炉出口气体的 温度：420℃，压力(绝压)：132.5kPa(A)，SO2：10.718%，SO3： 0.2%，H2O：0.133%。经计算，酸露点为142.32℃。
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图1-4 硫化氢湿法催化氧化制硫酸工艺流程图
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1.8 磷石膏制硫酸
可以酸钙受热 可直接分解，反应如下。
CaSO4 = CaO + SO2 + O2 磷石膏制酸的工艺流程与硫铁矿制酸没有多大区别，如图1-5所示。
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图1-3 硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺流程简图
1—沸腾焙烧炉；2—空气鼓风机；3—废热锅炉；4—旋风除尘器；5—电除尘器；6—冷却塔； 7—洗涤塔； 8—循环槽；9—稀酸泵；10—气体冷凝器；11—第一级电除雾器；12—第二级电除雾器； 13—干燥塔； 14，24—循环槽及酸泵；15，25—酸冷却器；16—二氧化硫鼓风机； 17，18，20，21—气体换热器； 19—转化器；22—中间吸收塔；23—最终吸收塔
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据统计，2008年全国硫酸产量5379万吨，受金融危机影响同比下降 5.6%。其中硫磺制酸2081万吨，同比下降20.7%；冶炼烟气制酸1543 万吨，同比增长16.8%；硫铁矿制酸1686万吨，同比下降1.1%；其它 原料制酸69万吨。
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硫酸装置SO2、O2含量 在线分析方案
聚光科技(杭州)股份有限公司
目录
1 硫酸生产工艺简介 2 硫磺制酸在线分析技术 3 硫酸生产尾气有害物处理和排放监测
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1. 硫酸生产工艺简介
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(2)硫酸酸露点腐蚀问题 焚硫炉内生成的SO2气体中，一部分SO2会转化成SO3(对于煤粉炉，
转化率一般为1%～1.5%)。 SO3与炉气中的水蒸气结合生成硫酸蒸气，如果温度低于某一温度值，
硫酸蒸气就会凝结形成硫酸溶液，从而造成腐蚀。硫酸蒸气冷凝成硫 酸溶液所需最高温度简称为酸露点温度。
在石油炼厂气、油田气、天然气、焦炉气和发生炉煤气中含有数量可 观的H2S，根据硫方法的不同，可得到硫磺、硫化氢或其它硫化物。
H2S湿法催化氧化制造硫酸的方法是指硫化氢燃烧以后的SO2炉气进 入转化器前不除掉其中的蒸汽，也就是说SO2在大量蒸汽存在下进行 转化，故称之为湿法催化氧化接触法，工艺流程见图1-4。
在化学工业中，硫酸是生产各种硫酸盐的主要原料，是塑料、人造纤 维、染料、油漆、药物等生产中不可缺少的原料；
在石油工业中，石油精炼需使用大量硫酸作为洗涤剂，以除去石油产 品中的不饱和烃和硫化物等杂质；
在冶金工业中，钢材加工及成品的酸洗要用硫酸，电解法精炼铜、锌、 镉、镍时，电解液需使用硫酸；
1.1 硫酸的性质和用途
硫酸H2SO4，外观为无色透明的油状液体，相对分子质量98.078， 密度(20℃)1.8305g/cm3。硫酸是强酸之一。
浓硫酸有其特殊的性质：物理性质方面，有相对密度大、沸点高、 液面上水蒸气的平衡分压极低等特性；化学性质方面，有氧化、 脱水和磺化的特性。
1.6 冶炼烟气制酸
有色金属矿多以硫化物形态存在，在冶炼过程中有SO2烟气产生。从 冶炼烟气的数量多少及其能否直接用以制造硫酸等多方面考虑，最理 想的气源是炼铜和炼锌烟气。
由于冶炼设备和操作技术水平所限，过去冶炼烟气的气量和浓度波动 很大，而且SO2浓度低、成分复杂。
如果伴热传输，这样高的温度无论是对于样品管线还是对于分析仪来 说，都是难以承受的；如果不采取伴热措施，则会造成严重的腐蚀。
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2.3 样品处理系统的设计
废热锅炉出口炉气中SO2含量的测量样品处理系统的设计，主要难点 就是解决上面提到的升华硫堵塞和酸露点腐蚀问题。
6一第一换热器；7一第一吸收塔；8一第二吸收塔；9，10，14一冷却器；
11，12，15一酸贮槽；13一干燥塔；16一鼓风机
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空气经鼓风机加压后送入干燥塔，用浓硫酸干燥。干燥空气在焚硫炉 内与喷入的液体硫磺反应，生成二氧化硫气体。高温二氧化硫气直接 进入废热锅炉，气温降到适合于进转化器温度，进入转化器。
过 滤
工艺气
SO2分析仪
尾气排放
酸洗罐
第一级酸 雾过滤器
第二级酸 雾过滤器
抽气泵
图2-2 硫磺制酸废锅出口炉气SO2测量样品处理系统示意图