10万吨硫酸装置操作规程完整

前言

硫酸是基本化学工业中产量最大、用途最广的重要化工产品之一，它不仅是化学工业许多产品不可缺少的原料，而且广泛用于其他工业部门。

农业是国民经济的基础。现代化农业，需要有大量的化肥、农药，硫酸是生产化肥和许多化学农药的重要原料。

在化学工业本身，用硫酸生产多种无机盐、无机酸、有机酸、化学纤维、塑料、医药品、颜料、染料和染料中间体等，是氟化学工业的重要原料；硫酸也是重要的化学试剂。

在国防、能源、材料科学和空间科学中，硫酸用于制造炸药，从铀矿中提铀，生产制造重要材料钛合金的原料二氧化钛，合成高能燃料的原料等。

本公司硫酸装置设计年生产能力为十万吨。

一、硫酸的性质

工业上贯称的硫酸，是指三氧化硫和水以任何比例化合的物质。如果其中三氧化硫与水的分子数比小于或等于1时称为硫酸；而三氧化硫与水的分子数比大于1时称为发烟硫酸。

硫酸的成分通常是以其中所含H2SO4的重量百分数来表示；发烟硫酸的成分通常是以其中所含游离SO3的重量对全部发烟硫酸重量的百分数来表示。常见硫酸的组成如表所示：

纯硫酸是一种无色透明的油状液体。发烟硫酸是粘稠性液体，它在常温下，能放出游离的三氧化硫，三氧化硫与空气中水分结合便形成白色烟雾，故称发烟硫酸。

浓硫酸腐蚀性非常强，能同许多金属或非金属物质发生化学作用。浓硫酸有强烈的吸水性，常温下咋在空气中它不仅不会发，反而会吸收空气中的水分使浓度变稀，体积变大。下面介绍一下硫酸的结晶温度、密度、沸点及蒸汽压组成等性质。

1、硫酸的结晶温度

硫酸的结晶温度随着三氧化硫含量的不同而有较大的变化。在冬季，尤其是在严寒地区，为了避免硫酸在运输和储存中发生结晶，要求商品硫酸应具有较低的结晶温度。例如，在气

温低时应生产93%的商品酸，因其结晶温度为-27℃，在气温高时，可生产98%的商品酸，因其结晶温度为-0.7℃。

2、硫酸的密度

硫酸水溶液的密度先是随H2SO4含量的增加而增大，当硫酸浓度达到98.3%时，其密度为最大值。以后再继续提高浓度至100%时，其密度反而减小。发烟硫酸的密度随其中游离SO3含量的增加而增大，当游离SO3的含量增到62%时，密度为最大值，以后SO3的含量继续增加，密度反而减小。

3、硫酸的沸点及蒸汽压组成

常压下硫酸水溶液的沸点，随硫酸浓度的增加而不断地升高，当浓度达到98.3%时沸点最高（336.6℃），以后则下降，至100%时沸点为296.2℃。发烟硫酸的沸点，则随游离SO3的增加而下降，直至44.7℃（液体SO3的沸点）为止。

浓度在85%以下的硫酸，加热沸腾时，实际上只有水被蒸发到气相中去。当继续提高浓度时，气相中除水蒸气，还有H2SO4存在。H2SO4的含量随硫酸浓度的增加而增加，至浓度达到98.3% H2SO4时，气相与液相组成，即98.3% H2SO4为一恒沸混合物。对于浓度大于98.3%的硫酸和游离SO3不大于30%的发烟硫酸，气相中同时含H2SO4和SO3。发烟硫酸含游离SO3超过30%后，沸腾时气相实际上是单一的SO3成分。因此发烟硫酸受热沸腾时，可以驱出全部游离的SO3，而最后残存硫酸的浓度也是98.3%。终上所述，气相中蒸气的组成不仅与硫酸的浓度有关，同时也与其温度有关，因为硫酸蒸气的分解随温度的增高而增大。

4、硫酸的粘度

硫酸和发烟硫酸的粘度随其浓度的增加而增大，硫酸的粘度与温度的关系与一般流体的性质相似，即随温度下降而增大。

二、硫酸的生产方法

硫酸生产装置工艺技术采用接触法制取硫酸：沸腾炉氧化焙烧、稀酸洗气净化、“3+2”两转两吸、余热回收副产蒸汽发电等工艺，并采用DCS系统进行自动控制。生产工艺主要特点如下：

①、采用沸腾炉氧化焙烧技术，提高硫的烧出率，并能实现沸腾炉磁化焙烧，为提高硫酸

渣的利用价值打好基础；

②、采用稀酸洗气净化流程，大幅度的减少稀酸排出；

③、采用“3+2”五段转化工艺，使SO2总转化率大于99.7%，确保尾气中SO2达标排放；

④、采用中温吸收工艺，以抑制雾粒的形成并增大雾粒粒径以便有效除雾；

⑤、在沸腾炉出口设置余热锅炉，并在转化Ⅲ段换热器出口设置一台热管省煤器，回收余

热副产蒸汽用于发电，抽凝出的低压蒸汽供氟化工生产使用，较大幅度降低了生产成本；

⑥、专门设置了尾气吸收装置，确保尾气在任何状况下都能达标排放；

⑦、采用先进的污酸处理工艺，污酸处理后的水质可达到回用标准并全部返回生产系统回

用；

⑧、全厂总流程：原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段、成品工段、尾

气吸收和污酸处理工段。

三、硫酸生成化学方程式

二氧化硫的生成 2Fe S2=2Fe+4S-Q

S+O2=S02 +Q

4F e S+7O2=4S02+2F e203+Q

3F e S+5O2=3S02+ F e304+Q

二氧化硫接触氧化

2S02+O2=2S03+Q

硫酸的生成 SO3+H2O=H2SO4+Q

一、原料工段生产操作规程

1、岗位任务

利用抓斗桥式起重机、圆盘给料机、皮带输送机、反击式破碎机等设备，按照原料质量指标要求，认真做好供料工作，为焙烧岗位提供质量稳定的生产原料，保证焙烧炉的连续供料。

2、管辖围

原料库，堆料场，铲车，1#、2#圆盘给料机料斗，1#、2#、3#皮带输送机，抓斗桥式起重机，移动皮带输送机，振动筛，反击式破碎机，电器，仪表及辖区卫生。

3、原料工段工艺流程

入库原料根据其质量指标，按车间下达的配矿比例进行合理搭配，用铲车将原料从原料堆场送入原料库，用抓斗机将料提入1#圆盘给料机料斗，经1#皮带输送机将原料送入振动筛，原料经振动筛合格料由2#皮带输送机和移动皮带输送机送入2#圆盘给料机，再经3#皮带输送机将原料送入焙烧岗位储料斗，不合格粗料进入返料皮带输送机送入破碎机，破碎后经2#皮带输送机送入2#圆盘给料机。

4、工艺流程示意图

原料堆场铲车原料库抓斗 1#圆盘给料机 1#皮带机振动筛

返料皮带机破碎机

2#皮带机移动皮带输送 2#圆盘给料机 3#皮带机焙烧储料斗

5、主要工艺控制指标

原料质量指标：S≥35% H2O≤6% Pb+Zn≤1% F≤0.05%

As≤0.05% C≤2% 粒度≤3mm

每天输送成品料：330-340吨。

6、开停车程序

6.1、开车前的准备工作

⑨、准备好岗位操作记录，工（器）具，穿戴好劳动保护用品；

⑩、检查辖区全部设备、电器、仪表是否完好；

⑪、检查所有溜槽是否堵塞；

⑫、检查各设备的润滑情况及油位是否符合规定要求。