硫酸生产工艺及通用机械设备[1]

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1、 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。产业与市场GM论坛 GM Forum硫酸生产工艺 及通用机械设备东华工程科技股份有限公司副总工程师 王 颖一、前言硫酸是一种重要的基本化工原料，广泛使用于各 工业部门，硫酸的产量常常被用作衡量一个国家工业发 展水平的标志。硫酸主要用于生产磷肥。合成纤维、涂 料、洗涤剂、制冷剂、饲料添加剂、石油精炼、有色金 属冶炼，钢铁、医 化 工业 ， 不 硫酸。 国 磷 肥 有色金属工业的发展， 国的硫酸工业 到 发展。2003 到 的3 371 t，产量 国 一。2006国硫酸产量5 044 t，9.0%，硫制酸产 量2

2、 233 t，13.1%currency1冶炼“制酸产量1 163 t， 18.6%currency1硫铁制酸产量1 593 t，产 1.2%currency1原料制酸产量55 t，fi6.9%。fl 到2007 9，国硫酸产量3 957 t， 10.2%。 2S O 2的 个源是”硫化石产生的 “硫铁制酸或冶炼“制酸2F e S 2+5O2+1/3O2 2/3F e3O4+4S O2+Q 或2F e S2+5O2+1/2O2F e2O3+4S O2+Q ， 的 能用于生产 。 3磷石石 原 2C a S O4+C 2CaO+2SO2+CO2。 4 硫 化 与 “ H 2S + O 2+ 1

3、/ 2 O 2 H2O+SO2+Q 。 2S O 2的化 2S O 2+O 2=2S O 3+Q ， 是 硫酸生产工艺的 ，是一个可 ，在 V 2 O 5 化剂的 在下， 于 ， 。 ， 的 ，“体 ，平衡 ， 生成S O3。 S O2化S O3的 总化， 使 部 的“体通 化剂 ， 在“体 一 下一 冷。 3S O3的 化工 生成的S O3，在 料 被 环的 硫酸98.5%，“体除 去。 SO3+H2OH2SO4+Q 。、硫酸的工艺 生产方 1.硫酸的生产方 目前，工业 硫酸生产方 硫酸生产工 艺， 硫酸生产工艺的 是通 S O 2“体与V2O 5 化剂 ，使SO2化SO3。 根据生产原料的

4、不，硫酸的生产方 有 下几 种硫制酸、硫铁制酸、冶炼“制酸 硫酸盐 磷石、硫酸亚铁制酸 类型。在 硫酸工艺 生产 程，有三个基本的化 与之相联系的工 SO2“体的制取currency1SO2的化currency1SO3的。 1SO2“体的制取 1生产S O 2 “体的最简单方 是熔融硫 S+O2S O2+Q， 的 能用于生产2硫酸生产工艺 程1硫铁制酸 原料工 处理 的硫铁原 料，送入”工 硫铁的沸腾”，“体 废 锅炉回量再 旋风除尘器 电除尘器送入“体净化 工 ， 净化工 的“体 入干燥 对“体 干燥后 送入化工 ， S O2的 化氧化， 生成的S O3“ 体送 产硫酸， 程图如图1所示。

5、2硫制酸 硫制酸 固体硫原料，采82008 4 期通用机械GM论坛 GM Forum产业与市场1418图11.硫铁 配皮带典型硫铁制酸工艺 程图20.一 2.硫铁给料斗 3.硫铁给料皮带 4.”“风机 5.”炉 6. 废锅炉 7.旋风 器 8.电除尘器 9.SO2吹 10.洗涤 泵 22. 一 酸冷器 23.DFW加 24. 25. 酸 环泵 26. 酸冷器 27.成品酸吹 35. 换器 28.成品酸泵 37.排“筒11.洗涤 12.冷 13.冷 泵 14.冷 酸冷器 15.级电除尘器 16.级电除尘器 17.干燥 18.干燥 酸 环泵19.干燥 酸冷器 21.一 酸 环泵 29.成品酸冷器3

6、0.SO2主风机31.省煤器32. ab换器33. 换器34.化器36. ab换器用快 熔硫、液硫 滤、液体硫、余回 及“3+1”两两生产工艺如图2所示。尽量利用液体 硫焚产生的 能 氧化硫化产生的 能，在焚硫炉后设置火管废锅炉，在化工 一 媒 后设置 器， 设置换器，三 设置换器 省煤器，四 设置低器 省煤器。系统产 生 入 管网，可送至发电装置currency1大型装置“风机多用 透平驱动。图2 典型硫制酸工艺 程图1.快 熔硫槽 2.沉降槽 3.粗硫槽 4. 粗硫泵 5.助滤剂槽 6.助滤剂泵 7.液硫 滤器 8.液硫槽9.液硫泵 10.精硫贮罐 11.精硫地下槽 12.精硫泵 13.焚

7、硫炉 14.废锅炉 15. 器 16.低 器 17.省煤器 18.化器 19.换器 20.冷换器 21.省煤器 22.排“筒 23.“ 滤器 24.“风机 25.干燥 26.干燥 酸冷器 27.一 28.一 酸冷器 29. 酸泵 30. 环酸槽 31.干燥 酸泵 32.一 酸泵 33.锅炉给水预器 34. 35.成品酸冷器 36.成品酸泵 37.成品酸地下槽通用机械2008 4 期产业与市场GM论坛 GM Forum不断 ，大型硫酸采用国产 化工艺设，适当引 目前国 内 国外差距较大的 媒 ， 国产化设已 到 先 水平。三、硫酸装置的大型化 国产化国外硫酸装置总的趋势是单系统大型化。目前 硫原

8、料生产硫 酸的最大装置是 国孟莫克M E C S设的澳大利亚A n a c o n d a公司的 4 400t/dcurrency1 铜冶炼“原料生产硫酸的最大装置，则首推德国 OUTOKUMPU设的澳大利亚Mt.Isa的4 200t/d的装置currency1 硫铁原料 生产硫酸的最大装置则是 国东华工程科技股份有限公司 工程设的 1 200t/d两 装置。2080 后 国硫酸工业技 装备有 较 大 ，引 的国外一 技 装备， 国硫酸装置大型化、 硫酸生产 技 水平 到 重要作用。 ， 合 国 的硫酸工程设 验，通 多 的不 ，国硫酸装置工艺 程 设备选择，已 国 ，大型化 国产化装置总体技

9、 标 国外先 水平，装置 大大 省。 目前，国内已建成 产的最大的硫铁制酸装置单系 能 40 t/a 之最currency1冶炼“制酸最大70 t/acurrency1硫制酸装置100 t/a 设的硫制酸装置 88 t/a的能 。据2005 对533家硫酸业 统 1，产量在50 t 的业有23家，总产量国硫酸产量的35.6%currency1 104家硫制酸业产量在40 t 有16家，总产量国硫制酸产量 currency155.9%currency1117家冶炼“制酸业产量在50 t 的有5家，总产量 国冶炼“制酸产量的38.0%currency1334家硫铁制酸业大型装置相对较fi， 产量在

10、20 t 业9家，总产量国硫铁制酸产量20%currency1磷石制酸 “东1家，产量36 t。2005 各种原料制酸产量 前5的业下 fi。 生产装置的大型化是单 产品的 currency1fi，fl动生产 ，产品生产 成本降低， 。大型硫酸装置的技 基于 下几方的 要。 1硫酸是生产，” ，所有技 设备可， 要于作 维， 到 。 2所有技 有一的先 ，在成可的基 先 ，原料 利用 ，能低 要。 3 ，于国产化。 4要 环 、 生的要2。2005 硫酸产量 前5 的业及产量排 1 2 3 4 5 硫制酸 业 三环 精 化工 产量/ t 134 100 92 87 86 硫铁制酸 业 铜 化工

11、 广 产量/ t 57 冶炼“制酸 业 铜业 铜 有色 铜业 金 有色 产量/ t 98 96 66 57 52四、硫酸生产的风 机 硫酸装置风机主要有 硫铁原料的”炉炉 风 机currency1冶炼“制酸 硫铁制 酸S O2 风机currency1硫制酸的“ 风机 。大型装置重 要 的是S O2 风机 硫制酸 的“风机。1 风机1冶炼“制酸的 风机3 期使用的“制 酸工艺 程的 风机主要 D46011、D70013 低 联型 风机。D46011 风机 90 ，主要设 酸 在 沉currency1D70013 风机 后 型 ， D46011 。 到 20十 ， S100011单级 风机用于冶炼

12、“制酸工 艺， 相继 发S600 11、S80011、S120011、 S140011、S180011、 S245011 系 ，适用于 产 3 25 t冶炼“制酸工艺 程。机组的基本形S 型 风机+变 机+液 偶合器 +主电动机，采用液 偶合器主 要是 冶炼“制酸工艺 程“不均， 能 设 置的。 S型 风机基本 构 47 43 3735大型化、国产化符合国家加快新型工业化道路 程，实施国家重大产业技 发， 国产业技 水平 竞争 的政策。国内对硫酸装置大型 化的律仍要不断地探索、总 ，有 课题 继研究、 发，设理念 要102008 4 期通用机械GM论坛 GM Forum采用双 “ ， 形元、后

13、 形 形， 运线 250m/s 右，材 不锈钢， 主轴35G r M o， 与主轴的装配 盈装配，子 设刚 轴子，工作 低于一阶临 currency1 机壳水平 ，除S245011外型材焊 机 壳，均铸造机壳，“体密封形口圈密封 梳齿密封，轴端密封梳齿密封加充“密封currency1变 箱体铸造箱体，齿 圆弧齿形齿，支撑轴 均 椭圆瓦轴 ，采用制润滑方润滑， 油箱用于 事故停currency1仪fi除可配置一、次仪fi外， 可在 风 机主轴 加设非 轴振动探头。 2硫制酸的 风机 20 90 后，硫 制酸的发展要风机“制酸 风机的、 频繁调 运 、大 量 发展，硫 制酸生产能 20 t/a发展到60 80 t/a。20 t/a 采用S260011，40 t/a采用S350011，60 t/a采用 S460011，80 t/a采用S55001*。 S350011及S460011采用 、双 “ 三 元 ，轴系设柔 轴，工作 在一阶临 之 ，主拖动机 机， 在 风机口处 设置 调 装置，使 量调 范围更加宽广，机壳 采用型材焊 构。“体密封形 口圈密封 梳齿密封，轴端密封梳齿