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硫磺制酸生产中酸雾产生的原因分析与防治方法探讨
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硫磺制酸生产中酸雾产生的原因分析与防治方法探讨

2019-10-11      阅读:
硫磺制酸生产过程中会受到空气中水分、液硫中有机物燃烧所产生水分的影响,在水分进行生产系统时,会形成酸雾并对生态环境造成危害。本文从高温炉气中三氧化硫与水结合遇冷、硫酸循环槽液态表面蒸发以及硫酸液态内产生的化学反应三个方面入手,对硫磺制酸生产中酸雾产生的机理进行研究,同时通过对硫磺制酸生产中酸雾形成原因的分析,对其防治方法提出具体的建议。 
 硫磺制酸生产的原料主要有硫铁矿、冶炼烟气以及硫磺等等,在实际的生产过程中,产生的尾气成分主要包括酸雾以及二氧化硫。近年来,随着社会经济的快速发展和国家环保要求的越发严格,对于硫磺制酸生产过程中产生尾气的排放限制也更为严格。硫磺制酸生产尾气中的硫含量处理难度极高,为了使尾气排放可以达到国家标准,还需要进一步规范生产操作程序。 

  1 硫磺制酸生产中酸雾产生的主要原因 

  1.1 硫磺制酸生产过程中酸雾产生的机理 
  硫磺制酸生产过程中产生的酸雾全称为硫酸雾,一般是指由大量漂浮的硫酸微粒所形成的煙雾,其产生的机理主要分为以下三种形式:
第一,高温炉气中三氧化硫与水结合遇冷。硫磺经过燃烧之后会形成一部分二氧化硫,这部分二氧化硫在焚硫炉中会因为氧化反应而生成三氧化硫,最终与烟气中少量的水分进行结合形成硫酸蒸汽;
第二,硫酸循环槽液态表面蒸发。在硫酸循环槽内硫酸液态表面蒸发所产生的酸分子会与空气中的水分子进行凝结,从而形成雾滴,在干吸循环槽排空管顶部会有明显的白雾现象出现;
第三,硫酸液态内产生的化学反应。主要是指硫磺溶液内部发生的化学反应,会以气泡的形式浮到液体表面,并经过破裂之后将液滴带出。 
  1.2 硫磺制酸生产过程中酸雾形成的原因 
  硫磺制酸生产过程中酸雾形成的主要原因分为以下三点:
第一,经过干燥塔除湿之后的干燥空气,如果其W(H2O)>0.1%,则系统中的三氧化硫会与空气中的水分子结合,从而产生酸雾;
第二,在低温余热回收装置内部或者二吸塔吸收过程中,其酸雾的产生原因主要是由循环酸浓度过高或者过低所导致。而进塔气温的过低或者过高以及塔内分酸器的分酸管出现断裂等现象,也会造成酸雾现象的出现;
第三,在硫磺制酸生产过程中,如果不排放冷凝酸,使得冷凝酸过多的积聚在系统内部,也会出现二次夹带[1]。 

  2 硫磺制酸生产中酸雾的防治方法 

  2.1 降低干燥塔出口水分 
  在实际的硫磺制酸生产过程中,降低干燥塔出口水分来控制酸雾产生的方法,主要是通过将干燥塔填料磁环更换为陶瓷规整填料的方式来实现。与瓷环填料相比,陶瓷规整填料是一种在塔内均匀分布排布,并且按照几何图形整齐堆砌的填料,具有表面积大、流体分均匀、压降相对较小以及传质传热效率高等一系列优点,凭借这些优势被广泛的应该到硫磺制酸的生产过程中。除此之外,想要进一步降低干燥塔出口水分,还可以通过检查分酸器是否存在分酸不均、分酸管是否存在破裂现象或者分酸器降液管是否存在腐蚀等现象,从而有效降低由于上述现象而引发酸短路的几率,避免硫酸分子直接进入塔内。 
  2.2 对炉气管线或换热器排放冷凝酸 
  对炉气管线或者换热器排放冷凝酸是当前控制硫磺制酸生产过程中酸雾现象产生的有效措施之一。在实际的生产过程中,对于炉气管线或者换热器进行排放冷凝酸操作时,需要严格按照工艺要求进行定时或者不定时的排放操作。在此基础之上,还需要对每次冷凝酸排放量进行科学的计量与统计,以此来为后期生产系统的分析工作创造便利条件。此外,在硫磺制酸生产过程中通过严格控制硫磺质量的方式,对于酸雾的形成也起到一定程度的控制与预防效果[2]。 
  2.3 严格控制吸收酸的温度与浓度 
  严格控制硫磺制酸生产过程中吸收酸的温度与浓度,可以有效避免由于吸收酸温度过高或者过低以及浓度过高或者过低所产生的酸雾现象。比如:对系统内部吸收酸的浓度进行合理的分析,同时严格按照工艺要求向循环槽内补充水量,控制水量不能过高或者过低;对系统内干燥与二吸酸冷却器进行严密的控制,以此来把握循环水量与循环水温;对于硫磺制酸生产过程中低温余热回收装置,可以通过对高温混合器补水量以及蒸发器水量的严格控制,来实现对酸雾产生的防治目的。随着硫磺制酸装置的大型化发展,只有切实提高对硫磺制酸工艺规范性的重视程度,才能对各个生产环节进行有效的把控,保证生产尾气中的酸雾可以达到国家排放标准。 

  3 总结 

  综上所述,硫磺制酸生产过程中所产生的酸雾对于空气的污染是非常严重的,有效控制生产过程中酸雾的形成对于提高硫磺制酸生产效率和生产质量有着重要作用。在实际的生产过程中,可以从降低干燥塔出口水分、对炉气管线或换热器排放冷凝酸以及严格控制吸收酸的温度与浓度几个方面进行综合考虑,只有这样,才能更好的促进硫磺制酸行业的持续稳定发展。 
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