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硫磺制酸生產中酸霧產生的原因分析與防治方法探討
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硫磺制酸生產中酸霧產生的原因分析與防治方法探討

2019-10-11      閱讀:
硫磺制酸生產過程中會受到空氣中水分、液硫中物燃燒所產生水分的影響,在水分進行生產系統時,會形成酸霧并對環境造成危害。本文從高溫爐氣中三氧化硫與水結合遇冷、硫酸槽液態表面蒸發以及硫酸液態內產生的化學反應三個方面入手,對硫磺制酸生產中酸霧產生的機理進行研究,同時通過對硫磺制酸生產中酸霧形成原因的分析,對其防治方法提出具體的建議。 
 硫磺制酸生產的原料主要有硫鐵礦、冶煉煙氣以及硫磺等等,在實際的生產過程中,產生的尾氣成分主要包括酸霧以及二氧化硫。近年來,隨著社會經濟的快速發展和要求的越發嚴格,對于硫磺制酸生產過程中產生尾氣的排放限制也更為嚴格。硫磺制酸生產尾氣中的硫含量處理難度高,為了使尾氣排放可以達到標準,還需要進一步規范生產操作程序。 

  1 硫磺制酸生產中酸霧產生的主要原因 

  1.1 硫磺制酸生產過程中酸霧產生的機理 
  硫磺制酸生產過程中產生的酸霧全稱為硫酸霧,一般是指由大量漂浮的硫酸微粒所形成的煙霧,其產生的機理主要分為以下三種形式:
一,高溫爐氣中三氧化硫與水結合遇冷。硫磺經過燃燒之后會形成一部分二氧化硫,這部分二氧化硫在焚硫爐中會因為氧化反應而生成三氧化硫,終與煙氣中少量的水分進行結合形成硫酸蒸汽;
二,硫酸槽液態表面蒸發。在硫酸槽內硫酸液態表面蒸發所產生的酸分子會與空氣中的水分子進行凝結,從而形成霧滴,在干吸槽排空管頂部會有明顯的白霧現象出現;
三,硫酸液態內產生的化學反應。主要是指硫磺溶液內部發生的化學反應,會以氣泡的形式浮到液體表面,并經過破裂之后將液滴帶出。 
  1.2 硫磺制酸生產過程中酸霧形成的原因 
  硫磺制酸生產過程中酸霧形成的主要原因分為以下三點:
一,經過干燥塔之后的干燥空氣,如果其W(H2O)>0.1%,則系統中的三氧化硫會與空氣中的水分子結合,從而產生酸霧;
二,在低溫余熱回收裝置內部或者二吸塔吸收過程中,其酸霧的產生原因主要是由酸濃度過高或者過低所導致。而進塔氣溫的過低或者過高以及塔內分酸器的分酸管出現斷裂等現象,也會造成酸霧現象的出現;
三,在硫磺制酸生產過程中,如果不排放冷凝酸,使得冷凝酸過多的積聚在系統內部,也會出現二次夾帶[1]。 

  2 硫磺制酸生產中酸霧的防治方法 

  2.1 降低干燥塔出口水分 
  在實際的硫磺制酸生產過程中,降低干燥塔出口水分來控制酸霧產生的方法,主要是通過將干燥塔填料磁環更換為陶瓷規整填料的方式來實現。與瓷環填料相比,陶瓷規整填料是一種在塔內均勻分布排布,并且按照幾何圖形整齊堆砌的填料,具有表面積大、流體分均勻、壓降相對較小以及傳質傳熱效率高等一系列點,憑借這些勢被廣泛的應該到硫磺制酸的生產過程中。除此之外,想要進一步降低干燥塔出口水分,還可以通過檢查分酸器是否存在分酸不均、分酸管是否存在破裂現象或者分酸器降液管是否存在腐蝕等現象,從而有效降低由于上述現象而引發酸短路的幾率,避免硫酸分子直接進入塔內。 
  2.2 對爐氣管線或換熱器排放冷凝酸 
  對爐氣管線或者換熱器排放冷凝酸是當前控制硫磺制酸生產過程中酸霧現象產生的有效措施之一。在實際的生產過程中,對于爐氣管線或者換熱器進行排放冷凝酸操作時,需要嚴格按照工藝要求進行定時或者不定時的排放操作。在此基礎,還需要對每次冷凝酸排放量進行科學的計量與統計,以此來為后期生產系統的分析工作創造便利條件。此外,在硫磺制酸生產過程中通過嚴格控制硫磺質量的方式,對于酸霧的形成也起到一定程度的控制與預防效果[2]。 
  2.3 嚴格控制吸收酸的溫度與濃度 
  嚴格控制硫磺制酸生產過程中吸收酸的溫度與濃度,可以有效避免由于吸收酸溫度過高或者過低以及濃度過高或者過低所產生的酸霧現象。比如:對系統內部吸收酸的濃度進行合理的分析,同時嚴格按照工藝要求向槽內補充水量,控制水量不能過高或者過低;對系統內干燥與二吸酸冷卻器進行嚴密的控制,以此來把握水量與水溫;對于硫磺制酸生產過程中低溫余熱回收裝置,可以通過對高溫混合器補水量以及蒸發器水量的嚴格控制,來實現對酸霧產生的防治目的。隨著硫磺制酸裝置的大型化發展,切實提高對硫磺制酸工藝規范性的重視程度,才能對各個生產環節進行有效的把控,保證生產尾氣中的酸霧可以達到排放標準。 

  3 總結 

  綜上所述,硫磺制酸生產過程中所產生的酸霧對于空氣的污染是非常嚴重的,有效控制生產過程中酸霧的形成對于提高硫磺制酸生產效率和生產質量有著重要作用。在實際的生產過程中,可以從降低干燥塔出口水分、對爐氣管線或換熱器排放冷凝酸以及嚴格控制吸收酸的溫度與濃度幾個方面進行綜合考慮,這樣,才能的促進硫磺制酸行業的持續穩定發展。 
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