硫酸工艺学习.pptx

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1、概述硫酸是重要的基本化学工业原料。在化肥、冶金、国防、有机合成、石油炼制等工业都有广泛用途。硫酸的性质硫酸与水的二组分体系最高恒沸点组成为98.4%。硫酸浓度可大于100，称为发烟硫酸，其中含溶解在100硫酸中的游离SO3。生产方法塔式法：直接用SO2,H2O,O2反应生成硫酸。接触法：SO2 SO3 +H2O 硫酸接触法主要步骤：第1页/共64页含硫原料 原料气的制备 含二氧化硫炉气 炉气净制 净化炉气 二氧化硫转化 含三氧化硫气体 吸收成酸 硫酸生产硫酸的原料硫铁矿：主要成份是FeS2。磁硫铁矿：主要成份为Fe7S8。含S量越高，锻烧时放热越多。两种矿含S量相同时，磁硫铁矿锻烧放热量比普通

2、硫铁矿高30%左右。自然开采的硫铁矿都含有很多杂质，使矿呈灰、褐、黄铜等不同颜色。通常含硫量只有30%50%。硫磺：使用天然硫磺生产硫酸最好，但我国矿少。其它原料：硫酸盐、冶炼烟气、含硫工业废料等。第2页/共64页从硫铁矿制二氧化硫炉气硫铁矿的焙烧1 硫铁矿的焙烧反应 2FeS2=2FeS+S2 H0 S2+O2=SO2 H0 4FeS+7O2=2Fe2O3+4SO2 H 720720 C C为第三阶段，反应速度随温度升为第三阶段，反应速度随温度升高再增加，但增加幅度小。高再增加，但增加幅度小。实验证明，焙烧反应第三阶段活化能较小，受氧实验证明，焙烧反应第三阶段活化能较小，受氧的扩的扩 散控制

3、。散控制。提高焙烧速率的途径：提高焙烧速率的途径：1.1.提高操作温度。但不宜太高，温度太高会使炉内结提高操作温度。但不宜太高，温度太高会使炉内结疤，焙烧反而不能顺利进行。通常温度范围为疤，焙烧反而不能顺利进行。通常温度范围为850850 950950 C.C.2.2.减小硫铁矿粒度。可以减小扩散阻力，增加接触面减小硫铁矿粒度。可以减小扩散阻力，增加接触面积，对第三阶段速度增加有利。积，对第三阶段速度增加有利。3.3.增加空气与矿粒的相对运动。增加空气与矿粒的相对运动。4.4.提高入炉空气氧含量。提高入炉空气氧含量。第5页/共64页 沸腾焙烧沸腾焙烧1 1 沸腾焙烧炉的结构和操作沸腾焙烧炉的结

4、构和操作典型沸腾焙烧炉结构如图。下典型沸腾焙烧炉结构如图。下部为沸腾区，中部为扩散区，部为沸腾区，中部为扩散区，上部为焙烧空间。沸腾区耐火上部为焙烧空间。沸腾区耐火砖较厚。而上部耐火砖较薄，砖较厚。而上部耐火砖较薄，这是为了减小炉内与钢壁的温这是为了减小炉内与钢壁的温度差，减小二氧化硫在壁上凝度差，减小二氧化硫在壁上凝结，从而减小腐蚀。沸腾焙烧结，从而减小腐蚀。沸腾焙烧的空气流速是重要因素，操作的空气流速是重要因素，操作速度范围应在速度范围应在u uf fuuuut t之间。上之间。上部面积大是为了降低流速，增部面积大是为了降低流速，增加沉降机会。加沉降机会。第6页/共64页2 余热的回收 焙

5、烧时放出大量的热，炉气温度焙烧时放出大量的热，炉气温度850850950 950 C C ，若，若直接通入净化系统，设备要求高。直接冷却后净直接通入净化系统，设备要求高。直接冷却后净化也是能量的极大浪费。通常设置废热锅炉来回化也是能量的极大浪费。通常设置废热锅炉来回收热量，或产蒸汽发电或直接推动动力机械作功。收热量，或产蒸汽发电或直接推动动力机械作功。硫铁矿废热锅炉的特殊性：硫铁矿废热锅炉的特殊性：1.1.含尘量大，不要直接含尘量大，不要直接冲击锅炉管，注意炉管排列间距要大，防止积灰。冲击锅炉管，注意炉管排列间距要大，防止积灰。2.2.含含S S量大，腐蚀性强，注意防止量大，腐蚀性强，注意防止

6、SOSO3 3在壁内冷凝。在壁内冷凝。所以应采用较高压力以提高所以应采用较高压力以提高SOSO3 3露点，防止腐蚀。露点，防止腐蚀。3.3.防止炉气泄漏和空气进入炉内。防止炉气泄漏和空气进入炉内。一种沸腾焙烧和一种沸腾焙烧和废热回收流程如图。废热回收流程如图。第7页/共64页图 3.3第8页/共64页3 3 沸腾焙烧炉的特点沸腾焙烧炉的特点生产强度大生产强度大硫的烧出率高硫的烧出率高传热系数高传热系数高产生的炉气二氧化硫浓度高产生的炉气二氧化硫浓度高适用的原料范围广适用的原料范围广结构简单、维修方便结构简单、维修方便不足：不足：炉尘量大，炉尘占总烧渣的炉尘量大，炉尘占总烧渣的60%-70%60

7、%-70%，除尘净化系统负荷大。，除尘净化系统负荷大。需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。需将硫铁矿粉碎至较小粒度，需高压鼓风机，动力消耗大。第9页/共64页几种焙烧方法焙烧方法主要由硫铁矿成份和渣的处理方式决定。一般硫焙烧方法主要由硫铁矿成份和渣的处理方式决定。一般硫铁矿多采用氧化焙烧。铁矿多采用氧化焙烧。1 1 氧化焙烧氧化焙烧氧过量，使硫铁矿完全氧化，主要反应为氧过量，使硫铁矿完全氧化，主要反应为 4FeS4FeS2 2+11O+11O2 2=2Fe=2Fe2 2OO3 3+8SO+8SO2 2焙烧过程为：焙烧过程为：沸腾焙烧炉沸腾焙烧炉 废热锅炉废热锅炉 旋风旋风除尘除

8、尘 电除尘电除尘 炉气去精制炉气去精制炉床温度约炉床温度约 800800850 850 C C 炉顶温度炉顶温度 900900950 950 C C炉底压力炉底压力 10-15kPa10-15kPa出炉气出炉气SOSO2 2 13%13.5%13%13.5%硫铁矿空气硫铁矿空气第10页/共64页2 2 磁性焙烧磁性焙烧 控制进氧量，使过量氧较少，反应为控制进氧量，使过量氧较少，反应为 3FeS3FeS2 2+8O+8O2 2=Fe=Fe3 3OO4 4+6SO+6SO2 2 3Fe 3Fe7 7S S8 8+38O+38O2 2=7Fe=7Fe3 3OO4 4+24SO+24SO2 2 焙烧后

9、使渣中主要为磁性铁，以作炼铁的原料。焙烧后使渣中主要为磁性铁，以作炼铁的原料。特特点点：炉炉气气中中二二氧氧化化硫硫含含量量高高，三三氧氧化化硫硫含含量量低低，低低品品位位硫硫铁铁矿矿也也可可得得到到较较好好的的炼炼铁铁原原料料。其其焙焙烧烧温温度度约约900900 C C左右。左右。3 3 硫酸化焙烧硫酸化焙烧 控控制制焙焙烧烧条条件件，使使钴钴铜铜镍镍等等金金属属生生成成硫硫酸酸盐盐，然然后后用用水水或或稀稀硫硫酸酸浸浸取取焙焙烧烧物物，分分离离出出硫硫酸酸盐盐，从从而而获获得得某某种种金金属属。控控制制条条件件：温温度度(600-700(600-700 C C),),空空气气过过剩剩量量

10、1.5-2.0%,1.5-2.0%,获获得得SOSO3 3组成较高。组成较高。第11页/共64页4 4 脱砷焙烧脱砷焙烧脱砷焙烧主要用于含砷量大的硫铁矿。脱砷焙烧主要用于含砷量大的硫铁矿。除了主要反应外，还发生下列反应：除了主要反应外，还发生下列反应：4FeAsS=4FeS+As4FeAsS=4FeS+As4 4 4FeAsS+4FeS 4FeAsS+4FeS2 2=8FeS+As=8FeS+As4 4S S4 4 As As4 4+3O+3O2 2=2As=2As2 2OO3 3若炉气中氧气过多，会发生以下反应若炉气中氧气过多，会发生以下反应 AsAs2 2OO3 3 +O +O2 2 =A

11、s =As2 2OO5 5 As As2 2OO5 5 +Fe+Fe2 2OO3 3=2FeAsO=2FeAsO4 4所以脱砷焙烧要求低氧高二氧化硫。所以脱砷焙烧要求低氧高二氧化硫。通常采用二段焙烧流程，一段主要脱砷，二段主要烧通常采用二段焙烧流程，一段主要脱砷，二段主要烧尽硫铁矿。尽硫铁矿。第12页/共64页 一段焙烧温度控制为一段焙烧温度控制为900 900 C C ，炉气含，炉气含20%SO20%SO2 2，经除尘后与渣同进入二段焙烧。二段温度为经除尘后与渣同进入二段焙烧。二段温度为800 800 C C ，出二段炉气，出二段炉气SOSO2 2含量约含量约10%10%。图 3.4第13页

12、/共64页焙烧前矿石原料的预处理和炉气除尘焙烧前矿石原料的预处理和炉气除尘1 1 矿石原料的预处理矿石原料的预处理主要有主要有3 3步：粉碎、配料、干燥。步：粉碎、配料、干燥。粉碎粉碎 一般采用二级粉碎，先用腭式压碎机粗碎，再用辊式一般采用二级粉碎，先用腭式压碎机粗碎，再用辊式压碎机细碎，要求粒度压碎机细碎，要求粒度4mm.20%As0.05%C1.0%Pb20%As0.05%C1.0%Pb0.1%F0.05%HF0.05%H2 2O6.0%O50 50 50/%50 50 50 比表面比表面mm2 2 g g-1-1 36 36 68 36 36 68 起燃温度起燃温度/C C 410420

13、 410420 380390 410420 410420 380390 活性温度活性温度/C C 415600 420600 400550 415600 420600 400550 最高操作温度最高操作温度/C C 600 600 500 600 600 500 目前国内广泛使用的是目前国内广泛使用的是S101S101和和S105S105。钒催化剂的主要毒物是砷硒氟和酸雾。钒催化剂的主要毒物是砷硒氟和酸雾。砷的毒害主要体现在两个方面：一是钒催化剂能吸附砷的毒害主要体现在两个方面：一是钒催化剂能吸附AsAs2 2OO3 3，堵塞催化剂活性表面；二是在，堵塞催化剂活性表面；二是在 500 500

14、C C 第34页/共64页 以上高温以上高温V V2 2OO5 5能与能与AsAs2 2OO3 3生成生成V V2 2OO5 5 AsAs2 2OO5 5 ，这是一，这是一种易挥发物质，从而造成钒的损失。种易挥发物质，从而造成钒的损失。硒在温度较低时对钒催化剂有毒害，但加热后硒在温度较低时对钒催化剂有毒害，但加热后(400-(400-500 500 C C)可以复原。可以复原。HFHF能与二氧化硅生成能与二氧化硅生成SiFSiF4 4,破坏载体，使催化剂粉碎。破坏载体，使催化剂粉碎。F F还能与还能与V V反应生成反应生成VFVF5 5,其沸点低其沸点低(112.2(112.2 C C),),

15、也要造也要造成钒的损失。成钒的损失。酸雾腐蚀钢设备，腐蚀的粉尘落在催化剂表面上使其酸雾腐蚀钢设备，腐蚀的粉尘落在催化剂表面上使其活性降低。同时积累的活性降低。同时积累的FeFe2 2SOSO4 4可能使催化剂结块。可能使催化剂结块。2 2 二氧化硫催化氧化反应速度二氧化硫催化氧化反应速度 SOSO2 2在钒催化剂上的催化氧化过程是一个复杂的过程，在钒催化剂上的催化氧化过程是一个复杂的过程，对于其机理的探讨目前仍无定论。一种共识是：对于其机理的探讨目前仍无定论。一种共识是：第35页/共64页 气固催化理论不足以解释已有实验结果，认为可能是气固催化理论不足以解释已有实验结果，认为可能是气液相催化较

16、合适。气液相催化较合适。存在液相的根据是：生成的硫酸盐有两种形式：焦硫存在液相的根据是：生成的硫酸盐有两种形式：焦硫酸盐和正硫酸盐，两者能形成低熔点的共熔物。在催酸盐和正硫酸盐，两者能形成低熔点的共熔物。在催化剂内可以溶解钒的氧化物，熔融液的粘度很大，可化剂内可以溶解钒的氧化物，熔融液的粘度很大，可附在二氧化硅载体表面上。其传质过程可能为：附在二氧化硅载体表面上。其传质过程可能为：(1)(1)气相扩散到催化剂外表面；气相扩散到催化剂外表面；(2)(2)外表面向催化剂内外表面向催化剂内部微孔扩散；部微孔扩散；(3)(3)溶入内表面的液膜；溶入内表面的液膜；(4)(4)在液膜中进在液膜中进行催化反

17、应；行催化反应；(5)(5)产物从液膜中逸出；产物从液膜中逸出；(6)(6)产物从内孔产物从内孔向外表面扩散；向外表面扩散；(7)(7)产物从外表面向气相扩散。产物从外表面向气相扩散。第36页/共64页不同机理可得出不同动力学方程，一种由双钒理论得不同机理可得出不同动力学方程，一种由双钒理论得出的公式为：出的公式为：用二氧化硫和氧的初始浓度代入可得用二氧化硫和氧的初始浓度代入可得 注意：上式中注意：上式中a,ba,b应为摩尔分率。应为摩尔分率。第37页/共64页 SOSO2 2向内部微孔扩散和产物从内部微孔向外表面扩散向内部微孔扩散和产物从内部微孔向外表面扩散都有很大的，而且受物质浓度差制约，

18、所以通常内表都有很大的，而且受物质浓度差制约，所以通常内表面利用率不高。面利用率不高。图 3.12图 3.11第38页/共64页二氧化硫催化氧化的工艺条件1 1 最适宜温度最适宜温度 与合成氨中变换和合成反应的讨论一样，放热与合成氨中变换和合成反应的讨论一样，放热反应都存在一个最佳温度问题。最佳温度公式与前反应都存在一个最佳温度问题。最佳温度公式与前面形式是一样的。只要由平衡常数求出平衡温度，面形式是一样的。只要由平衡常数求出平衡温度，就可求最佳温度。就可求最佳温度。不难看出，上式是由平衡常数与其表达式结合导出的。不难看出，上式是由平衡常数与其表达式结合导出的。第39页/共64页反应速度与温度

19、的关系如图反应速度与温度的关系如图3.133.13。2 2 二氧化硫的起始浓度二氧化硫的起始浓度 从前式可看出，从前式可看出，a a增加增加，r r降低，达到一定转降低，达到一定转化率所需的催化剂用量增加。反之化率所需的催化剂用量增加。反之a a减少，减少，r r增大，但增大，但设备其它条件不变时，生产能力下降。所以两方面考设备其它条件不变时，生产能力下降。所以两方面考虑这二个因素，虑这二个因素，r r和和a a都要适当。综合关系见图都要适当。综合关系见图3.14.3.14.图 3.13图 3.14第40页/共64页综合考虑后，综合考虑后，SOSO2 2最佳浓度在最佳浓度在7 7左右。左右。其

20、它条件变化时，一般有下列结果：其它条件变化时，一般有下列结果：以硫磺为原料时，以硫磺为原料时，8.58.5左右。左右。以含煤硫铁矿为原料时，以含煤硫铁矿为原料时，711时生成发烟硫酸，时生成发烟硫酸，n n=1=1时生成无水硫酸时生成无水硫酸,n n11时时生成含水硫酸。生成含水硫酸。发烟硫酸吸收过程的原理和影响因素发烟硫酸吸收过程的原理和影响因素 用发烟硫酸吸收用发烟硫酸吸收SOSO3 3的过程为物理过程，吸收速率的过程为物理过程，吸收速率主要取决于推动力主要取决于推动力 p p(p pSO3SO3-p p*SO3 SO3 )。实际过程的推。实际过程的推动力为：动力为：第50页/共64页 按

21、一般吸收过程原理，吸收酸温度上升，按一般吸收过程原理，吸收酸温度上升，平衡分压增加，推动力下降，吸收速率下平衡分压增加，推动力下降，吸收速率下降。吸收过程温度不宜高。降。吸收过程温度不宜高。吸收酸温度与产品酸的最大浓度关系吸收酸温度与产品酸的最大浓度关系p1 p2*p2 p1*T/C 20 30 40 50 60 70 80 90 100游离SO3浓度 50 45 42 38 33 27 21 14 7第51页/共64页 注意上表是在气体中注意上表是在气体中SOSO3 3浓度为浓度为7 7时的实验值。时的实验值。因标准发烟硫酸游离因标准发烟硫酸游离SOSO3 3浓度为浓度为21%,21%,所以

22、在气体所以在气体中中SOSO3 3浓度为浓度为7 7时，酸温不能超过时，酸温不能超过80 80 C C 。若气。若气相中相中SOSO3 3实际浓度较高，可采用略高一些的温度。实际浓度较高，可采用略高一些的温度。温度升高，吸收率下降，气相温度升高，吸收率下降，气相SOSO3 3浓度增加，吸收浓度增加，吸收率上升。吸收率与温度浓度的关系如图率上升。吸收率与温度浓度的关系如图3.243.24。注意：温度影响变化幅度大，浓注意：温度影响变化幅度大，浓度影响变化幅度较小。度影响变化幅度较小。通常吸收酸出口温度控制在通常吸收酸出口温度控制在60 60 C C左右，所以用发烟硫酸吸收的吸左右，所以用发烟硫酸

23、吸收的吸收率并不高，生产中还需增加第收率并不高，生产中还需增加第二塔用浓硫酸来吸收以保证吸收二塔用浓硫酸来吸收以保证吸收率。率。图 3.24第52页/共64页浓硫酸吸收过程的基本原理和影响因素浓硫酸吸收过程的基本原理和影响因素 1 1 吸收酸浓度吸收酸浓度 用浓硫酸吸收时，不能仅看用浓硫酸吸收时，不能仅看SOSO3 3的平衡分压，其主的平衡分压，其主要原因与酸雾生成有关。酸浓度较低时，虽然要原因与酸雾生成有关。酸浓度较低时，虽然SOSO3 3平衡分压低，但水的平衡分压却上升。气相中水平衡分压低，但水的平衡分压却上升。气相中水含量越高，含量越高，SOSO3 3与水汽形成酸雾的机会就越多。酸与水汽

24、形成酸雾的机会就越多。酸雾是很难分离的，形成后必定要排放不少因而造雾是很难分离的，形成后必定要排放不少因而造成酸的损失和环境污染。成酸的损失和环境污染。当硫酸浓度大于当硫酸浓度大于98.3%98.3%时，水的平衡分压很低，接时，水的平衡分压很低，接近于零。但近于零。但SOSO3 3平衡分压很高，吸收不完全。所以平衡分压很高，吸收不完全。所以通常选吸收酸浓度为通常选吸收酸浓度为98.3%98.3%，可得到最大的吸收率。，可得到最大的吸收率。在在2525CC时，时，SOSO3 3，HH2 2OO，HH2 2SOSO4 4的平衡分压均接近的平衡分压均接近0 0，若进入吸收系统的气体干燥，可使吸收率达

25、到，若进入吸收系统的气体干燥，可使吸收率达到99.95%99.95%。第53页/共64页 吸收正常时，将不会看到酸雾排出。若酸浓度较吸收正常时，将不会看到酸雾排出。若酸浓度较低，由于吸收不完全，可在尾气排放出口看到酸低，由于吸收不完全，可在尾气排放出口看到酸雾。同样，酸浓度过高也会看到酸雾，此时的现雾。同样，酸浓度过高也会看到酸雾，此时的现象为：尾气排放口气体由浅蓝色逐渐变成白色酸象为：尾气排放口气体由浅蓝色逐渐变成白色酸雾。雾。吸收酸浓度与吸收率的关系如图所示。吸收酸浓度与吸收率的关系如图所示。60C80C90C100C120C吸收率%10099.59998.598吸收酸浓度/%9598.3

26、第54页/共64页2 2 吸收酸温度吸收酸温度按一般吸收原理，温度升高吸收率下降。按一般吸收原理，温度升高吸收率下降。酸浓度低于或高于酸浓度低于或高于98.3%98.3%时，温度升高使吸收率下降的幅度大。在时，温度升高使吸收率下降的幅度大。在98.3%98.3%附近，附近，幅度小。幅度小。单从吸收看，酸温越低越好。但温度过低会增加酸冷却器面积，单从吸收看，酸温越低越好。但温度过低会增加酸冷却器面积，同时低温热不能同时低温热不能有效利用。所以通常的吸收温度控制在有效利用。所以通常的吸收温度控制在60 75 60 75 C C 。温度过高除降低吸收率这一不利影响外，对于酸吸收这一特定过程，还会加剧

27、设温度过高除降低吸收率这一不利影响外，对于酸吸收这一特定过程，还会加剧设备的腐蚀速率，增大运行成本。备的腐蚀速率，增大运行成本。第55页/共64页3 3 进塔气温进塔气温从从吸吸收收角角度度看看，温温度度低低一一点点好好。但但SOSO3 3吸吸收收过过程程中中有有酸酸雾雾生生成成，进进塔塔气气温温太太低低生生成成酸酸雾雾机机会会多多，对对生生产产不不利利。水水蒸蒸气气含含量量与与转转化化气气露露点点的的关关系系如如表表2-132-13。若若转转化化中中含含SOSO3 37 7，含含水水0.1g0.1g时时，露露点点为为112 112 C C ，操作气温大于此温度时才能防止酸雾的生成。，操作气温

28、大于此温度时才能防止酸雾的生成。由由于于广广泛泛采采用用两两转转两两吸吸流流程程，有有提提高高第第一一吸吸收收塔塔进进口口温度的趋势。温度的趋势。水蒸气含量与转化气露点的关系水蒸气含量与转化气露点的关系水汽含量水汽含量/g/g NmNm-3-3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 转化气露点转化气露点/C 112 121 127 131 135 138 141C 112 121 127 131 135 138 141第56页/共64页生产发烟硫酸的吸收流程 标准发烟硫酸含游离标准发烟硫酸含游离SOSO3 320%20%

29、，HH2 2SOSO4 480%80%。若按。若按100%100%无水硫酸折算，其浓度为无水硫酸折算，其浓度为104.5%104.5%。二次吸收流程如图。一次吸收用发烟硫酸，二次吸收二次吸收流程如图。一次吸收用发烟硫酸，二次吸收用用98.3%98.3%的浓硫酸，以保证吸收率。的浓硫酸，以保证吸收率。注意：吸收流程中由于吸收后酸温升高，所以设有酸注意：吸收流程中由于吸收后酸温升高，所以设有酸冷却器，并且循环酸还要稀释以保持操作稳定。冷却器，并且循环酸还要稀释以保持操作稳定。图 3.25第57页/共64页生产浓硫酸的吸收流程 一种普遍采用的一次吸收一种普遍采用的一次吸收流程如图流程如图3.263.

30、26。转化气从塔底送入，浓硫转化气从塔底送入，浓硫酸从塔顶喷淋。进塔气温酸从塔顶喷淋。进塔气温度度140140 160 160 C C ，喷淋酸，喷淋酸温控制在温控制在50 50 C C以下，出以下，出塔酸温用喷淋量控制，使塔酸温用喷淋量控制，使出塔酸温出塔酸温70 70 C C 。吸收酸同样要冷却和稀释吸收酸同样要冷却和稀释后循环。后循环。图 3.26第58页/共64页三废治理与综合利用 三废指废渣、废水、废气。三废指废渣、废水、废气。尾气中有害物的处理尾气中有害物的处理 尾气中主要有尾气中主要有SOSO2 2，极少量，极少量SOSO3 3及酸雾。及酸雾。当用两转两吸流程时，转化率达到当用两

31、转两吸流程时，转化率达到99.75%99.75%以上时，以上时，废气可不处理，直接排放。所以两转两吸流程现在废气可不处理，直接排放。所以两转两吸流程现在广泛被采用。广泛被采用。氨酸法处理尾气的基本原理如下。氨酸法处理尾气的基本原理如下。第59页/共64页SOSO2 2(g)+2NH(g)+2NH3 3 HH2 2O(aq)=(NHO(aq)=(NH4 4)2 2SOSO3 3(aq)+H(aq)+H2 2OO(NH(NH4 4)2 2SOSO3 3(aq)+(aq)+SOSO2 2(g)+(g)+HH2 2O=O=2NH2NH4 4HSOHSO3 3(aq)(aq)同时，尾气中少量同时，尾气中

32、少量SOSO3 3及酸雾发生下列反应：及酸雾发生下列反应：2(NH2(NH4 4)2 2SOSO3 3+SOSO3 3+HH2 2O=O=2NH2NH4 4HSOHSO3 3+(+(NHNH4 4)2 2SOSO4 4 2(NH 2(NH4 4)2 2SOSO3 3+OO2 2=2(=2(NHNH4 4)2 2SOSO4 4 2NH 2NH3 3 HH2 2O+HO+H2 2SOSO4 4=(=(NHNH4 4)2 2SOSO4 4+2+2HH2 2OO 吸收过程中，吸收过程中，(NH(NH4 4)2 2SOSO3 3浓度下降，吸收能力下降，因此要不断补充氨，保持操浓度下降，吸收能力下降，因此

33、要不断补充氨，保持操作稳定。作稳定。NHNH3 3(g)+NH(g)+NH4 4HSOHSO3 3=(NH=(NH4 4)2 2SOSO3 3为了保持亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的比例稳定，要移出部分母液去分解。为了保持亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的比例稳定，要移出部分母液去分解。第60页/共64页分解系统反应如下：分解系统反应如下：HH2 2SOSO4 4+(NH+(NH4 4)2 2SOSO3 3=(NH=(NH4 4)2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+H+H2 2OOHH2 2SOSO4 4+2NH+2NH4 4HSOHSO3 3=(NH=(NH4 4)2 2SOSO4 4+2SO+2SO2 2+

34、2H+2H2 2OO为使亚铵盐反应完全，硫酸要过量。为使亚铵盐反应完全，硫酸要过量。分解后要吹出溶解的分解后要吹出溶解的SOSO2 2，并加入氨或氨水使过量硫酸中和再返回系统。，并加入氨或氨水使过量硫酸中和再返回系统。2NH2NH3 3+H+H2 2SOSO4 4=(NH=(NH4 4)2 2SOSO4 4由于氨水吸收由于氨水吸收SOSO2 2本质上是酸碱化学反应，平衡常数很大，所以平衡时溶液中本质上是酸碱化学反应，平衡常数很大，所以平衡时溶液中SOSO2 2浓度很大。所以吸收率一般很高。主要因素是考虑溶液循环利用和综合浓度很大。所以吸收率一般很高。主要因素是考虑溶液循环利用和综合效益。效益。

35、第61页/共64页 氨酸法典型流程如图氨酸法典型流程如图3.283.28。吸收分二段以满足排放气吸收分二段以满足排放气S S含量要求。母液是循含量要求。母液是循环的，且分离出的环的，且分离出的SOSO2 2分别用于制酸或得到较纯分别用于制酸或得到较纯SOSO2 2干燥后作为产品。干燥后作为产品。图 3.28第62页/共64页烧渣的综合利用 硫铁矿焙烧后有大量烧渣，炉底烧渣含铁量较低，硫铁矿焙烧后有大量烧渣，炉底烧渣含铁量较低，残硫较高，一般要处理后才能用于炼铁。矿尘经收残硫较高，一般要处理后才能用于炼铁。矿尘经收集后可以直接用于炼铁，其中含硫量低。总之，烧集后可以直接用于炼铁，其中含硫量低。总之，烧渣处理基本原则是尽量利用它来炼铁。根据矿渣的渣处理基本原则是尽量利用它来炼铁。根据矿渣的成份也可以用于制成份也可以用于制FeClFeCl3 3,FeSO,FeSO4 4，FeFe2 2OO3 3等。特别等。特别是矿渣中若含贵金属如黄金等，则要专门设计将其是矿渣中若含贵金属如黄金等，则要专门设计将其提取出来。提取出来。如果铁含量较少，成份复杂，炼铁效益很低时，可如果铁含量较少，成份复杂，炼铁效益很低时，可以用矿渣生产水泥。总之，不能轻易排放乱堆，污以用矿渣生产水泥。总之，不能轻易排放乱堆，污染环境。染环境。第63页/共64页感谢您的观看！第64页/共64页