CN104261356A - 一种净化稀酸工艺 - Google Patents

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CN104261356A CN201410454586.9A CN201410454586A CN104261356A CN 104261356 A CN104261356 A CN 104261356A CN 201410454586 A CN201410454586 A CN 201410454586A CN 104261356 A CN104261356 A CN 104261356A
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金政辉
江流
万治平
唐德强
吴恒
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/90Separation; Purification

Abstract

本发明涉及三废处理领域,具体涉及一种净化稀酸工艺。其包括以下步骤:(1)在净化工段建设一个300立方米的稀酸沉降池,将动力波排污和CN过滤器排污汇集到该池内作初级沉降,上部清液打入动力波底部循环槽;(2)将10%左右的循环稀硫酸经过CN过滤器滤去其中的矿尘;(3)将步骤(2)去除矿尘后的滤液经脱吸除去其中SO2后用泵送至干吸工段,与成品酸冷器出口成品酸共同进入混酸器并经冷却降温后进入成品酸地下槽;(4)最后用泵将成品酸打入成品酸罐区待用。本发明的有益效果是:将稀硫酸引入成品地槽,不仅降低了处理成本,减少了污染,并且在国家标准允许的范围内,一定程度上增加了硫酸生产产量。

Description

-种净化稀酸工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及H废处理领域,具体涉及一种净化稀酸工艺。
背景技术
[0002] 硫酸生产中,H废问题一直困扰整个行业,随着近几年的科技发展和技术进步,固 体废渣问题基本得到了解决,但净化系统酸洗流程中产生的稀硫酸在全国硫酸行业成为难 题,还没有得到彻底根治。且净化系统稀硫酸中因含有一定量的神和氣,故处理费用较高, 且将会再次产生废渣,容易造成二次污染。
[000引从赔烧工段电除尘器来的含尘《0. 20 g/N • m3含有S02、S03的炉气送入动力波, 动力波逆喷管内设有H只喷头,喷淋稀酸,炉气和洗涂酸逆流接触,经过酸洗降温除尘绝 热蒸发冷却至66C W下,然后进入冷却培,冷却培为填料培,设有稀酸冷却循环回路,循环 酸由冷却培循环酸粟加压,经过板式换热器冷却后再送至培内分酸器进行洗涂,进一步将 炉气温度降至4(TC W下,依次进入一、二级电除雾器除去酸雾,使出口炉气酸雾含量低于 0. 005g/N • m3,净化后的气体送至干吸工段的干燥培。
[0004] -级电除雾器和二级电除雾器除去的酸雾汇聚到冷却培,冷却培淋洒酸出冷却培 后,由循环粟经板式换热器后进入洗涂培内循环使用,电除雾除去的酸雾和炉气冷却冷凝 出来多余的稀硫酸反串入动力波底部的稀酸循环槽。
[0005] 出动力波循环粟喷淋酸经过CN过滤器沉降矿尘,清液(10%的稀硫酸)一部分回 到动力波底部的稀酸循环槽,另一部分浓度约为10%的稀硫酸经脱吸培脱除S化后,用稀酸 输送粟送至磯复服使用,脱吸的S化气体接入炉气主管道系统。
[0006] 由于磯复服对稀硫酸要求比较高,含有的有害杂质很难达到磯复服的要求,国内 很多厂只能送到污水处理站处理,如果是单纯的硫酸厂将花比较大的费用处理,大大增加 了企业的生产成本。
发明内容
[0007] 本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷,提供了一种净化稀酸工艺,其不仅降 低了处理成本,减少了污染,并且在国家标准允许的范围内,一定程度上增加了硫酸的生产 产量。
[0008] 本发明的目的可W通过W下技术方案实现: 一种净化稀酸工艺,包括W下步骤: (1) 在净化工段建设一个300立方米的稀酸沉降池,将动力波排污和CN过滤器排污汇 集到该池内作初级沉降,上部清液打入动力波底部循环槽; (2) 将10%左右的循环稀硫酸经过CN过滤器滤去其中的矿尘; (3) 将步骤(2)去除矿尘后的滤液经脱吸除去其中S化后用粟送至干吸工段,与成品酸 冷器出口成品酸共同进入混酸器并经冷却降温后进入成品酸地下槽; (4) 最后用粟将成品酸打入成品酸値区待用。
[0009] 作为本发明的进一步改进,其所述稀酸沉降池和排污的管线采用全封闭负压抽吸 到炉气主管道系统。
[0010] 作为本发明的进一步改进,其所述步骤(3)中还包括将酸浓提升至10%左右后再 通过稀酸粟送至成品地下槽。
[0011] 作为本发明的进一步改进,其所述混合后成品酸浓度为97. 2% - 98. 3%。
[0012] 本发明的有益效果是;将稀硫酸引入成品地下槽,不仅降低了处理成本,减少了污 染,并且在国家标准允许的范围内,一定程度上增加了硫酸的生产产量。
具体实施方式
[0013] 下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明: 一种净化稀酸工艺,包括W下步骤: (1) 在净化工段建设一个300立方米的稀酸沉降池,将动力波排污和CN过滤器排污汇 集到该池内作初级沉降,上部清液打入动力波底部循环槽; (2) 将10%左右的循环稀硫酸经过CN过滤器滤去其中的矿尘; (3) 将步骤(2)去除矿尘后的滤液经脱吸除去其中S化后用粟送至干吸工段,与成品酸 冷器出口的成品酸共同进入混酸器并经冷却降温后浓度为97. 2% - 98. 3%进入成品酸地下 槽,同时稀酸沉降池和排污的管线采用全封闭负压抽吸到炉气主管道系统; (4) 最后用粟将成品酸打入成品酸罐区待用。 实施例
[0014] 下面是我们公司通过理论计算和实际分析比较得出的结果非常接近。
[0015] 年平均气压;756mmHg,年平均温度;32°C,入炉矿含硫(均值);43%,含水;5〇/〇 生产过程中技术指标;烧出率;99. 35%,净化收率99%,转化率99. 25%,吸收率99. 95% 总采酸率为;99. 35%X99%X99. 25%X99. 95%=97. 57〇/〇 硫矿消耗定额=32/98/ (0. 9757X0. 43) =0. 778吨干矿/吨酸 我厂年设计产量为20万吨,小时产量为:25吨 小时投干矿量;〇. 778X25=19. 45吨 硫精砂实际使用量;19. 45 X (1+0. 05) =20. 42吨 产酸量核算为物质的量为;25X98%X 1000/98=250kmol/A S〇2+S〇3 量:250/ (99. 35%X99%X99. 25%) =256. 10 kmol/A 据分析,赔烧炉出口炉气中,S〇2含量为12%,S〇3含量为0. 015%,氧含量为I. 5%。
[0016] 故出炉干炉气量为:256. 10/0. 12=2134. 17 kmol/A 其中;S〇2 256. 10 kmol/A S〇3 2134. 17X0. 00015=0. 32 kmol/A 〇2 2134. 17X0. 015=32. Ol kmol/A Na 2134. 17- (256. 10+0. 3化32. 01) =1845. 74 kmol/A 鼓风机鼓入空气量为:1845. 74/79%=2336. 38kmol/A 炉气出口氧量I. 5%,二氧化硫风机进口氧量为9. 0% (分析数据),空气中氧量按21% 计,电除雾器出口空气稀释阀补入空气量经计算为=1460. 24kmol/h。故风机进口风量为 3796.62 kmol/ho
[0017] 我厂硫铁矿投矿量为20. 42吨每小时,而我厂矿源神含量年均值为0. 05%,烧渣残 硫约为0. 32%,故每小时随矿源进入系统中的神为: 20. 42X0. 0005=0. Ol 吨 根据硫铁矿矿渣产率公式计算每小时产渣量为: 20. 42X (160-Cs矿)/ (160-0. 4XCs渣)=20. 3653 吨(主成分化2化) 20. 42X (150-Cs矿)/ (150-0. 5XCs渣)=20.3617 吨(主成分化304) 小时产渣量按20. 40吨计,据我公司分析数据,矿渣神含量为0. 045%,故由矿渣带出系 统的神为;20. 40X0. 00045=0. 00918 吨 故除去矿渣中带走的神,其余神全部进入成品酸,约0. OOl吨,每小时酸产量为25吨, 故成品酸中神含量为;〇. 001/25X 100%=0. 004〇/〇 国家标准中对于浓硫酸一等品中神含量指标为0. 005% 引用上述对炉气中S化含量的计算数据,可得出每小时净化系统中稀酸(折纯)产出量: 0. 32X98/1000=0. 032吨,考虑到稀酸加入成品酸中会产生大量稀释热,导致冷却设备处理 量过大,我厂一般将酸浓提升至10%左右后再通过稀酸粟送至成品地槽,考虑到进入后续 干吸系统的酸雾量,按0. OOlg/Nm3计,风机进口风量为: 3796. 62kmol/hX22. 4mVkmol=85044. 29Nm' 故进入干吸系统的酸雾量为:85049. 22X0. 001=85. 04g/h,酸雾基本为100%硫酸,因 量过小,此处不作考虑,故每小时稀酸量约为0. 32吨。
[001引我厂生产过程中,吸收酸浓基本控制在98. 3%,故加入稀酸后酸浓为: (25X0. 983+0. 32X0. 1) / (25+0. 32) =97. 18%,而我厂所生产的硫酸基本供给磯酸生产所 用,此酸浓完全达到使用要求。
[0019] 下表中,列出我厂成品酸一些分析数据,与我们的计算数据基本吻合:
Figure CN104261356AD00061
实际生产过程中,为减少加入稀酸对设备及管道的影响,故需加装一套混酸器及其冷 却设备,具体规格需根据各厂实际情况设计,下面对硫酸混合过程中释放的热量进行计算, 便于设计冷却设备的规格。
[0020] 生产中,成品酸浓度按98. 3%计,加入稀酸酸浓按10%计,两种浓度的酸换算成水 与纯硫酸的摩尔比分别为: 根据硫酸稀释热计算公式Q= (17860Xn/ (n+1.7983))X4. 1863 式中n表示Imol硫酸所含有水的摩尔数。
[0021] Hi= (1. 7/18) / (98. 3/98) =0. 094 叫=(2. 82/18)/ (97. 18/98)=0. 158 则酸浓由98. 3%稀释至97. 18%的微分稀释热为: Qa - Qi= ( 1 7860 X 0. 1 58/ ( 0. 1 58 + 1. 7983 ) - 1 7860 X 0. 094/ (0.094+1. 7983)) X4. 1863=2. 324KJ/mol 25吨98%硫酸总的稀释热为: 25 X1000 X 2. 324 X 98%/98 X1000=581000KJ 4(TC下98%硫酸热含量为58. 2KJ/kg,稀酸温度与环境温度基本一致,按3(TC计,10%硫 酸热含量约为120 KJ/kg。
[0022] 混合后,总的热含量为: 581000巧8.2 X 25 X1000+120 X 320=2074400KJ 即:2074400/25000=82. 98KJ/kg 根据内插法(60°C下98%硫酸热含量为89. 2KJ/kg),可得: (82. 98-58. 2) X (60-40) / (89. 2-58. 2) +40=55. 99°C 目P ;25吨98. 3%硫酸中加入0. 32吨10%稀硫酸温升约为16°C。
Figure CN104261356AD00062
[0023] W上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发 明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,该些变化 和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等 效物界定。

Claims (4)

1. 一种净化稀酸工艺,其特征在于:包括以下步骤: (1)在净化工段建设一个300立方米的稀酸沉降池,将动力波排污和CN过滤器排污汇 集到该池内作初级沉降,上部清液打入动力波底部循环槽; (2 )将8% -10%左右的循环稀硫酸经过CN过滤器滤去其中的矿尘; (3) 将步骤(2)去除矿尘后的滤液经脱吸除去其中S02后用泵送至干吸工段,与成品酸 冷器出口成品酸共同进入混酸器并经冷却降温后进入成品酸地下槽; (4) 最后用泵将成品酸打入成品酸罐区待用。
2. 根据权利要求1所述的一种净化稀酸工艺,其特征在于:所述稀酸沉降池和排污的 管线采用全封闭负压抽吸到炉气主管道系统。
3. 根据权利要求1所述的一种净化稀酸工艺,其特征在于:所述步骤(3)中还包括将酸 浓提升至10%左右后再通过稀酸泵送至成品地槽。
4. 根据权利要求1所述的一种净化稀酸工艺,其特征在于:所述的混合后成品酸浓度 为 97. 2% - 98. 3%。
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