液下泵應(yīng)用于三氧化硫的吸收

(1)吸收劑

在正常磺化開車時(shí),SO3直接進(jìn)磺化器,但在剛開車氣濃不穩(wěn)定或停車時(shí)吹走系統(tǒng)中殘留SO時(shí),則需吸收三氧化硫,要求通過吸收塔盡量吸收干凈,否則不僅損失SO3,而且造成大氣污染。吸收SO9最好用98.3%濃硫酸,這是因?yàn)橛盟蛳♂屃蛩嵛誗O3時(shí),容易生成酸霧。酸霧很難被吸收,往往造成損失和大氣污染。生成酸霧的原因是由于在水或稀硫酸的液面上有大量水蒸氣,三氧化硫分子雖有一部分直接被水或稀酸所吸收,但絕大部分三氧化硫分子首先遇到水蒸氣分子,立即與水汽分子化合成為氣態(tài)硫酸,氣態(tài)硫酸驟然間大量生成,來不及被水或稀酸吸收就達(dá)到臨界過飽和度,因而硫酸分子凝聚成霧滴,再也不能被吸收,因此,工業(yè)上不能用水或稀酸作為吸收劑。但是用來吸收的硫酸濃度太高(高于98,3%),硫酸液面上雖沒有水汽,但有三氧化硫,酸濃度越高,三氧化硫越多,使三氧化硫不易吸收干凈。而用濃度983%硫酸,其液面上的水汽和三氧化硫都極少,幾乎接近于零,所以,用它作為吸收劑最理想,吸收率往往可達(dá)到99.95%。

(2)吸收的控制

在酸的吸收過程中,主要控制SO進(jìn)入溫度、加水量和循環(huán)酸溫度。吸收時(shí)要求SO3進(jìn)塔溫度大于120℃,如果溫度太低,會(huì)使氣體中的硫酸蒸氣超過了臨界過飽和度,而超過飽和的那部分蒸氣變?yōu)樗犰F,不能在塔內(nèi)吸收,使尾氣冒白煙。

循環(huán)酸的溫度一般不超過50℃,因?yàn)殡S著溫度升高,酸液表面上,水汽和三氧化硫的分壓增加,影響吸收率,另外當(dāng)溫度超過60℃,98.3%硫酸對鑄鐵的腐蝕明顯加劇,影響冷卻排管使用壽命。

在硫酸吸收SO后,它的濃度逐漸升高,為使酸濃度穩(wěn)定在98.3%左右,必須補(bǔ)充一定量的水,加水量可根據(jù)酸濃度或化驗(yàn)結(jié)果,仔細(xì)加以調(diào)節(jié)。酸的濃度也不能太低,否則不但影響吸收效果,還會(huì)使輸送泵,管道等腐蝕嚴(yán)重。

加水量決定于SO量和平衡時(shí)酸的濃度,一般要求使硫酸濃度穩(wěn)定在98%左右。

主要設(shè)備

1•熔硫罐及精硫罐

用作熔化固體硫或保持硫磺成液態(tài)。其材質(zhì)為鋼板,卷制而成,具蒸汽加熱夾套,裝有液下泵,浸入硫液之中,以輸送液硫。液下泵吸入口有小過濾器,熔硫罐上方有拔風(fēng)罩和煙囪,以讓少量升華的硫通過。

2。液硫過濾器

在熔硫撈渣后,用過濾器進(jìn)一步除去液硫中的雜質(zhì),保證液硫泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)(或防止液硫霧化時(shí)堵塞)。過濾器也為鋼板制成,具夾套保溫,內(nèi)有柵板、網(wǎng)、鵝卵石和石英砂組成的過濾層,還有人孔,為清理或更換石英砂用。

3。液硫定量泵

液硫定量泵是三氧化硫磺化的關(guān)鍵設(shè)備之一,是保證磺酸質(zhì)量的重要因素。液硫定量泵的原理與一般的活塞式定量泵相仿,通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)變換活塞的沖程、沖程大則流量大,其理論流量就是單位時(shí)間內(nèi)活塞在汽缸中位移的容積。與般定量泵不同的是液硫定量泵泵頭和活塞內(nèi)具有蒸汽保溫,防止硫磺凝結(jié)。

4•焚硫爐

焚硫爐是空氣與硫磺燃燒生成二氧化硫的設(shè)備,由于燃燒放出大量熱,爐內(nèi)溫度高達(dá)700~800℃,因此,焚硫爐由鋼板制成并內(nèi)砌保溫磚和耐火磚。焚硫爐按型式和結(jié)構(gòu)分為立式爐和臥式爐兩種。臥式爐為臥式圓筒型,爐前有硫磺霧化裝置(噴槍),為燃燒完全,內(nèi)襯花墻。爐子結(jié)構(gòu)較簡單,燃燒強(qiáng)度較高,適于硫酸廠使用,但當(dāng)進(jìn)硫量較小時(shí),噴槍霧化困難而且易堵塞,另外爐體貯熱少,易冷卻。所以臥式爐不宜用于洗滌劑廠三氧化硫磺化工藝。立式爐為立式圓筒,內(nèi)砌保溫磚、耐火磚外還堆砌著寶塔磚或格子磚,使液硫在磚表面分布和燃燒,爐子結(jié)構(gòu)雖較復(fù)雜,但貯熱量大,短期停車不必重新升溫,而且不用霧化裝置,減少液硫堵塞機(jī)會(huì),雖然燃燒強(qiáng)度低一些,但由于洗滌劑廠燃硫量比硫酸廠小得多,所以整個(gè)設(shè)備也不算大。國外大多數(shù)洗滌劑廠均用立式爐燃硫,國內(nèi)廠實(shí)際生產(chǎn)的結(jié)果也是滿意的。