三段氨法回收硫酸尾气副产固体亚硫酸铵

1、武汉软件工程职业学院毕毕 业业 论论 文文题题 目目 三段氨法回收硫酸尾气三段氨法回收硫酸尾气 副产固体亚硫酸铵副产固体亚硫酸铵 姓姓 名名 周 超 专业班级专业班级 应用化工技术化工 0702指导教师指导教师 吴雨龙 日日 期期 2009 年 11 月 20 日武汉软件工程职业学院环境与生化工程系应用化工技术教研室制武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文前 言在化工生产企业中，环保工作是一项非常重要的工作，它关系到整个整个企业的生存和发展。环保工作不合格，不过关不仅严重的污染、破坏了环境，而且造成了原材料的浪费，无形的增加了企业的生产成本，降低了生产效率。武汉市中东化工有限公司原有硫铁矿

2、制酸装置三套，总产能 110kt/a，现公司发展年需要硫酸 500kt/a，因此对原三套装置进行了技术改造，使硫酸产量超过 300kt/a。硫酸产能达到 300kt/a，即使排空 SO2浓度小于 960mg/m的环保要求，但由于增产 SO2排放总量也大大超过环保部门对公司总 SO2量排放的控制，因此必须对尾气进行处理。本着循环经济、废物回收和投资合理的原则，以处理后的硫酸尾气不仅能达到 SO2排放量在 100 mg/m以内，还能满足环保部门对我公司SO2年排放总量小于 187 吨的控制要求因治理过程中做到不产生新污染，且治理回收产品供制药用。我厂目前的硫酸尾气处理方法为烧碱法，即采用一定浓度的

3、氢氧化钠溶液吸收尾气中的二氧化硫气体，生产液体亚硫酸钠。亚硫酸钠的用处主要是做纸浆，这种副产品售价低廉，无法对外销售，我厂自身又不好消化，而且年产量不大，所以目前我厂产出的亚硫酸钠母液就地白白的排放了。在 70 年代后期，氨法处理硫酸尾气在我国发展较快。因为亚硫酸铵是代替烧碱氢氧化钠用于造纸工业较好的原料，同时使纸厂的排放废液变成了好的复合肥料。近十多年来，国家轻工部推广亚硫酸铵代替烧碱制浆造纸，以解决烧碱供应不足、烧碱造纸黑液对环境污染等问题，同时也为了提高纸浆得率。1 吨亚硫酸铵可生产 3 吨纸浆和 3 吨多的黑液肥料（固干物） 。随着中国造纸业环保的需要，当前固体亚硫酸铵产品需求急剧上升

4、，改生产固体亚硫酸铵，产品适销对路，且与传统生产方法相比，生产成本低，经济效益显著。利用生产硫酸尾气生产固体亚硫酸铵产品，既可保证我厂目前硫酸尾气达标排放的需求，环保效益显著，又改善了尾气吸收产品结构，解决了尾气吸收产品效益低下的局面。我厂目前转化工艺为二转二吸，采用“3+2”的转化模式，改用氨法回收尾气后，可考虑将来将转化工艺改为四段转化“3+1”的转化模式，这对我厂硫酸的提产将具有积极意义。 因此综合以上，根据我本人实习工作所在的单位武汉市中东化工有限公司的具体情况，结合我厂硫酸车间的生产实际情况，确定论文的选题为“三段氨法回收硫酸尾气副产固体亚硫酸铵” 。这次毕业论文得到了武汉市中东化工

5、有限公司内部生产部、技术部门各主要领导、工程师的大力支持，听取了他们的大量实践经验、设计建议和理论分析，并结合本人参考大量技术资料总结而成，在此一并表示感谢！由于我的水平和能力有限，实际生产经验不足，本文中难免出现错误与不当之处，恳请志业老师和读者给予评价指正。周 超二一年元月武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文目录一、概述一、概述1（一） 、尾气回收处理的意义1（二） 、尾气回收处理的对我厂的现实意义2二、氨法回收硫酸尾气二、氨法回收硫酸尾气3（一） 、回收原理31、吸收32、再生43、中和4（二） 、影响回收率的因素41、循环母液中氨浓度的影响42、循环母液浓度的影响53、循环母液中

6、 SO2 与 NH3 分子比（S/C）值的影响64、循环母液温度对回收率的影响85、喷淋量的影响86、气流速度的影响9（三） 、工艺流程9（四） 、中和、结晶的基本原理11（五） 、生产设备111、尾气回收塔112、母液循环泵133、中和结晶设备亚硫酸铵溶液蒸发器134、固体亚硫酸铵离心机14（五） 、工艺操作指标的选取141、吸收液工艺指标的选取142、中和结晶的指标选取153、引入炉气15（六） 、正常操作调节及安全注意事项15（七） 、不正常情况处理161、尾气回收烟囱冒白烟162、尾气回收塔带母液163、尾气回收效率低164、断电断水16三、注意问题的分析探讨三、注意问题的分析探讨17

7、（一） 、必须设置离心机滤液中间贮槽17（二） 、吸收设备的回液管路设置液封17（三） 、氨源的选取17（四） 、保证固体亚硫酸铵质量的技术措施17参考文献参考文献18武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 1 页 共 18 页三段氨法回收硫酸尾气副产固体亚硫酸铵周超（武汉市中东化工有限公司 湖北 武汉）内容摘要：随着人类对环境保护的日益重视，国家对硫酸排空尾气的环保要求日趋严格。一些硫酸系统常需设置尾气处理装置，以确保尾气能达标排放，从而减少对环境的污染破坏。本文介绍了一种利用硫酸尾气生产副产品固体亚硫酸铵的新工艺，着重讲解三段氨法回收的基本原理、工艺流程、生产设备及技术操作，并结合我

8、厂硫酸车间的实际生产情况，总结了用此法替代我厂现有用烧碱法回收硫酸尾气的优缺点，提出了对硫酸尾气吸收系统的技术改造，充分肯定了此法的环保效益和经济效益。关键词：三段氨法 回收 硫酸尾气 固体亚硫酸铵一、概述（一） 、尾气回收处理的意义经转化 - 干吸流程中出来的尾气含 SO2一般在0.20.3（20003000） ，含酸雾一般在6100.0040.008（4080） ；从两转两吸流程中出来的硫酸尾气，二氧610化硫含量比较低，一般在 0.040.1（4001000） ，操作较好的可达610到 0.01，酸雾含量和一转一吸的差不多。对于二氧化硫含量较高的尾气，目前在世界各国都要进行处理，尤其是从

9、一转一吸流程出来的尾气一般都要经过处理后才可放空。现在经过两转两吸系统出来的尾气，先进厂也要经过卫生塔和尾气电除雾器，进一步除去二氧化硫和酸雾后才放空（江西贵溪冶炼厂等就是这样的，烟囱排出来的废气是肉眼难以察觉的） 。1、减轻对大气的污染，保护生物。从 60 年代以来，随着冶炼、发电、炼油、硫酸等工业的发展，废气中的二氧化硫对大气的污染日渐严重。二氧化硫对人体的健康的影响很大，人们吸入相当量的二氧化硫气体后，会诱发呼吸道疾病并使之恶化，诸如咳嗽、痰量增加、哮喘、慢性咽喉炎和气管炎等，当二氧化硫浓度达到 100时，呼吸道会立即发生痉挛，呼吸困难，甚至窒息而610武汉软件工程职业学院 2010 届

10、毕业论文第 2 页 共 18 页死。二氧化硫在大气中，由于受到日光和灰尘（尤其是金属氧化物）的作用，会逐渐氧化成三氧化硫，它与湿空气作用而生成酸雾。酸雾对人体的危害比二氧化硫更大，当大气中的酸雾的含量达到 0.75时，人就感到难受。6102、二氧化硫会破坏叶绿素，因此，对生时期的绿色植物最为有害。此外二氧化硫在大气中形成酸雾以后，易附着在各种金属物体的表面，引起腐蚀。3、回收资源。一个日产 500t 的硫酸厂，进气中二氧化硫浓度在 7.5左右，每天排出的尾气量为 1490000m，尾气中二氧化硫浓度平均在0.20.3，每天要损失掉二氧化硫的量为 8.510.6t（折合硫酸13.917.3t）

11、，是硫酸产量的 34，使每吨硫酸的矿石消耗定额升高约3040kg（折合含硫 35的矿） 。如果采取尾气措施，回收率达到 90，则会使尾气中的二氧化硫浓度下降到 0.020.03，每天可回收二氧化硫约7.69.5t（合硫酸 12.515.5t） ，每吨酸的矿石消耗定额可下降 2736kg。因此，对尾气进行处理回收硫酸资源、提高硫的利用率的积极作用。实践证明，对尾气进行处理不但可减轻对大气的污染，而且还有它的经济意义。（二） 、尾气回收处理的对我厂的现实意义武汉市中东化工有限公司原有硫铁矿制酸装置三套，总产能 110kt/a，现公司发展年需要硫酸 500kt/a，因此对原三套装置进行了技术改造，使

12、硫酸产量超过 300kt/a。硫酸产能达到 300kt/a，即使排空 SO2浓度小于 960mg/m的环保要求，但由于增产 SO2排放总量也大大超过环保部门对公司总 SO2量排放的控制，因此必须对尾气进行处理。本着循环经济、废物回收和投资合理的原则，以处理后的硫酸尾气不仅能达到 SO2排放量在 100 mg/m以内，还能满足环保部门对我公司SO2年排放总量小于 187 吨的控制要求因治理过程中做到不产生新污染，且治理回收产品供制药用。我厂目前的硫酸尾气处理方式为烧碱法回收 SO2 尾气，具体做法是在碱液池内， 。加入一定量的 30的烧碱液，再加入适量的水，注入吸收塔的循环槽内，通入硫酸尾气进行

13、吸收反应。生产液体亚硫酸钠。亚硫酸钠的用处主要是做纸浆，这种副产品售价低廉，无法对外销售，我厂自身又不好消化，而且年产量不大，所以目前我厂产出的亚硫酸钠母液就地白白的排放了。在 70 年代后期，氨法处理硫酸尾气在我国发展较快。因为亚硫酸铵是代替武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 3 页 共 18 页烧碱氢氧化钠用于造纸工业较好的原料，同时使纸厂的排放废液变成了好的复合肥料。近十多年来，国家轻工部推广亚硫酸铵代替烧碱制浆造纸，以解决烧碱供应不足、烧碱造纸黑液对环境污染等问题，同时也为了提高纸浆得率。1 吨亚硫酸铵可生产 3 吨纸浆和 3 吨多的黑液肥料（固干物） 。肥料成份如下表：浓度

14、氮素钾素磷素活性炭15.41.390.5320.0035.5随着中国造纸业环保的需要，当前固体亚硫酸铵产品需求急剧上升，改生产固体亚硫酸铵，产品适销对路，且与传统生产方法相比，生产成本低，经济效益显著。利用生产硫酸尾气生产固体亚硫酸铵产品，既可保证我厂目前硫酸尾气达标排放的需求，环保效益显著，又改善了尾气吸收产品结构，解决了尾气吸收产品效益低下的局面。我厂目前转化工艺为二转二吸，采用“3+2”的转化模式，改用氨法回收尾气后，可考虑将来将转化工艺改为四段转化“3+1”的转化模式，这对我厂硫酸的提产将具有积极意义。二、氨法回收硫酸尾气（一） 、回收原理氨法处理硫酸尾气并回收其中的二氧化硫，主要分吸

15、收、再生和中和等三步。1、吸收 尾气通入回收塔，与氨水相遇，二氧化硫和三氧化硫便与氨水母液发生下列反应：2NH4OH+SO2=（NH4）2SO3+H2ONH4OH+SO2=NH4HSO32NH4OH+SO3=（NH4）2SO4+H2ONH4OH+SO3=NH4HSO4亚硫酸铵可再继续与 SO2、SO3反应：（NH4）2SO3+SO2+H2O=2 NH4HSO32 NH4HSO3+SO3+H2O=2 NH4HSO3（NH4）2SO4上述各反应都是放热的，但吸收反应仍可以在较低反应温度下进行。这是因为尾气从 98吸收塔出来是完全干燥的，当它进入尾气吸收塔时，塔内循环母液中的水分就会不断的进行蒸发带

16、走热量。水分蒸发带走的热量与反应放出的反应热最后达到平衡，使循环母液保持一定温度，不需要另外冷却。所以，武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 4 页 共 18 页各厂生产实践证明，循环母液的温度约可保持在 1535之间。尾气回收塔的操作可以说是在恒温下进行的。尾气中有过剩氧，同时母液中有铁、锰等离子，由于铁、锰的催化作用，会产生下列副反应：2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO42NH4HSO3+O2=2NH4HSO4 如果母液中有硒、碲等物质存在时，还会使亚硫酸盐分解成硫酸盐和单体硫。2 NH4HSO3+（NH4）2SO3=2（NH4）2SO4+S+H2O2、再生 从吸收反应

17、中看出，吸收二氧化硫主要是靠循环母液中的氨和亚硫酸铵，随着吸收过程的进行，它们不断的减少，因此要继续补充氨气或氨水，使母液保持一定的碱度并使亚硫酸铵得到再生：NH3+ NH4HSO3=（NH4）2SO3为使循环母液中 NH4HSO3/（NH4）2SO3的比值稳定，多出来的循环母液，要不断的移出送往分解系统。3、中和 通往氨气或加入氨水，起中和作用，使循环母液保持一定的酸碱度。加入的氨一般比理论值略高，使中和后的溶液保持碱性（23 滴度） ，含氮量一般在 8左右，可直接用于农业做肥料，也可再直接分离结晶加工成固体亚硫酸铵。（二） 、影响回收率的因素1、循环母液中氨浓度的影响 循环母液中的氨浓度习

18、惯用碱度来表示。碱度的大小总是用滴度来计量的（1 个滴度相当于 1/20mol/L 浓度，即 20ml 母液以 1mol/L 浓度的标准碱液或酸液滴定，所消耗的毫升数称为滴度数） 。从前面反应原理中知道，提高循环液中的氨浓度对反应有利，可以提高二氧化硫气体的回收率。但是随着氨浓度的武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 5 页 共 18 页提高，母液中氨分压增大，放空尾气中的氨损失将随之增大，它们的关系见生产测定数字表二和图二：从母液中游离出来的氨，能很快地和气相中的三氧化硫、二氧化硫结合，形成一种白色的难以除去的硫铵雾和亚铵雾，从烟囱排了时就似一条经久不散的“白龙” 。严重时易产生液沫

19、夹带似细雨一般落到地面，蒸干后为点状白色结晶。另外，为了防止铵盐在母液中结晶而堵塞设备，氨浓度的提高就不得超过其极限浓度。氨的极限浓度为 22.5mol/100mol，所以在生产上一般氨浓度控制在小于 20mol/100mol（即各种组分总量为 100mol 的溶液中所含的氨的 mol 数）的范围内，也就是多控制在 818 碱度之间。即使是这样，在生产上尾气回收设备运行一阶段后，塔的阻力也会增大，回收效率会逐渐下降。其主要原因是由于铵盐结晶堵塞设备所引起的，所以各厂都要定期或不定期地清洗回收塔等设备。2、循环母液浓度的影响 循环母液由于吸收了二氧化硫和三氧化硫生产亚硫酸氢铵和硫酸铵，随着反应的

20、进行，亚硫酸盐等不断的产生，使母液浓度增高，比重增大。对温度 30的母液，在相同碱度下，为了计算三种不同浓度下的母液其武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 6 页 共 18 页SO2平衡分压（PSO2）列于表三。表三 相同碱度下的 SO2平衡分压总亚硫酸盐 g/L碱度滴度S/CPSO2/kPaPSO2比例550150.8770.1061.000400150.8380.0460.435200150.7150.00570.054对 S/C 相同，碱度不同的三种浓度下的母液计算的 SO2平衡分压（PSO2）列于表四。表四 不同碱度下的 SO2平衡分压总亚硫酸盐 g/L碱度滴度S/CPSO2/

21、kPaPSO2比例55015.00.8770.0991.00040011.00.8770.0730.612005.50.8770.0340.14由表三可知，当母液碱度不变，因 S/C 值降低，SO2平衡分压随母液浓度降低而下降。由表四可知，当 S/C 值不变时，尽管碱度降低了，SO2平衡分压也随着浓度降低而下降。这就告诉我们：母液浓度越高，SO2平衡分压也越高，尾气中二氧化硫的回收率就越低。反之，回收率就会越高。为了得到高的回收率，是否可以把母液浓度大幅度降低呢？不行，母液浓度低不但会使副产品硫铵含量低，而且致使母液碱度高产生白烟的不利影响。因此，大多数的厂家把母液浓度控制 在 400gL 左

22、右，比重约在 1.171.18 的范围内。3、循环母液中 SO2 与 NH3 3 分子比（S/C）值的影响以 S 表示每 100mol 水形成的溶液中 SO2 的 mol 含量；C 表示 100mol 水形成的溶液中 NH3的 mol 含量。循环母液中 S/C 的数值对 SO2 吸收率的影响，见生成的实测数据图三和表五：武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 7 页 共 18 页武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 8 页 共 18 页从图三和表五中看出，尾气中的 SO2 的回收率随循环母液中的 S/C 的值下降而迅速增高。也就是说，SO2 的回收率随着（NH4）2SO3 的含量

23、的增高、NH 4HSO3 的含量的减少而增高。但是 S/C 值不能降得过低，因为随着 S/C 值的降低，母液碱度的提高，氨损耗会增大。因此在生产上需要把 S/C 值控制在一定的范围内，以获得较佳的经济效果。根据多数厂家的实践，一般认为 S/C 值控制在0.750.85 范围内可保持回收率在 90以上。4、循环母液温度对回收率的影响用（NH4）2SO3 NH4HSO3 母液来回收 SO2 气体，其反应是一个放热过程，及时移走热量维持适宜的温度将有利于反应的进行。也是就是说，循环母液温度的高低对回收率是有一定影响的。见表六：表六 循环母液温度对回收率的影响循 环 母 液温度总亚硫酸盐碱度回收率序号

24、g/L比重滴度S/C1205231.23714.390.87986.62255481.24815.980.87083.13285681.25715.500.88078.04315841.26016.000.87770.6对于三块板的泡沫塔，当亚盐总量在 550 g/L 时，温度在 2025情况下，回收率可稳定在 8085之间，温度在 3035情况下，回收率一般只能稳定在 7080之间。若亚盐总量在 400g/L 时，这两种温度情况下回收率一般可再增高 10左右。武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 9 页 共 18 页5、喷淋量的影响 （NH4）2SO3 NH 4HSO3 母液来回收

25、SO2 气体的过程，是一个典型的气膜控制过程，回收率的高低主要取决于循环母液的化学组成、温度及气流速度。喷淋量即淋洒密度仅有微弱的影响。生产实践证明，在淋洒密度小的范围内，回收率随淋洒密度的增大而略有提高。如图五所示，当淋洒密度增大到一定数值后，其对回收率的影响却不显著，而塔的阻力则急剧增加，是不经济的。所以，在生产中泡沫塔的喷淋量一般维持在 1213 m/（mh）之间，填充塔的喷淋洒量一般维持在 1220 /m/（mh）之间。6、气流速度的影响（NH4）2SO3 NH 4HSO3 母液来回收 SO2 气体的快慢，是由气膜控制的传质系数所决定的。泡沫塔的传质系数与气流速度的 1.2 次方成正比

26、，填料塔的传质系数正比例于气流速度的 0.8 次方。因此，提高气体在塔内的流速，在其它条件不变的情况下，就可提高 SO2 的回收率。所以在系统鼓风机压头允许的情况下，回收塔采用较高的气流速度来操作是有利的。但是随着气流速度的增大，塔阻力也随之增大，增大气体流速与传质系数阻力P 的变化情况见图六：武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 10 页 共 18 页综合上述关系，多数厂家把泡沫塔空塔流速控制在 1.82.5m/s（推荐2.02.2 m/s） ，筛板穿孔速度 1015 m/s（推荐下层筛板孔速 1011 m/s，中、上层筛板孔速 1214 m/s） 。填充塔的速度在 1.2 m/s

27、左右。泡沫塔每块板压力降约 0.39KPa 左右，填充塔压力降约在 0.8KPa 左右。（三） 、工艺流程尾气回收的生产流程如图七所示。12 段采用泡沫塔，3 段为复喷复挡。使用两段塔上下串接，节约用地，尤其是用于场地狭窄的厂自收改造。从硫酸系统吸收塔出来的尾气，靠转化工序的鼓风机送入尾气吸收塔的底部，与塔顶淋降下来的循环母液逆流相遇。经过 3 块板的一段泡沫吸收塔，尾气中 SO2 含量一般从 4000左右降到610500左右，再经过两块板的二段泡沫吸收塔，尾气中 SO2 含量进一步降低610武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 11 页 共 18 页到 200以下（一般可达到 100

28、左右） ，再经过复喷、复档，进一步610610除去少量的 SO2 和分解出来的 NH3， 最终通过高烟囱排放到空中。吸收了尾气中的 SO2 和 SO3 的吸收液，由塔底分别流入循环槽 5、7 中。在循环槽 7 中补充氨气和水，以维持碱度 612 个滴度，质量密度 1.051.10。然后重新用母液循环泵 6 打上塔顶，吸收尾气中的 SO2 和 SO3 。多出的母液不断串入一段塔的循环槽 5 中，和氨气、水配成 1218 滴度、质量密度为1.2401.260 的母液，再由泵打到一段塔顶作吸收液用。循环槽 5 多出的母液，由循环泵出口不断的引出，经安全液封到冷却结晶器，与氨水进行中和，中和后的溶液呈

29、中性或微碱性，质量密度 1.28，含硫酸铵 550580 g/L，等到冷却后结晶，再经过离心机 2 离心分离、干燥，制成固体亚硫酸铵出售。为了阻止亚硫酸铵氧化成硫酸铵，在生产过程中不断加入适量的阻氧化剂，目前我国主要是采用对苯二胺作阻氧化剂，效果很好。（四） 、中和、结晶的基本原理 利用 NH4HSO3 和（NH4）2SO3 在水中的溶解度差别悬殊的特点，NH3 中和NH4HSO3 后即得到大量（NH4）2SO3 结晶，反应为：NH 4HSO3 + NH3=（NH4）2SO3 离心分离后即得固体亚硫酸铵。（NH4）2SO3 与 NH4HSO3 溶解度可见图八：（五） 、生产设备1、尾气回收塔

30、我们知道，气液两相之间的传质传热过程主要是依靠两相的接触界面来完成的。增加界面，传递机会就多，而且在两相界面刚形成时，其会传递的推动力最大。随着传递过程的进行，推动力逐渐减小。要想加速传递过程的进行，武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 12 页 共 18 页势必要维持较大的推动力，其有效措施就是要将旧膜界面不断地破坏，使新膜不断的生成， 也就是要使两相界面不断地更新。这就要求一种装置能使气液两相高度分散以增加相界面，并且又能使气液两相不停地剧烈运动，使气液接触面不断进行新陈代谢。国内现在用于生产的回收塔，有空塔、填料塔、泡沫塔等三种塔型。开始用空塔、中空喷射塔、湍球塔和填料塔者居多，

31、但空塔体积庞大，喷柱上的小螺旋喷头易被硫酸铁堵塞，清理困难、吸收率低且不稳定。湍球塔有小球（材料高压聚乙烯）易破碎、吸收率不稳定等缺点。新设计的硫酸厂均已不再采用，现在大多数厂都已改用泡沫塔和复喷复档。（1）填料塔 填料塔操作稳定，回收率可人保持在 90%左右，有人说填料塔存在设备庞大，投资高，填料易堵塞，吸收液易氧化、清理困难，大修工作量大而费时等问题。但是随着新型填料和新型分液装置的出现，填料塔的空塔气速已提至 1.31.8m/s，同泡沫塔 2.0m/s 左右的空塔流速接近，而填料易堵塞主要是吸收液指标失控和老式填料的自身缺陷；加之填料塔具有操作稳定、对气浓、气量变化适应性强及吸收率主的特

32、点，所以生产亚硫酸铵选填料塔作吸收设备仍是可行了。武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 13 页 共 18 页（2）泡沫塔 泡沫塔具有结构简单、投资少、效率高、对循环母液氧化程度小的优点。与填料塔相比，用于回收二氧化硫过程的速度系数K（kg/mhPa）,泡沫塔要比填料塔大 200300 倍（泡沫塔的速度系数是300030000，而填料塔的速度系数只有 100150） ，故泡沫塔是一种高效设备，所以在现在工厂里采用泡沫塔的较多。但是缺点是操作稳定性略差，阻力较大，操作稳定性是随着气、液量的变化而变化。如气、液量波动较大，三块板的泡沫塔吸收率一般在 80%85%；如气、液量波动不大，设计合

33、理，吸收率则可稳定在 90%以上。（3）复喷复档吸收器 复喷复档本来是用于炉气净化的，但在几种吸收设备中，复喷复档以结构简单、制造容易（可用 PVC 板制造） ，投资小、阻力低及吸收率武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 14 页 共 18 页高得以广泛应用。2、母液循环泵 目前用于回收塔输送循环母液的泵，有硬铅制的 FQA 型泵，高硅铸铁制的KH3型泵、衬 F46铸铁泵、普通铸铁制的 BA 型水泵及材料改为 K 合金的 BA 型泵；用于母液输出的泵还有拉波 25 型泵等。长期生产实践证明，用硬铅、高硅铸铁、普通铸铁、45 号钢轴及 K 合金等制造的泵，耐腐蚀性能都很好，都可用。但卧式

34、泵难以解决漏液的问题。若亚硫酸铵溶液漏至地面，则会发生膨胀性化学腐蚀而致地坪严重损坏。表七为各厂家正在使用中的泵型号及规格：3、中和结晶设备亚硫酸铵溶液蒸发器 蒸发器结构见图 槽体容积 4m、铝板焊制。加热蛇管换热面积 10m，不锈钢管弯制。生产能力 24t/d（固体亚铵计） 。其蒸发器结构如图十：武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 15 页 共 18 页4、固体亚硫酸铵离心机型号：WH800H 电机 17KW型号：SS800 三足式离心机 （六） 、工艺操作指标的选取1、吸收液工艺指标的选取 一吸收段亚硫酸铵溶液浓度可选取 0.81.1mol/L （即碱度滴度为武汉软件工程职业学院

35、 2010 届毕业论文第 16 页 共 18 页1622） ，密度为 1.291.31kg/L，S/C：0.850.89。一吸收段为亚硫酸铵生产提供合格的亚硫酸氢铵溶液，当中和结晶差时，可适当提高亚硫酸氢铵溶液的浓度。二吸收段对一吸收段过来的尾气进行进一步的吸收，吸收液选择以提高吸收率为主，所以亚硫酸铵溶液浓度可适当提高，一般取 1.11.3 mol/L（即碱度滴度为 2226） ，密度为 1.181.22kg/L，S/C：0.740.80，作为二段吸收，选择此种组分的氨损失较大，但吸收率高。改用三段吸收时，第三吸收段吸收亚硫酸铵溶液浓度一般为 0.350.45mol/L（即碱度滴度为79）

36、，密度为 1.051.10kg/L，S/C：0.690.86，可大减少氨的损失。因此，新设计的氨法尾气吸收装置采用三段吸收。三段氨法回收 SO2 工艺操作数据 以氨水为原料，表四 各段吸收液工艺指标总亚硫酸盐碱度密度指标g/L溶液 pH 值滴度g/cm一吸指标700505.20.218221.291.32二吸指标400505.00.222261.181.25三吸指标150505.60.2791.051.10注：（1 滴度碱度=5.8g/L 亚硫酸铵，下同）2、中和结晶的指标选取 据有关文献介绍，中和槽结晶温度为 3035；但生产经验中，当结晶温度低于 35时，亚硫酸铵的结晶颗粒变小。而随着温度

37、的升高，溶液的溶解度升高，晶粒成长的速度加快，而成核速度放慢，利于形成粗壮的晶粒。因此我们将中和槽结晶温度控制在 3545最好。中和结束后对溶液进行停置降温，再进行离心分离，实践证明效果很好。采用液氨做氨源，液氨气化是否充分对结晶粒度有重要影响，液氨充分气化是获得粗大一水亚硫酸铵结晶的关键。3、引入炉气 从转化风机出口引入少量 78 SO2 炉气，以增产亚硫酸铵及降低亚硫酸铵成品中的（NH4）2SO4 含量，使其控制在4.0。（六） 、正常操作调节及安全注意事项此岗位正常操作调节一般比较简单，但控制分析项目较多，根据控制分析，主要调节母液循环桶的加水量和氨量，将循环母液的碱度和比重控制在操作指

38、武汉软件工程职业学院 2010 届毕业论文第 17 页 共 18 页标范围内。本岗位操作的安全事项是要特别注意的，否则造成着火、爆炸、中毒、烫伤等事故。(1)、距本岗位设备 5 米内严禁烟火和动火作业。(2)、处理有酸、母液和氨气的工作时要带好防护面具。(3)、消防器材必须配备齐全并保证随时可用。(4)、有漏酸液处，必须挂上安全标志，并要立即处理。（七） 、不正常情况处理1、尾气回收烟囱冒白烟 正常情况下尾气回收塔排出的烟是清淡的，龙其是在夏天是看不到滚滚白烟的。经测定分析证明，白烟的成发是酸雾、铵雾和水蒸气。对白烟的处理首先要能知硫酸干吸岗位检查原因，提高干吸率，关小氨气，把母液碱度控制在15 滴度以下，减小去分解的母液量，提高母液比重。如果想彻底的消灭冒白烟的现象，最好在回收塔的出口增设电除雾器。2、尾气回收塔带母液 带母液的常见原因有碱度过大，比重过低，上塔母液量过少，筛板孔堵塞，烟囱回流管堵塞及除沫层被结晶堵塞或被损坏等