高浓度发烟硫酸的生产与储存_肖光辉.pdf
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1、生产实践 硫酸工业 , 2以)4 , (2) :4 2一 4 4 Sul Phur i c A eid l刀以 。t砂 高浓度发烟硫酸的生产与储存 肖光辉 , 张宝林 (石家庄化纤有限责任公司 , 河北 石家庄 0 50 0犯) 摘 要 : 介绍了 w(S0 3 f )6 5 %发烟硫酸的生产工艺 ,二 (50 。, )3 0% 一 犯%发烟硫酸预热后进 人管壳式蒸发 器 , 以0 . 6 5 MP a 蒸汽为热源进行加热产生三氧化硫气体 , 三氧化硫冷凝后与 、(S0 3f )s o % 一 3 2 %发烟硫酸混合配制得 (s o 3f)6 5 %发 烟硫酸 。 生产过 程中 , 严格控制蒸
2、发 器进口发烟硫酸 w(50 。)在 3 0 % 一 犯% , 出口酸温 为1 4 5 、 蒸汽压力为0 . 3 5 MP a 。 针对高浓度发烟硫酸挥发性强的特点 , 建立 1 套真空系统 , 使发烟硫酸储罐处于微负压状 态保证高浓度发烟硫酸安全 、 环保地储存 。 关健词 : 发烟硫酸 ; 生 产 ; 储存 中圈分类号 : TQll l . 1 6 十6 文献标识码 : B 文章编号 : 10 02 一 1507 (20以)0 2 一 以42 一 。 随着现代工业的不断发展 , 发烟硫酸越来越 广泛地应用于化工 、 合成洗涤剂 、 医药 、农药、 核工 业等行业 。 近年来 , 高浓度发烟
3、硫酸需求量迅速 增长 。 现将我公司 w (50 3, ) (游离三氧化硫质量 分数)6 5 %发烟硫酸的生产与储存作一介绍 。 生产工艺 1 . , 发烟硫酸浓度的选择 发烟硫酸凝固点 随浓度 变化而变化(如 表 l) 。 二(50 3; )在30%以下 , 发烟硫酸凝固点较低 ; w (So 3f)在 35% 一 50% 时 , 其凝固点 高于 25 ; w (5 0 3)大于 6 0 % , 则其凝固点又降下来 , 在1 0 表 1 发烟硫酸凝固点 与浓度的对应 关 系 叨(s0 3f), % 凝固点/ 2 . 5 13 . 7 2 1 . 8 28 . 7 3 3 . 7 35 . 0
4、 31 . 7 7 . 6 一0 . 35 以下 。 考虑到输送 、运 输与储存的安全 和方便 , 在 高浓度 发烟硫酸 生产过程 中 , 控制 、(S 0 3f) 在 6 5 %左右 。 如果所需发烟硫酸浓度在高凝固点区 如二(50 。)45% , 则可采取高浓度发烟硫酸如 w (So 3f )65%与低 浓度发烟硫酸如 、 (50 3。) 2 0 % 了按比例混合配制 1 . 2 生产工艺 发烟硫酸浓度越高 , 其表面三氧化硫饱和蒸 气压越高 。 在5 0 的条件下 , 功 ( S 0 3)3 0 % 发烟 硫酸表面三氧化硫饱和蒸气压为 4 . 1 96 k P a , 而 u (s o
5、3f)6 5 %发烟硫酸表面 三氧化硫饱和蒸气压 高达93 . 7kP a , 比 w (5 0 3, )30%发烟硫酸高20倍 以上 。 在实际生产中 , 炉气中三氧化硫分压通常 在1 0 kP a 以下 , 所以不可能通过直接吸收三氧化 硫气体的方法来生产 叨(50, f)6 5 % 发烟硫酸 。 通 常 , 采取蒸发(国内外常用的蒸发方法如表2) 、 冷 凝的方法制取液体三氧化硫 , 然后将液体三氧化 硫与低浓度发烟硫酸混合配制而成 。 收稿日期 : 20 03 一0 8 一 1 4 作者简介 : 肖光辉 , 男 , 石家庄化纤 有限责任公司 总经 理 , 从事化工生产管理 。 电话 :
6、 0 3 11一51 6 0 07 2 2 02 53 03 54 04 5 5 06 06 5 肖光辉等 . 高浓度发烟硫酸的生产与储存 表2 国内外常用的发烟硫酸 蒸发方法比较 热源蒸发器特点备 注 燃料平底锅简单易行 , 但锅底易腐蚀 , 寿命短 , 产品铁含量高极少厂家采用 转化废热降膜蒸发器节能 , 技术成熟 , 但受热源影响 , 蒸发能力受限制 蒸发热量 充足 , 蒸发能力大 , 适用于连续 大负 荷 生产高浓度发烟硫酸 部分厂家仍在采用 蒸汽管壳式蒸发器 多家采用 我公司高浓度发烟硫酸的生产工艺流程如图 1 。 首先 , 通过吸收的方法生产出制备高浓度发烟 硫酸所需 的中间产品
7、二(503 , )3 0% 一 3 2%发烟硫 酸 ;w (SO 3f)s o % 一 犯%发烟硫酸预热后进人管壳 式蒸发器 , 以蒸汽作为热源进行加热 , 沸腾产生三 氧 化 硫 气体 ; 三氧 化 硫 在 冷却器中 冷凝 后进人储槽 , 然后由泵送人 (50 3, )6 5 % 发烟硫酸 储槽 ; 液体三氧化硫与一定量 的 、(50 。, )3 0 % - 咒%发烟硫酸混合得到 二(50 3)6 5 % 发烟硫酸 。 0 . 6 5MPa蒸汽 冷却水 冷却水 蒸发器冷却器产品 0 . 3 5MPa蒸汽 冷却水 冷却水 32%发 烟硫酸 20%发烟 硫酸储槽 液体三氧 化硫储柑 6 5%发烟
8、 硫酸储糟 图1 高浓度发烟硫酸生产工艺流程 1 . 3 工艺参数的控制 两转两吸硫酸装置 , 要实现连续高负荷生产 二(s o , )6 5 % 发烟硫酸 , 除了必须保证 蒸发器要 有足够的蒸发能力 、 一转有较高的转化率外 , 还必 须严格控制工艺参数 。 蒸发器人口发烟硫酸浓度 。 蒸发器人口 发烟硫酸浓度越高 , 则沸点越低 , 越利于蒸发 。 但 根据 分压计 算 , 通 过 吸收生成的发烟硫 酸 二(s o 。, )一般只能达到3 5% , 且发烟硫酸浓度增 加 , 赫度急剧增长 , 勃度过高会影响循环酸泵的正 常运行 。 所以实际生产 中 , 控制蒸发器人口发烟 硫酸 (So
9、3f )在 30% 一 32% 。 b . 蒸发器出口发烟硫酸浓度 。 发烟硫酸的 腐蚀性随浓度 变化而变化 , w (SO 3f )在 0 一 15% 时 , 腐蚀速率呈直线上升 , 为强腐蚀区 。 为远离这 个区域 , 必须控制蒸发器 出口发烟硫酸 却(50 3, ) 不得低于20% 。 蒸发器出口发烟硫酸浓度与蒸 发器操作温度 、 压力有关 。 蒸发器压力和出口酸温 。 蒸发器的压力 和出口酸温是相对应 的 , 蒸发温度越高 , 压力越 高 , 蒸发量越大 , 蒸发器出口发烟硫酸的浓度则会 越低 。 为降低腐蚀 , 保证出口酸浓 , 控制蒸发器出 口酸温为145 w (So 3f )20
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- 关 键 词:
- 浓度 发烟 硫酸 生产 储存 光辉
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