Schwefelsäure Produktionslinie Prozessfluss

Die Schwefel-zu-Säure-Einheit besteht aus folgenden Abschnitten: Schwefelschmelzen, Schwefelverbrennung und -umwandelung, Trocknung und Absorption sowie Endprodukthandling.

1. Schwefelschmelzebereich

Festschwefel aus dem Rohstoffabschnitt wird über einen Bandförderer in einen Schnellschwefelschmelzbehälter zum Schmelzen gefördert. Der Schwefelschmelze strömt durch die Schwerkraft durch den Überströmöffnung in einen kombinierten Filtrationsbehälter, von wo aus er zum Filtrieren in den Schwefelschmelzefilter gepumpt und anschließend in einem Schwefelschmelzespeicherbehälter gelagert wird.
Vor der Filtration wird dem Schwefelschmelzen enthaltenden Vorbeschichtungsbehälter eine gewisse Menge an Filterhilfsmittel zugegeben. Unter der Wirkung des Rührers werden das Filterhilfsmittel und Schwefelschmelze gründlich vermischt. Die Vorbeschichtungspumpe überführt das Gemisch an den Schwefelschmelzfilter, wo die Filterblätter mit der Filterhilfe bedeckt sind. Nach Abschluss des Vorbeschichtungsvorgangs beginnt die formelle Filtration. Der gereinigte Schwefelschmelze wird dann zur Lagerung in den raffinierten Schwefelspeicherbehälter geschickt. Während der Produktion strömt Schwefelschmelze durch Schwerkraft vom raffinierten Schwefelspeicherbehälter in den unterirdischen raffinierten Schwefelbehälter und wird in den Schwefelverbrennungsofen gepumpt.

Der Schnellschwefelschmelzbehälter, der Filtrationsbehälter und der Vorbeschichtungsbehälter bestehen aus integrierten Betonstruktionen und werden unterirdisch installiert. Alle Schwefelspeicherbehälter, einschließlich der raffinierten Schwefelspeicherbehälter, sind mit Dampfheizspulen mit 0,5 ~ 0,6 MPa (absoluter Druck) gesättigtem Dampf zur indirekten Erwärmung ausgestattet. Die Schwefelschmelztemperatur wird zwischen 135°C und 145°C gehalten.

Andere Geräte, wie Schwefelschmelzfilter, Schwefelpumpen, Schwefelschmelzleitungen, Armaturen und Ventile, sind mit Dampfmantel und mit zusätzlichen Isolierstoffen isoliert.

Dampfkondensat und Abgasdampf (1,2 Tonnen/Stunde) werden in einem Kondensatrückgewinnungstank gesammelt. Sobald die Wasserqualität die Anforderungen erfüllt, wird das Kondensat an den Kesselentlufter gesendet.

Die Schwefelschmelzeinheit ist für einen Schwefelverbrauch ausgelegt, der einer ***ton/Jahr Schwefelsäureanlage entspricht.

Das Schwefellager wird vom Eigentümer entworfen und gebaut.
Der Schwefelgeschmolzenspeichertank ist mit einer Kapazität von 400 Tonnen ausgelegt.

2. Schwefelverbrennung und Umwandlung Abschnitt

Schmelzter Schwefel wird durch eine raffinierte Schwefelpumpe unter Druck gesetzt und durch eine Schwefelpistole in den Schwefelverbrennungsofen gesprüht. Die zur Schwefelverbrennung erforderliche Luft wird durch einen Luftfilter gefiltert, durch ein Luftgebläse unter Druck gesetzt, in einem Trocknungsturm mit 98% Schwefelsäure getrocknet und anschließend dem Schwefelverbrennungsofen zugeführt. Der Feuchtigkeitsgehalt der getrockneten Luft beträgt ≤ 0,1 g/Nm³.

Die getrocknete Luft mischt sich mit Schwefel im Schwefelverbrennungsofen und erzeugt Ofengas mit 10,0 % SO ₂. Das Ofengas wird in einem Feuerrohr-Abwärmekessel von etwa 970°C auf 420°C gekühlt, bevor es zur Umsetzung in die erste Stufe des Gaswandlers eintritt. Die Einlasstemperatur zur ersten Stufe wird mittels Hochtemperatur-Bypassleitungen und Kaltluftlöschen eingestellt.

Das aus dem Abwärmekessel austretende Ofengas gelangt bei 420°C in die erste Katalysatorschicht des Konverters, wo seine Temperatur nach der Reaktion auf etwa 606°C ansteigt. Das Gas gelangt dann zum Wärmeaustausch in den Hochtemperaturüberhitzer und erzeugt überhitzten Dampf für die Hauptanlage. Das Gas wird auf 450°C gekühlt und tritt zur weiteren Oxidation in die zweite Katalysatorschicht ein, wobei die Temperatur auf etwa 514°C erhöht wird. Anschließend geht es durch Wärmetauscher und kühlt auf 440°C, bevor es zur Oxidation in die dritte Katalysatorschicht gelangt. Nach der dritten Schicht steigt die Temperatur auf etwa 457°C an. Das Gas wird über eine Reihe von Wärmetauschern und Spargeräten auf ca. 170°C gekühlt und zum Zwischenabsorptionsturm geschickt. Hier, so ₃ wird mit 98,5% konzentrierter Schwefelsäure absorbiert. Das Gas tritt durch einen Demister aus, wird in den Wärmetauschern wiedererwärmt und tritt anschließend bei 420°C zur Oxidation in die vierte Katalysatorschicht ein.

Das Gas, das die vierte Schicht verlässt, gelangt in Niedertemperatur-Überhitzer und Spargeräte, um Wärme zurückzugewinnen und kühlt auf etwa 150°C ab, bevor es in den zweiten Absorptionsturm gelangt. SO₃ wird mit 98 % Schwefelsäure aufgenommen und das Restgas durch den Tailgasstapel entlüftet.

Insgesamt so ₂ Die Konvertierungsrate beträgt ≥99,8%.
Die Temperatureinstellung für jede Katalysatorschicht erfolgt mittels Bypassleitungen und Ventile.

Nach dem zweiten Absorptionsturm wird ein Startalkali-Waschsystem installiert, um nicht umgewandeltes SO zu entfernen ₂ aus dem Tailgas beim Start.

Wärmeaustauschgeräte im Umwandlungsprozess sind mit notwendigen Bypassleitungen zur Temperaturregelung ausgestattet.

Für den Start und die Heizung wird eine regenerative Methode verwendet. Für die erste und vierte Stufe des Konverters werden ein Startgebläse und Heizleitungen installiert. Für die Anfangsheizung ist eine Kurzschlussleitung vorgesehen, die es dem System ermöglicht, in einem Einzelkonvertierungs-Einzelabsorptionsmodus zu arbeiten, die Heizzeit zu verkürzen und die Kosten zu senken. Sobald die Erwärmung abgeschlossen ist und die Schwefelspritzung beginnt, wird die Kurzschlussleitung geschlossen und das System wechselt in den Dual-Conversion-Dual-Absorption-Modus.

3. Trocknung und Absorption Abschnitt

Das Trocknungssystem verwendet 98% Schwefelsäure zur Trocknung und das Absorptionssystem verwendet 98% Schwefelsäure zur Absorption.

Der Trocknungsturm, der erste Absorptionsturm und der zweite Absorptionsturm sind verpackte Türme.
Der konzentrierte Säurezirkulationsbehälter ist ein horizontaler Behälter, der sowohl Trocknungs- als auch Absorptionssystemen dient.

Feuchtige Luft geht durch einen Luftfilter, um Staub zu entfernen, tritt in den Trocknungsturm ein und wird mit 98% Schwefelsäure getrocknet. Die Säure nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf und fließt in den konzentrierten Säurezirkulationsbehälter ab, wo sie nach Konzentrationseinstellungen wieder in das System gepumpt wird.

SO₃ während der Absorption entstehende Kombinationen mit 98 % H ₂SO₄ zur Bildung von 98% H ₂SO₄, die in den Zirkulationstank überströmt.

Das Säurekühlzirkulationssystem funktioniert als: Tank → pump → Säurekühler → Turm → tank.

Überschüssige 98% Schwefelsäure wird zum Endprodukt, wird vom Produktsäurekühler gekühlt, mit einem elektronischen Durchflussmesser gemessen und in den Schwefelsäurespeicher- oder Ladetank im Endproduktbereich übertragen.

Der Prozess verwendet eine Drei-Türm-, Zwei-Tank-, Drei-Pumpe- und Drei-Säure-Kühlerkonfiguration, die den Prozess vereinfacht, Investitionen reduziert und den Betrieb erleichtert. So aufgelöst ₂ im Tailgas minimal ist, und die Hochtemperaturabsorption minimiert SO weiter ₂ in der Produktsäure.

Rohrleitungen für konzentrierte Säure sind aus Edelstahl 304 mit anodischem Schutz hergestellt, um einen langfristig stabilen Betrieb zu gewährleisten. Säurerückgabe, Produktsäure und Säureentladungsleitungen bestehen aus säurebeständigem Gusseisen.

Nach dem zweiten Absorptionsturm wird ein Alkaliwäscher installiert, um Spuren von SO2 während des Starts zu entfernen, wodurch keine Umweltverschmutzung gewährleistet wird.

4. Abschnitt Endprodukt

Die 98% Schwefelsäure aus dem Produktsäurekühler wird in Schwefelsäurebehältern gelagert.

Über die Säurezufuhrpumpe wird von den Schwefelsäurespeicherbehältern der konzentrierten Säurezirkulationsbehälter Startmuttersäure zugeführt.

Zwei Speicherbehälter für Schwefelsäure mit jeweils einer Kapazität von 1.000 Tonnen sind vorgesehen.