Flux de processus de ligne de production d'acide sulfurique

L'unité soufre-acide se compose des sections suivantes: fusion du soufre, combustion et conversion du soufre, séchage et absorption, et manipulation du produit final.

1. Section de fusion du soufre

Le soufre solide issu de la section de matières premières est transporté par un convoyeur à bande dans un réservoir de fusion rapide du soufre pour la fusion. Le soufre fondu s'écoule par gravité à travers le port de débordement dans un réservoir de filtration combiné, d'où il est pompé dans le filtre de soufre fondu pour filtration et puis stocké dans un réservoir de stockage de soufre fondu.
Avant la filtration, une certaine quantité d'aide filtrante est ajoutée au réservoir de pré-revêtement contenant du soufre fondu. Sous l'action de l'agitateur, l'aide à filtrer et le soufre fondu sont bien mélangés. La pompe de pré-revêtement transfère le mélange au filtre soufre fondu, où les feuilles de filtre sont recouvertes avec l'aide de filtre. Une fois l'opération de pré-revêtement terminée, la filtration formelle commence. Le soufre fondu purifié est ensuite envoyé au réservoir de stockage de soufre raffiné pour stockage. Pendant la production, le soufre fondu circule par gravité du réservoir de stockage de soufre raffiné vers le réservoir souterrain de soufre raffiné et est pompé dans le four à combustion de soufre.

Le réservoir de fusion rapide du soufre, le réservoir de filtration et le réservoir de pré-revêtement sont fabriqués en structures en béton intégrées et sont installés sous terre. Tous les réservoirs de stockage de soufre, y compris les réservoirs de stockage de soufre raffiné, sont équipés de bobines de chauffage à vapeur utilisant de la vapeur saturée de 0,5 à 0,6 MPa (pression absolue) pour le chauffage indirect. La température du soufre fondu est maintenue entre 135°C et 145°C.

D'autres équipements, tels que les filtres au soufre fondu, les pompes au soufre, les tuyaux au soufre fondu, les raccords et les vannes, sont revêtus de vapeur et isolés avec des matériaux isolants supplémentaires.

Le condensate de vapeur et la vapeur d'échappement (1,2 tonne/heure) sont collectés dans un réservoir de récupération de condensate. Une fois que la qualité de l'eau répond aux exigences, le condensate est envoyé au désaérateur de la chaudière.

L'unité de fusion du soufre est conçue pour un taux de consommation de soufre correspondant à une usine d'acide sulfurique de ***tonnes/an.

L'entrepôt de soufre est conçu et construit par le propriétaire.
Le réservoir de stockage du soufre fondu est conçu avec une capacité de 400 tonnes.

2. Section de la combustion et de la conversion du soufre

Le soufre fondu est pressurisé par une pompe au soufre raffinée et pulvérisé dans le four de combustion du soufre à travers un pistolet au soufre. L'air nécessaire à la combustion du soufre est filtré à travers un filtre d'air, pressurisé par un souffleur d'air, séché dans une tour de séchage avec 98% d'acide sulfurique, puis alimenté au four à combustion du soufre. La teneur en humidité de l'air séché est ≤ 0,1 g/Nm³.

L'air séché se mélange avec du soufre dans le four de combustion du soufre, générant du gaz du four contenant 10,0% d'SO ₂. Le gaz du four est refroidi dans une chaudière à résidus à tube de feu d'environ 970°C à 420°C avant d'entrer dans la première étape du convertisseur de gaz à conversion. La température d'entrée à la première étape est réglée à l'aide de lignes de contournement à haute température et d'étanchéité à l'air froid.

Le gaz du four sortant de la chaudière à résidus à 420°C pénètre dans la première couche de catalyseur du convertisseur, où sa température monte à environ 606°C après la réaction. Le gaz pénètre ensuite dans le surchauffe à haute température pour échanger de la chaleur, produisant de la vapeur surchauffée pour l'usine principale. Le gaz est refroidi à 450°C et pénètre dans la deuxième couche de catalyseur pour une oxydation supplémentaire, portant la température à environ 514°C. Il traverse ensuite des échangeurs de chaleur, refroidissant à 440°C, avant d'entrer dans la troisième couche de catalyseur pour oxydation. Après la troisième couche, la température monte à environ 457°C. Le gaz est refroidi par une série d'échangeurs de chaleur et d'économiseurs à environ 170°C et envoyé à la tour d'absorption intermédiaire. Ici, donc ₃ est absorbé à l'aide d'acide sulfurique concentré à 98,5 %. Le gaz sort par un démister, est réchauffé dans les échangeurs de chaleur, puis pénètre dans la quatrième couche de catalyseur à 420°C pour l'oxydation finale.

Le gaz sortant de la quatrième couche pénètre dans les surchauffeurs et économiseurs à basse température pour récupérer la chaleur, refroidissant à environ 150°C avant d'entrer dans la deuxième tour d'absorption. SO₃ est absorbé à l'aide d'acide sulfurique à 98 % et le gaz résiduel est ventilé à travers la pile de gaz de queue.

Le total SO ₂ taux de conversion est ≥99,8%.
Le réglage de la température pour chaque couche de catalyseur est réalisé à l'aide de lignes de contournement et de vannes.

Un système de nettoyage alcalin de démarrage est installé après la deuxième tour d'absorption pour éliminer l'SO non converti ₂ du gaz de queue lors du démarrage.

L'équipement d'échange de chaleur dans le processus de conversion est équipé de lignes de contournement nécessaires pour le contrôle de la température.

Pour le démarrage et le chauffage, une méthode régénérative est utilisée. Un ventilateur de démarrage et des lignes de chauffage sont installés pour les première et quatrième étapes du convertisseur. Une ligne de court-circuit est prévue pour le chauffage initial, permettant au système de fonctionner en mode conversion unique-absorption unique, raccourçant le temps de chauffage et réduisant les coûts. Une fois que le chauffage est terminé et que l'injection de soufre commence, la ligne de court-circuit est fermée et le système passe en mode double-conversion-double-absorption.

3. Section de séchage et d'absorption

Le système de séchage utilise 98% d'acide sulfurique pour le séchage, et le système d'absorption utilise 98% d'acide sulfurique pour l'absorption.

La tour de séchage, la première tour d'absorption et la deuxième tour d'absorption sont des tours remplies.
Le réservoir de circulation d'acide concentré est un réservoir horizontal, servant à la fois les systèmes de séchage et d'absorption.

L'air humide passe à travers un filtre à air pour éliminer la poussière, pénètre dans la tour de séchage et est séché par 98% d'acide sulfurique. L'acide absorbe l'humidité de l'air et se draine dans le réservoir de circulation d'acide concentré, où il est pompé de nouveau dans le système après des ajustements de concentration.

SO₃ généré lors de l'absorption combine avec 98% H ₂SO₄ pour former 98 % H ₂SO₄, qui déborde dans le réservoir de circulation.

Le système de circulation de refroidissement acide fonctionne comme: réservoir → pump → refroidisseur acide → tour → tank.

L'excès de 98% d'acide sulfurique devient le produit final, refroidi par le refroidisseur d'acide du produit, mesuré par un débitmètre électronique, et transféré au réservoir de stockage d'acide sulfurique ou au réservoir de chargement dans la section du produit final.

Le processus utilise une configuration de refroidisseur à trois tours, à deux réservoirs, à trois pompes et à trois acides, ce qui simplifie le processus, réduit les investissements et facilite les opérations. dissous ainsi ₂ dans le gaz de queue est minimal, et l'absorption à haute température minimise encore plus SO ₂ dans le produit acide.

Les tuyaux pour acide concentré sont en acier inoxydable 304 avec protection anodique pour assurer un fonctionnement stable à long terme. Les tuyaux de retour d'acide, d'acide de produit et de décharge d'acide sont en fonte résistante à l'acide.

Un nettoyeur alcalin est installé après la deuxième tour d'absorption pour éliminer les traces de SO2 lors du démarrage, assurant aucune pollution environnementale.

4. Section du produit final

L'acide sulfurique à 98 % du refroidisseur d'acide du produit est stocké dans des réservoirs de stockage d'acide sulfurique.

L'acide mère de démarrage est alimenté des réservoirs de stockage d'acide sulfurique au réservoir de circulation d'acide concentré par l'intermédiaire de la pompe d'alimentation en acide.

Deux réservoirs de stockage d ' acide sulfurique d ' une capacité de 1 000 tonnes chacun sont prévus.