Процессный поток производственной линии серной кислоты

Серно-кислотный блок состоит из следующих секций: плавление серы, сжигание и преобразование серы, сушка и поглощение, а также обработка конечного продукта.

1. Раздел плавления серы

Твердая сера из секции сырья транспортируется через лентовый конвейер в быстрый резервуар для плавления серы. Плавленная сера течет по гравитации через порт перелива в комбинированный фильтрационный резервуар, откуда ее закачивают в фильтр с плавленной серой для фильтрации, а затем хранят в резервуаре для хранения плавленной серы.
Перед фильтрацией определенное количество вспомогательного фильтра добавляется в резервуар для предварительного покрытия, содержащий расплавленную серу. Под действием агитатора вспомогательное средство фильтра и расплавленную серу тщательно смешивают. Насос для предварительного покрытия переносит смесь в фильтр расплавленной серы, где листья фильтра покрываются вспомогательным фильтром. После завершения операции предварительного покрытия начинается формальная фильтрация. Затем очищенную расплавленную серу отправляют в резервуар для хранения рафинированной серы. Во время производства расплавленная сера поточит гравитацией из резервуара для хранения рафинированной серы в подземный резервуар для рафинированной серы и закачивается в печь сгорания серы.

Быстрый резервуар для плавления серы, фильтрационный резервуар и резервуар для предварительного покрытия изготовлены из интегрированных бетонных конструкций и установлены под землей. Все резервуары для хранения серы, включая резервуары для хранения рафинированной серы, оснащены катушками парового нагрева с использованием насыщенного пара 0,5 ~ 0,6 МПа (абсолютное давление) для косвенного нагрева. Температура расплавленной серы поддерживается между 135°C и 145°C.

Другое оборудование, такое как фильтры с расплавленной серой, насосы с серой, трубопроводы с расплавленной серой, фитинги и клапаны, покрыты паровой крышкой и изолированы дополнительными изоляционными материалами.

Паровый конденсат и выпущенный выхлопный пар (1,2 тонны в час) собираются в резервуаре для реконденсации конденсата. Как только качество воды соответствует требованиям, конденсат отправляется в деэариатор котла.

Устройство плавления серы предназначено для скорости потребления серы, соответствующей установке серной кислоты в объеме ***тонн в год.

Серный склад спроектирован и построен владельцем.
Резервуар для хранения расплавленной серы спроектирован вместимостью 400 тонн.

2. Секция сжигания и преобразования серы

Расплавленную серу давляют с помощью рафинированного насоса серы и распыляют в печь сгорания серы через серный пистолет. Воздух, необходимый для сжигания серы, фильтрируется через воздушный фильтр, подается под давлением воздушным вентилятором, сушится в сушильной башне с 98% серной кислотой, а затем подается в печь для сжигания серы. Содержание влаги в сушеном воздухе составляет ≤0,1 г/Нм³.

Сухой воздух смешивается с серой в печи сгорания серы, генерируя газ печи, содержащий 10,0% SO ₂. Газ печи охлаждается в огнетрубном отходном тепловом котле от приблизительно 970°С до 420°С, прежде чем войти в первую стадию газового преобразователя для преобразования. Температура входа на первую стадию регулируется с помощью высокотемпературных линий обхода и охлаждения холодным воздухом.

Печный газ, выходящий из отходного теплового котла при температуре 420°С, входит в первый слой катализатора преобразователя, где его температура после реакции поднимается примерно до 606°С. Затем газ попадает в высокотемпературный сверхнагреватель для теплообмена, производя сверхнагретый пар для основной установки. Газ охлаждается до 450°С и входит во второй слой катализатора для дальнейшего окисления, поднимая температуру до примерно 514°С. Затем он проходит через теплообменники, охлаждая до 440°C, прежде чем войти в третий слой катализатора для окисления. После третьего слоя температура поднимается до около 457°C. Газ охлаждается через серию теплообменников и экономаторов до приблизительно 170°C и отправляется в промежуточную всасывающую башню. Здесь, так ₃ поглощается с использованием 98,5% концентрированной серной кислоты. Газ выходит через демистер, повторно нагревается в теплообменниках, а затем входит в четвертый слой катализатора при 420 ° C для окончательного окисления.

Газ, покидающий четвертый слой, попадает в низкотемпературные сверхнагреватели и экономизаторы для восстановления тепла, охлаждая до приблизительно 150 ° C, прежде чем войти во вторую поглощающую башню. SO₃ поглощается с использованием 98% серной кислоты, а остаточный газ выводится через стек хвостового газа.

Всего SO ₂ коэффициент конверсии ≥99,8%.
Регулирование температуры для каждого слоя катализатора достигается с помощью обходных линий и клапанов.

После второй абсорбционной башни устанавливается запускная система щелочного скруббера для удаления не преобразованного SO ₂ от хвостового газа во время запуска.

Оборудование теплообмена в процессе преобразования оснащено необходимыми обходными линиями для контроля температуры.

Для запуска и нагрева используется регенеративный метод. Для первого и четвертого этапов преобразователя устанавливаются стартовый воздуходув и линии отопления. Для первоначального нагрева предусмотрена линия короткого замыкания, позволяющая системе работать в режиме единого преобразования-единого поглощения, сокращая время нагрева и снижая затраты. После завершения нагрева и начала впрыска серы линия короткого замыкания закрывается, и система переходит в режим двойного преобразования-двойного поглощения.

3. Секция сушения и абсорбции

Система сушки использует 98% серной кислоты для сушки, а система поглощения использует 98% серной кислоты для поглощения.

Сушильная башня, первая абсорбционная башня и вторая абсорбционная башня являются упакованными башнями.
Концентрированный кислотный циркуляционный резервуар является горизонтальным резервуаром, обслуживающим как сушилку, так и системы поглощения.

Влажный воздух проходит через воздушный фильтр для удаления пыли, входит в сушильную башню и сушится 98% серной кислотой. Кислота поглощает влагу из воздуха и дренирует в циркуляционный резервуар концентрированной кислоты, где она перекачивается обратно в систему после корректировки концентрации.

SO₃ генерируется во время поглощения комбинируется с 98% Н ₂SO₄ формировать 98% H ₂SO₄, которые переливаются в циркуляционный резервуар.

Система циркуляции кислотного охлаждения работает как: резервуар → pump → кислотный охлаждатель → башня → tank.

Избыток 98% серной кислоты становится конечным продуктом, охлаждается кислотным охлаждателем продукта, измеряется электронным расходомером и передается в бак хранения серной кислоты или погрузочный бак в секции конечного продукта.

Процесс использует конфигурацию трех башен, двух баков, трех насосов и трех кислотных охлаждателей, упрощая процесс, сокращая инвестиции и облегчая операции. Растворенный SO ₂ в хвостовом газе минимально, а высокотемпературное поглощение далее минимизирует SO ₂ в продукте кислоты.

Трубопроводы для концентрированной кислоты изготовлены из нержавеющей стали 304 с анодной защитой для обеспечения долгосрочной стабильной работы. Возвращение кислоты, продукт кислоты и кислотные разрядные трубопроводы изготовлены из кислотостойкого чугуна.

После второй всасывающей башни устанавливается щелочный скруббер, чтобы удалить следы SO2 во время запуска, обеспечивая отсутствие загрязнения окружающей среды.

4. Окончательный раздел продукта

98% серной кислоты из кислотного охлаждателя продукта хранятся в резервуарах для хранения серной кислоты.

Стартовая материнская кислота поставляется из резервуаров для хранения серной кислоты в циркуляционный резервуар концентрированной кислоты через насос для подачи кислоты.

Предоставлены два резервуара для хранения серной кислоты, каждый вместимостью 1000 тонн.