学科 | 虹膜识别设备无机物工艺 | 第 一 章 硫 酸 | 审批签字 | |||||
授课时数 | 拐角2 | 授课方法 | 讲授 | 教具 | 多媒体 | |||
授课时间 | 授课班级 | |||||||
教学目的 | 掌握炉气净化的目的、要求及工艺流程，理解炉气净化的原理和方法，了解不同炉气净化工艺流程的对比分析。 | |||||||
教学重点 和 难 点 | 重点：炉气净化的目的及工艺流程。 难点：炉气净化的原理及不同工艺流程的对比分析。 | |||||||
复习提问 | 1．提高焙烧反应速率的途径有哪些？ 2．沸腾焙烧的工艺条件是如何确定的。 | |||||||
教学内容、方法和过程 | 附 记 | |||||||
【引课】 硫铁矿焙烧后的SO2炉气中含有一定的有害杂质，不能直接送入转化工序，避免催化剂中毒，故炉气进入转化工序之前必须经过净化及干燥。 【新课】 第三节 炉气的净化及干燥（1） 一、炉气的净化 1．炉气净化的目的和要求 （1）炉气的组成 SO2、O2、SO3、As2O3 、SeO2 、HF、H2O、粉尘等； | ||||||||
教学内容、方法和过程 | 附 记 |
SO2、O2为转化反应物，应尽可能在净化时不损失。 （2）分布式光学孔径系统净化目的 炉气中的矿尘不仅会堵塞设备及管道，而且会造成后续工序催化剂失活；砷和硒则是催化剂的毒物；炉气中的水分和SO3极易形成酸雾，不仅对设备产生严重腐蚀，而且很难被吸收除去。 独角架（3）非晶型磷酸盐结晶净化要求 砷＜1mg/Nm3；酸雾＜0.03mg/Nm3；水分＜0.1mg/Nm3；氟＜0.5mg/Nm3。 2．炉气净化的原理和方法 （1）矿尘的清除 对炉气中的矿尘清除，需了解矿尘的粒度大小，采用相应的净化方法来清除。依据矿粒由大到小可一次采用自由沉降（如降尘室）或旋风分离（如旋风分离器）、电除尘（0.1~10μm）、湿法除尘（＜0.05μm，泡沫洗涤塔）。 （2）砷、硒的清除 砷、硒在焙烧过程中分别形成氧化物As2O3、SeO2，它们在气体中的饱和含量随着温度降低而迅速下降。 （3）酸雾的清除 酸雾是利用水或稀硫酸洗涤炉气时，洗液中的水蒸气进入气相，使炉气中的水蒸气的含量增加，造成水蒸气及SO3结合成硫酸蒸气。 3．炉气净化的工艺流程 为了满足SO2转化对原料气的要求，必须采用适当的方法，控制好相应的条件，才能达到要求。对于高温含尘量较高易形成酸雾的炉气而言，在净化过程中，对于大颗粒的矿尘采用典型的气固分离方法进行；小颗粒的可借助湿法清除砷、硒氧化物和氟化合物的时候一起除去，同时还可以降低炉气的温度。故净化工序必须由除尘设备、洗涤设备、除雾设备和除热降温设备组成。 两类净化流程的比较： 水洗流程简单、投资省、操作方便，砷和氟的净化率都高。但SO3和SO2溶于水难于回收，使S的利用率低。最大不足是排放有毒含尘污水多，环境污染大。(每吨硫酸约排15吨污水！) 酸洗流程中酸可循环使用，多余酸排出系统他用。可利用炉气中的SO3，提高了S的利用率。酸泥中的砷硒也可回收。最大优点是排污量少，约为水洗流程的1/200~1/300。 （1）酸洗流程 比较典型的酸洗流程有标准酸洗流程、“两塔两电”酸洗流程、“两塔一器两电”酸洗流程、及“文泡冷电”酸洗流程。 标准酸洗流程是以硫铁矿为原料的经典酸洗流程，由两个洗涤塔、一个增湿塔和两级电除雾器组成，故也称为“三塔两电”酸洗流程。 “两塔两电”酸洗流程及标准酸洗流程相似，只是省去了增湿塔，但所用洗涤酸的浓度较低。 “两塔一器两电”酸洗流程，也是在标准酸洗流程基础上发展起来的，其中的增湿塔用间接冷凝器代替，故称“两塔一器两电”酸洗流程。 ①“文泡冷电”酸洗流程 由焙烧工序来的SO2头笼炉气，首先进入文丘里洗涤器1（文氏管），用l5%～20%的稀酸进行第一级洗涤，洗涤后的气体经复挡除沫器3除沫后进入泡沫塔4，用l%～3%的稀酸进行第二级洗涤。经两级稀酸洗之后，矿尘、杂质被除去，炉气中部分As2O3、SeO2凝固为颗粒被除掉，部分成为酸雾的凝聚中心。 文丘里洗涤器l的洗涤酸经斜板沉降槽9，沉降循环酸中的污泥；经沉降后的清液循环使用；污泥自斜板底部放出，用石灰粉中和，及矿渣一起外运。 流程特点： 该流程用絮凝剂(聚丙烯酰胺)沉淀洗涤酸中的矿尘杂质，大大地减少了排污量（每吨酸的排污量仅为25L），达到封闭循环的要求，故此流程也称“封闭酸洗流程” ②动力波净化工艺 流程特点： 该流程的特点是采用了“动力波”洗涤器。该洗涤器没有雾化喷头及活动件，故运行可靠，维修费用低。 （2）水洗流程 比较常用的水洗流程有下列几种。 ①“文泡文”水洗流程 由文氏管、泡沫塔、文氏管组成，它具有设备小、操作方便、投资少的优点。但系统压降高。 ②“文泡电”水洗流程 用电除雾器代替上述“文泡文”流程中的第二级文丘里，提高了对酸雾杂质的净化效率，系统压降也比“文泡文"流程要小。 ③“文文冷电"水洗流程 由两个文氏管、冷凝器、电除雾器组成，技术性能和适应能力都较好。 4．炉气净化的工艺条件 （1）炉气出口温度 湿法除尘时炉气出口温度，必须要控制好适宜的温度，以便大部分的砷、硒氧化物能以气溶胶的形式被吸收液带走。实践证明，其洗涤温度控制在50℃。 （2）液体喷淋量（即喷淋密度） 湿法除尘时，液体喷淋量大，则炉气降温速度过快，易形成大量酸雾，使催化剂中毒及腐蚀设备管道等；液体喷淋量小，则无法达到净化要求。故一般以喷淋洗涤剂时形成酸雾少为标准。 【小结】 1．炉气净化的目的及要求。 2．炉气净化的原理及方法。 3．炉气净化的工艺流程及条件。 【作业】 画出“文泡冷电”酸洗净化流程的方框示意图。 【教学反思】 | 净化设备结合炉气净化的原理进行讲解 通过两类净化流程的比较，使学生理解两类流程的特点 净化流程的讲解结合净化原理进行讲解，以使学生能理解净化原理 通过流程特点的讲解，以便及后面流程进行对比，使学生在对比的同时掌握净化流程 水洗流程生产中一般不用，只做简单介绍，以利于学生掌握酸洗流程 工艺条件结合工艺流程进行讲解 |
本文发布于:2024-09-21 22:47:25，感谢您对本站的认可！
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