硫酸生產工藝及機械設備研究

前言：本站為你精心整理了硫酸生產工藝及機械設備研究范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：隨著社會的全面發展和人們日益增長的需求，硫酸在人們日常生活的科技中發揮著越來越重要的作用。硫酸涉及工業、農業、國防、核電、火箭技術、消費生活等諸多領域。硫酸的這些性質不僅影響到各個領域的重要方面，而且促進了硫酸自身的發展和硫酸工業的進步，特別是高濃度磷肥和有色金屬工業的發展。

關鍵詞：硫酸；生產；機械

硫酸是重要的基本化學原料。硫酸的輸出常常被用作衡量國家產業發展水平的象征。硫酸主要用于生產磷酸肥料、合成纖維、涂層、洗滌劑、制冷劑、飼料添加劑、石油提煉、有色金屬冶煉、鋼鐵、醫藥品，化工也不能離開硫酸。

1相關工藝流程

硫酸制造過程主要分為硫酸制造法和硫酸制造工序。硫酸的制造方法可以分為硫基硫酸生成、基于磷酸石膏的硫酸生產、基于煙道氣的硫酸生產、基于黃鐵礦的硫酸生產、充分供應硫、經濟、生產、環境等因素的綜合分析。越來越多的企業開始使用硫磺或選礦后硫鐵礦或冶煉煙氣作為生產硫酸的原料。目前，在工業中制造硫酸的主要方法是硫磺或硫鐵礦經過沸騰焙燒，生成的SO2氣體水洗凈化，在轉化器中與V2O5催化劑接觸，經過“兩轉兩吸”工藝，二氧化硫最終轉化為三氧化硫，生成的三氧化硫氣體經過98酸吸收，最終生產出成品硫酸。硫鐵礦在沸騰焙燒過程中產生大量熱量，通過余熱鍋爐、汽輪發電機進行發電[1]。

2通用機械設備

2.1風機設備

（1）離心鼓風機。離心送風機適用于制造3~25萬噸排煙精煉。離心送風機的單位形式是：S型鼓風機+油壓接頭+變速器+主馬達。為了防止過程中煙道的不均勻應力，主要采用油壓耦合，其在節能方面起到良好的作用。S型風扇的結構主要是雙入口密閉螺旋槳，葉片形狀主要是二進制或后退曲線，葉輪材料是高強度不銹鋼，其速度約為250m/s，與風扇的結構相組合。主軸貫通干擾組件使用剛性軸轉子，轉子速度較低。風扇殼的水平軸端用梳子型和充氣貼紙密封。整體的潤滑模式主要是強制潤滑。安裝面板有兩個設置。通過分析和理解s型鼓風機的結構和形狀，使硫酸的制造變得更好[2]。

（2）制酸鼓風機。硫酸生產過程中，主要有三種方式。二進式葉輪、閉式葉輪、三通葉輪。軟軸是為了高速轉動的軸而設計的。調整裝置的結構完善，機殼主要與模具焊接。

（3）軸流風機。軸流送風機用于硫燃燒硫酸生產。該裝置的主要特征是AV80軸，滿足系統產生的能量的使用。也被稱為能源回收機。該單元主要設置在干燥塔前。在機器啟動之前，需要用蒸汽驅動。塔的前面有電風扇，可以很好地避免干燥塔出口處酸霧腐蝕。系統整體的設定操作比較簡單。

2.2生產中的泵

（1）高溫濃酸泵。從高溫濃縮硫酸泵的角度，泵主體的主要構造是雙螺旋結構，螺旋槳以平衡孔為軸力。這些設置大大提高了泵的級別，并且促進了全面配置的改善。

（2）液硫泵。在硫燃燒硫酸設備中，液硫泵的主要方法是爐泵和濾光泵。當泵工作時，它可以分為兩個方面：過濾器泵主要負責將液體粗硫輸送到過濾器中，而氣度前泵主要負責將過濾后的細硫輸送到硫燒結爐的一種硫磺瓶中。

（3）稀硫酸。稀酸泵廣泛應用于冶煉煙氣制酸和黃鐵礦制酸。目前，我國泵的國產化水平有了很大的提高，特別是生產了UHMWPE塑料泵后，其優異的耐磨性和耐腐蝕性大大優化了機器的抗沖擊性能，從而促進了硫酸生產的發展。

3其他機械設備

3.1電除塵器

靜電除塵器是水平、單室、3個電場，在那里有與空氣流動方向平行的多個板狀吸塵電極。在具有除塵電極間距離分布的放電電極真空吸塵器的入口設置了空氣分配板，整體流程均勻分布。塵埃粒子通過電場的作用從吸塵電極帶電分離。附著在吸塵電極和放電電極上的塵埃通過電振動裝置的周期振動被排出到真空吸塵器底部的塵埃中，通過恒星閥和塵埃傳送帶連續放電。40000t/a硫酸塵的整體尺寸為25.4m×10.2m×11.6m，通過面積為96m2，總有效面積為7680m2，板間距為400mm。

3.2換熱器

氣體熱交換器是高溫OH3氣體和低溫SO2氣體之間熱交換的重要裝置，保持轉換系統的熱平衡，促進轉換和吸收。其工作特性是低壓和高溫。換熱器殼體的介質為SO2氣體，管道的介質為SO3和SO2氣體。現在，我們使用一個帶有多個懸掛帶穿孔器的熱交換器，通過在熱交換器管的規則三角形中間放置一個小孔來增加軸向氣體流量。同時，在板的中心有一個直徑恒定的泄漏孔。由于泄漏流的作用，氣體的湍流度增加，原始蝶泳板的死區發生變化，有助于提高傳熱系數[3]。

3.3酸冷器

利用陽極保護的硫酸冷卻器是根據電化學保護原則開發的優秀耐腐蝕性產品的一種。（腐蝕速度為0.01~0.03mm/a）。陽極保護是使用DC電源的方法，該DC電源通過絕緣處理插入陰極中，以形成陽極和電流電路。在系統的直流傳導過程中，所有接觸酸中不銹鋼的電勢增加，電勢增加到一定范圍。在不銹鋼表面形成高密度的鈍化皮膜，增加了接觸不銹鋼酸的腐蝕速度。

4相關機械作用

4.1風機的作用

在硫酸生產機中，風磨主要是硫磺高爐、硫磺酸風磨、冶煉煙酸SO2風磨。S型排煙風機的基本結構為雙葉、主軸、剛性軸轉子、臥式介質箱、齒輪箱、支承軸、高位油箱、儀表、非接觸式振動探頭、二氧化硫風機、，提高了硫酸風機的效率和高壓比，提高了硫酸生產效率。離心風機采用雙膝單支撐結構。風機的進出口設計成長方形。葉環為高吸收三軸，能耗低，效率高[4]。

4.2沸騰爐和泵的作用

沸騰分為多個步驟使用。第一步是啟動沸騰爐前先確定風機、電機、稀油泵、冷卻風機等設備是否正常，如果發現缺油或故障，要迅速處理。第二步是打開空調閥，除去在點火過程中從未燃燒的煙塵排出物中產生的酸性氣體。第三步在燃燒室中點火。由于第四步啟動風機，操作開始時應關閉吹風門，吹風門以空氣啟動，風機正常啟動后必須調整吹風門。第五階段從燃燒觀察孔觀察燃燒室的燃燒狀態，從燃燒室前部觀察燃燒情況。第六步在壓火前停止爐子和煤的供應。在硫酸生產過程中，常用的泵分為三種：高溫濃硫酸泵、液硫泵和稀硫酸泵。采用高溫濃硫酸泵是發展大型硫酸裝置的必要條件。常規泵的插入深度為1500mm，循環酸溫度低于80℃，高溫濃硫酸泵的插入深度可達2000mm，循環酸溫度可提高到100~152℃。在硫酸生產過程中合理利用熱回收技術，循環酸溫度可提高到200℃左右。這就需要一臺高溫濃硫酸泵，保證了泵的可靠性和安全性。在硫磺制酸工藝設備中，液硫泵主要包括過濾泵和預反應器泵兩種。過濾泵主要向過濾器輸送液態粗硫。預泵主要向反應器輸送硫磺。稀硫酸泵主要應用于冶煉過程和冶煉煙氣的制酸過程，當使用稀硫酸泵時，主要有酸制酸泵、冷卻塔酸循環泵、動力波酸循環泵。在硫酸生產過程中，泵的選用必須保證良好的耐腐蝕性和耐磨性，保證泵在生產過程中的安全性和穩定性[5]。

5結語

硫酸作為一種常見的化工原料，在許多方面和領域得到了廣泛的應用，促進了硫酸生產的進一步發展。在目前的硫酸生產工藝中，必須大力采用硫酸生產工藝，才能達到硫酸生產的效果。因此，相關技術人員可以充分了解硫酸生產工藝，為更好地生產硫酸提供有效的技術支持，鼓勵硫酸生產行業更加理想的發展，滿足社會各方面對硫酸產品的需求。總之，硫酸生產過程和通用機械設備都是非常復雜的系統，如果出現任何問題，后果不堪設想。現階段硫酸工業的運行體系十分完備。然而，在深層次上存在著一些問題，如硫酸凈化技術的研究與更新，與國際硫酸技術的接軌等。

參考文獻：

[1]陳武華.硫酸生產工藝及通用機械設備探討[J].城市建設理論研究：電子版，2018(19):22-23..

[2]王穎.硫酸生產工藝及通用機械設備[J].通用機械，2018(04):8-14.

[3]陳志.通用機械設備維護與節能探討[J].中國設備工程，2019(11):46-47.

[4]劉殿瑞.硫酸生產工藝及通用機械設備分析[J].中國機械，2017(07):169-170.

[5]田述強.有關硫酸生產工藝的探討[J].大科技：科技天地，2017(18):449.

作者：高海偉 單位：江西銅業（德興）化工有限公司