硫磺制酸(30万吨)和硫铁矿制酸(35万吨)工艺流程图及说明

硫磺制酸（30万吨/年）工艺流程

硫磺制酸（30万吨/年）工艺流程图

低压饱和蒸汽 脱盐水

硫磺制酸（30万吨/年）生产线工艺流程说明：

硫磺制酸生产原理：①硫磺燃烧生成SO2，其反应为：S + O2→SO2

②SO2 经“转化”和“吸收”可得硫酸，一般用98.3%的浓硫酸吸收SO3 制硫酸，其反应为：2SO2+ O2→2SO3SO3+ H2O →H2SO4

（1）熔硫工段

原料硫磺室内储存，由带式输送机送入快速熔硫槽内熔融，加热介质为低压蒸汽，生成的粗制液硫经预涂槽、预涂槽泵送入叶片式液硫过滤器制取精制液硫并贮入地下精硫槽，再由液硫输送泵输入液硫贮罐储存，由精硫泵送至焚硫炉内的雾化磺枪。

（2）焚硫和SO2转化工段

液硫由精硫泵加压后经硫磺喷枪机械雾化而喷入焚硫炉，空气经干燥塔干燥并经空气鼓风机加压后与液硫一起燃烧，出焚硫炉的是含10~10.5%SO2、1000～1050℃左右的高温炉气，该高温炉气首先进入余热锅炉回收热量，温度降至425℃再进入转化器的第一段触媒层进行转化。经反应后，温度升至约600~610℃进入高温过热器回收热量，高温过热器换热后温度降至440℃的炉气进入转化器第二段触媒层进行催化反应，转化器后的温度510℃左右的烟气进入第二热交换器（II 换）的管程空间，与来自第一吸收塔经过第三热交换器（III换）预热的SO2气体进行换热，温度降至440℃后进入转化器三段触媒层继续转化，转化后的烟气温度约在457℃左右，进入III换管程空间，与来自一吸塔出口含SO2的工艺烟气换热，降至240℃后进入第一省煤器与余热锅炉给水进行换热，再继续降温至165℃后进入第一吸收塔进SO3吸收，以上的工艺为SO2气体的第一次转化。

完成了第一次转化和吸收的含SO3的工艺烟气，进入转化器四段触媒层继续进行转化，但需要依次进入III换、II换的管程空间进行换热并升温至430℃进入转化器第四段触媒层进行第二次转化，至此，SO2的最终转化率可达到99.8%。二次转化后的工艺气将依次进入低温过热器和第二省煤器进行换热降温至160℃进入第二吸收塔作二次吸收。这样，完成了二转二吸工艺流程。

（3）空气干燥及SO3吸收

空气经过滤后，由空气鼓风机加压后进入干燥塔的底部，自下向上流动，与从塔上部顺流而下的98%浓硫酸在填料层逆流接触，空气中的水份被浓硫酸吸收而干燥，出干燥塔的干空气水份含量指标≤0.1g/Nm3。

经第一、二次转化后生成的SO3先后在第一、二吸收塔内被98%硫酸吸收。该工段使用三塔一泵一槽酸循环吸收流程，即干燥塔、第一、二吸收塔的用于干燥、吸收的喷淋酸，均通过1台共用酸循环槽和1台主酸泵进行三塔的酸循环；将槽中的98%硫酸分别送入各塔上部的管槽式分酸器，并非常均匀的淋洒在整个塔截面上，SO3烟气在塔内作自下而上流动，在填料层中与自上而下的酸逆流接触进行传质吸收过程，过程中SO3吸收率均高达99.99%。在第二吸收塔顶部生成的制酸尾气在塔顶纤维除沫器除去酸沫后送排气筒放空。

（4）硫酸输送储存

成品酸由硫酸泵打入硫酸贮槽储存。

（5）废热回收和余热发电

在制酸过程中产生的余热，配制由高温过热器、低温过热器、第一、二省煤器组成的热能回收系统，产3.82Mpa，T=450℃中温中压

过热蒸汽并选用抽凝式汽轮发电机组进行热电联产。

硫铁矿制酸（35万吨/年）工艺流程

硫铁矿制酸生产原理：

①SO2的制取和净化：将硫铁矿细小的矿粒投放进焙烧炉与氧充分接触燃烧，生成SO2。反应式：4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 从焙烧炉里出来的气体中含有SO2、氮气、氧气、水蒸气以及一些杂质，如砷、铅等化合物和矿尘等。杂质和矿尘都会使催化剂作用减弱或失去作用，水蒸气对设备和生产也有不利影响。因此在进行氧化前，必须通过除尘（除去矿尘）、洗涤（除去砷、铅等化合物）、干燥（除去水蒸气）等净化设备来除去这些有害物质。

②SO2氧化成SO3：将SO2跟O2的混合气体加热到一定温度，再通过适当的催化剂，SO2被氧气氧化成SO3。

V2O5

反应式为：2SO2 + O2 2SO3 ＋Q

③SO3吸收成硫酸：SO3跟水化合生成硫酸。工业上用98.3%的硫酸作吸收剂。

反应式为：SO3 + H2O H2SO4

硫酸

硫铁矿制酸（35万吨/年）工艺流程图

硫铁矿制酸（35万吨/年）工艺流程说明：

（1）原料工段

原料硫铁矿堆放于露天堆场，用铲车运入矿库，用桥式抓斗起重机将原料抓入贮斗内，经皮带给料机均匀加入回转干燥机进行干燥，干燥后的原料含水≤6%，进入链式破碎机粉碎，并经筛分后送入库内堆放。用桥式抓斗起重机将干燥破碎好的硫铁矿抓入成品贮斗，由圆盘给料机均匀加入皮带机，再由皮带栈桥送到焙烧工段沸腾炉加料贮斗。

（2）焙烧工段

沸腾炉加料斗中的矿粉，由皮带加料机送入沸腾炉焙烧。焙烧产生的SO2炉气温度达900~930℃，该炉气经余热锅炉后温度降至400℃左右。在锅炉中产生的中压过热蒸汽，送往汽轮发电机发电。炉气从余热锅炉出来，进入旋风除尘器，经旋风降尘后进入电除尘器进一步除尘。电除尘器除尘效率可达99%。炉气经除尘后含尘0.2g/Nm3左右，温度在300~350℃进入净化工段。

（3）净化工段

由电除尘器出来的炉气进入净化工段空塔及填料洗涤塔，炉气经喷淋的约15%～20%的稀酸洗涤，同时稀酸中水份大量蒸发，炉气绝热冷却至60~70℃，并除去其中的矿尘、砷、氟等有害杂质。炉气在间冷器内冷却，使其中水蒸气冷凝下来，气体温度降至40℃左右，再经电除雾器除去酸雾后进入干吸工段。空塔出口含有矿尘的稀酸，进入斜管沉降器内沉淀，清液流入循环槽，再由泵送至空塔内喷淋，循环使用。少量污酸泥定期排放到污水处理站，用石灰中和后的废泥水送至矿渣增湿器随矿渣一起送入渣仓。在循环泵出口定期引出15%

（H2SO4）稀酸，送到稀酸贮槽。填料洗涤塔和间冷器分别设置稀酸循环系统。在间冷器循环槽内定期加入清水，并依次进入填料洗涤塔循环槽和空塔循环槽。

（4）干吸工段

由净化工段来的炉气在干燥塔内与93%浓硫酸直接接触，除去水份后，由SO2鼓风机送到转化工段。干燥塔出口浓硫酸流入循环槽，由泵送到阳极保护管壳式冷却器，冷却后再送到干燥塔内循环使用。在循环槽内加入第一吸收塔进来的浓度为98%硫酸，同时引出部分92.5% 酸到第一吸收塔循环，以维持干燥循环酸浓度。根据生产需要，在干燥循环泵出口引出部分硫酸，作为成品酸。由转化工段第III换热器来的转化气进入第一吸收塔，用98%浓硫酸吸收成硫酸。由转化器四段触媒出口的转化气，经第IV换热器换热后，进入第二吸收塔进行最后吸收。尾气经60m高烟囱放空。排人尾气SO2浓度≤400ppm。第一，第二吸收塔出口浓硫酸流入各自的循环槽后，由泵分别送到各自的阳极保护管壳式冷却器，冷却后再送至第一、第二吸收塔循环使用。在一吸循环槽内串入干燥塔引来的92.5% 酸，还需加入一定量的水维持浓度。多余的酸由一吸循环泵引出，作为成品酸。

（5）转换工段

SO2鼓风机出口含SO2浓度约为8.75%的干燥炉气，依次经第III 、I换热器升温后进转化器一、二段触媒，进行第一次转化。转化气经换热降温后送入第一吸收塔吸收。未经转化的SO2气体出第一吸收塔后，再经第V、II换热器换热后，进转化器第三、四段触媒层进行二次转化，最终转化率达99.6%以上。气体出转化器进入第V换热器降温后进入第二吸收塔吸收。贮酸工段来自干吸工段的成品硫酸经

计量槽计量后，由泵送入成品库贮存。

（6）余热回收

硫铁矿制酸过程中，焙烧产生的含SO2炉气温度达900~930℃，该炉气进入中压余热锅炉，中压余热锅炉产生的过热蒸汽送往汽轮发电机发电，经过发电做功后，降低为低压蒸汽，低压蒸汽满足磷酸一铵生产线和两钠生产线使用，冷凝水回脱盐水站。