冶炼烟气制酸工艺介绍—张云鹏.ppt

冶炼烟气制酸工艺介绍一冶炼烟气处理的必要性二冶炼烟气处理的主要手段三冶炼烟气制酸（3）烟气的净化流程一级动力波的工作原理：利用高速气体把从底部射入的液体冲击成无数细小液滴，使气液高度湍流混合，充分接触，强化传质传热，达到绝热降温和除尘的目的。一动来气≤65℃稀酸380V交流电源380V交流电源净化工段稀酸循环系统回净化流程（5）控制要点4转化工段（2）烟气转化工段的主体设备
换热器
转化器
鼓风机
（3）烟气流程Ⅰ交
1>二氧化硫气体的转化的化学方程
SO2+O2SO3+Q
从这个化学方程式可以看出这是一个分子数目减少（体积减小）和放热的反应。在SO2与O2反应生成SO3（这个从左向右方向进行的反应叫正反应）的同时，SO3也有一部分分解为SO2和O2（这个从右向左方向进行的反应叫逆反应）。因此，我们说SO2转化反应是一个可逆的反应过程。已反应了的SO2对起始SO2总量之比百分比叫做总转化率。
2>反应的平衡和转化率
在反应开始时，由于反应物（SO2）浓度很高，没有SO3，所以正反应速度很快，随着反应的进行，SO2和O2浓度减少，正反应速度变慢，而随着SO3浓度的增加，逆应速度变快。一个变慢一个变快，相互接近，最后达到正反应速度与逆反应相等。这时转化生成的SO3量刚好等于分解的SO3量。只要反应条件不改变，无论时间多长，反应物不再减少，生成物也不再增加。此时反应达到了化学平衡，反应速度为零。各个组分的浓度称为平衡浓度，这时SO2的转化率称为平衡转化率。化学反应达到了平衡就是在一定条件下达到了反应的极限，所以平衡转化率就是在该条件下可能达到的最大转化率。平衡转化率越高，则实际可能达到的转化率也越高。3>反应所用的催化剂
钒触媒含有7%-12%五氧化二钒，这是具有催化活性的主体成分。一般把五氧化二钒叫“活性剂”。还含有一定量的碱金属盐，通称碱金属盐为“促进剂”，或叫“助催化剂”，一般常采用钾的硫酸盐。触媒中除五氧化二钒、硫酸钾两种成分以外，还有大量的二氧化硅，它的作用主要是做载体。工业上一般采用硅藻土或硅胶，以用硅藻土为多。载体的作用使反应气体与触媒中活性组分充分接触，从而提高转化效率。
在高温下，触媒催化活性下降主要有以下原因：
（1）在高温下，触媒中的五氧化二钒和硫酸钾形成了一种比较稳定的，无催化活性的氧钒基——钒酸盐，分子式为：
4V2O5●V2O4●K2O
4V2O5●V2O4●2K2O
5V2O5●V2O4●K2O
（2）在610℃以上的高温作用下，触媒中的钾和二氧化硅结合，随着活性物质中钾含量的减少，使五氧化二钒从熔融物中析出来，造成催化活性下降；
（3）在610℃左右，五氧化二钒和载体二氧化硅之间会慢慢发生固相反应，使部分五氧化二钒变成了没有活性的硅酸盐。（5）控制要点5干吸工段（3）干吸工序的烟气流程电除雾来气≈30℃5>尾气的外排（1）双膜理论：在气液两相接触时其间存在着界面，界面双方又分别存在着一层稳定的气膜和液膜，一切质量和热量的传递必须克服气膜和液膜阻力后才可以进行，这就是我们所称的双膜理论。气体在干燥过程中，气体中的水蒸气通过气相主体以对流的形式扩散到气膜，然后以分子扩散的形式通过液膜，再以对流扩散的形式传递到液相主体，从而使气体得以干燥。根据“双膜理论”，我们在实际生产过程中可以从以下三方面着手，强化传质过程。
1>提高气液流动速度，使气膜和液膜变薄，更新快，有利于传质过程的进行。但流速过快，流体阻力随之增大，而且还会出现乳化和液泛现象。
2>增大气液接触面积，即一方面要注意选择表面积大、流体力学性能好的填料，如将拉西环改为矩鞍形环和阶梯环等。另一方面还要注意改进设备结构（因气液两相有稳定的界面，气液间接触面积的大小，主要由设备由设备结构决定），例如将填充塔改为泡沫塔等。
3>增加喷淋密度或改善喷淋状况，提高填料的润湿率，增加有效的接触面积。但要注意防止由此引起的阻力过大和带沫的现象，更要注意不能发生液泛现象。2>SO3气体的吸收原理
SO3被浓硫酸吸收后与其中的水化合成硫酸，其反应式为：nSO3+H2O→H2SO4+(n-1)SO3+89247J由此反应可知，随着SO3与水比例的改变，可以生成各种浓度的硫酸。若n＞1，则生成发烟硫酸；n=1，则生成无水硫酸；n＜1，则生成含水硫酸。
影响SO3气体吸收的主要因素
影响SO3气体吸收的主要因素有硫酸的浓度、吸收温度、循环酸量、设备结构和气速等。（5）控制要点6酸库工段四低碳生产