硫磺制酸工艺规程与操作规程

硫磺制酸工艺规程与操作规程

第一部分：工艺规程：

一：产品说明：

硫酸是三氧化硫（SO3）和水（H2O）的化合物，硫酸的分子式：H2SO4, 纯硫酸的分子量为98.08，是无色、无臭而透明的油状液体。

工业上生产的硫酸都是纯硫酸（100％）的水溶液。其性质如下： （一） 硫酸的浓度与比重：

商品硫酸的浓度为≥92.5％，浓度较高的硫酸比重与浓度对照表见下表。 在同一温度下，硫酸水溶液的比重随着它的浓度的增加而增加，当浓度达到97％时比重达到最大值，过此则递减至100％时为止。 同一浓度的硫酸，它的比重随温度的升高而降低。 20℃时硫酸的比重与浓度对照表

比重 1.79 1.795 1.8 1.805 1.81 1.815 浓度％ 86.3 87.0 87.7 88.4 89.2 90.1 比重 1.82 1.825 1.83 1.835 1.836 1.84

浓度％ 91.1 92.2 93.6 95.7 97.0 98.0 （二） 硫酸的结晶温度：

在浓硫酸（指浓度在90%以上）范围内，98％硫酸结晶温度-0.7℃，93％硫酸结晶温度-27℃。因此，商品硫酸为93%的硫酸。 （三） 硫酸的沸点和蒸汽压：

当硫酸浓度在98.3％以下时，它的沸点随浓度的升高而增加，浓度为

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98.3％的硫酸，沸点最高（336.6℃），以后则开始下降。100％硫酸的沸点为296.2℃。

硫酸水溶液上面的总蒸汽压，随其浓度的增加而逐渐下降，当浓度增加到98.3％时，蒸汽压降至最小值。

硫酸上面的蒸汽是由H2O、H2SO4和SO3分子的混合物所组成。在这种情况下，仅98.3％硫酸的蒸汽成分与液体成分相同。

水蒸汽压小是硫酸的重要性质。温度越低、浓度越高，酸液面上的水蒸气平衡分压越小。用浓硫酸来干燥气体就是利用了这一性质。 （四） 硫酸的稀释热：

硫酸能以任何比例与水混合。硫酸中加入水就有热量放出，用水稀释的浓度越低，放出的热量越多。

如果将硫酸无限稀释下去，直到再加水也不会有热量发生，这样整个过程放出热量的总和称为溶解热或无限稀释热，它等于22000卡/摩尔。

由于浓硫酸的稀释热很大，同时由于酸、水比重上的差异，因此，在实验室中稀释浓硫酸时，不能将水倒入硫酸，必须将硫酸慢慢注入水中，同时不断搅拌，以防反应过剧造成酸沫飞溅伤人。在生产过程中，需要往浓硫酸中加水时应当用密闭设备，上设足够大的水汽排出口，而且加水不可过猛。 （五）浓硫酸的特性： （1）、吸水性：

浓硫酸具有强烈的吸水性，浓硫酸容易吸收空气中的水而变稀，工业上利用这一性质将其作为空气或气体的干燥剂。而储存浓硫酸的设备或容器必须密闭，以防吸水。

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（2）、脱水性：

浓硫酸具有强烈的脱水性，浓硫酸能按水分子中氢氧原子数的比（2:1）夺去有机物中（如：蔗糖、木屑、纸屑、棉花等），而使被脱水的物质碳化而变黑。

如：C12H22O11=12C+11H2O

(3)、强氧化性：硫酸是一种化学性质活泼的强酸，除具有强酸的一般共性外，浓硫酸还具有强氧化性。常温下，浓硫酸与钢铁作用，能在钢铁表面生成一层致密的氧化铁薄膜，它保护内部的钢铁不再受腐蚀。因此，一般能用钢铁设备储运浓硫酸。

(六)、工业硫酸的质量标准： GB/T534----2002

项目 指标 优等品 硫酸（H2SO4）的质量分数 ％ ≥ 灰分的质量分数 ％ ≤ 铁（Fe）的质量分数 ％ ≤ 砷（As）的质量分数 ％ ≤ 汞（Hg）的质量分数 ％ ≤ 铅（Pb）的质量分数 ％ ≤ 透明度 mm ≥ 色度 ml ≤ 92.5或98.0 0.02 0.005 0.0001 0.001 0.005 80 2.0 一等品 92.5或98.0 0.03 0.010 0.005 0.01 0.02 50 2.0 合格品 92.5或98.0 0.10 ------ ------ ------ ------ ------ ------- 二：生产原理：

固体硫磺用蒸汽间接加热熔融后，在焚硫炉内与空气结合燃烧，其反应式： S + O2 = SO2

二氧化硫在转化器内，在钒催化剂的作用下，转化（氧化）成三氧化硫，其反应式：

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SO2 + 1/2 O2 = SO3

三氧化硫在吸收塔内与浓硫酸中的水结合生成硫酸，其反应式： SO3 + H2O = H2SO4 三：原辅材料及消耗定额：

序号 1 2 3 4 名称 硫磺 石灰 磷酸三钠 钒催化剂 消耗定额（kg/t标酸） 340 0.5 40g 0.12L 备注 依据硫磺质量调整 依据锅炉水质调整 四：包装、运输和储存：

工业硫酸的包装，数量较小可用瓷坛或塑料桶包装；数量较大应装于专用的槽车（船）内运输，槽车（船）应定期清理。工业硫酸的储存一般用钢制容器密闭储存。

硫酸的储运应严格遵守国家有关消防、危险品的安全条例。每批出厂硫酸的包装容器上应有清晰的符合GB190—1990中规定的“腐蚀品”标志。 五：环境保护

（一）环保检测及“三废”处理。

硫磺制酸装置环保主要检测点为：硫磺库的扬尘检测、风机房的噪声检测、尾气烟囱SO2含量的检测等。

硫磺制酸生产“三废”处理 ：

1、废渣：硫磺制酸液硫过滤机产生少量滤渣，年约30吨左右，此废渣可用作磷石膏制水泥的辅料，地坪冲洗微酸性水用尾吸塔二次石灰乳中和产生少量硫酸钙，年约24吨，用净化沉降器固液分离后，硫酸钙用作水泥原料。

2、废水：硫磺制酸生产废水主要是地坪冲洗水，前已述及，此废水中和、

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固液分离后，清液做地坪冲洗水循环使用。

3、废气：硫磺制酸生产的废气主要是尾气烟囱排放的含SO2尾气，工艺采用“两转两吸”，且设计增加了尾气吸收塔，尾气SO2排放2.38kg/h，远低于国家规定的排放标准。

（二）“三废”处理的措施、方法及标准。

1、废渣、废水零排放：硫磺制酸一般视作无废渣排放，我公司将少量滤渣和硫酸钙用作水泥原、辅材料，达到零排放；冲洗地坪水中和、固液分离、循环使用，达到零排放，废水排放执行 GB8978—1996标准。

2、废气排放：采用“两转两吸”加尾气回收，尾气SO2排放2.38kg/h。废 气排放执行GB16297—1996标准。

3 、噪声：硫磺制酸厂界噪声主要是主风机噪声，采用风机房封闭玻璃窗减 小噪声。厂界噪声执行GB12348—2008标准。

4、粉尘：硫磺制酸的粉尘主要是硫磺库的粉尘，采用原料颗粒硫磺采购时 严格执行标准，降低原料粉磺量；生产过程中，降低铲车铲磺时的扬尘。车间粉 尘执行GBZ2—2002标准。

（三）“三废”排放及处理一览表。

序号 1 2 “三废” 名称 废渣 废水 用作水泥原、辅料 循环使用 悬浮物≤150mg/L PH 6--9 3 废气 “两转两吸”加尾气回收 ≤39kg/h 或≤300ppm ＜5kg/h 二级标准 50m烟囱 0 0 处理方式 标准值 实际达到 备注 5

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