液体二氧化硫生产技术

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1． 生产原理 1.1 生产原理概述

主要是用柠檬酸和纯碱配制的柠檬酸纳溶液吸收高浓度SO2制得合格的富液经解吸、冷却、压缩制成合格的液体SO2成品。 1.2 主要化学反应过程

吸收过程可用一系列溶解和离解平衡表示 SO2（气）==SO2（液） SO2（气）＋H2O==H＋＋HSO3 Cit3－＋H＋==HCit2－ HCit2－＋H＋== H2Cit－ H2Cit－＋H＋== H3Cit 总反应式可表示为：

3SO2（气）＋3H2O＋Na3Cit==3NaHSO3+H3Cit

从总反应式看，正反应实际是一个SO2吸收的过程，逆反式实际就是一个离解的过程，自解吸塔中分解出SO2和水蒸汽的混合物。 2. 工艺流程概述

自制酸车间过滤器出来的420℃左右的SO2炉气，经省煤器降温至180℃以下后进入SO3吸收塔进行吸收净化，经98.0%～98.8%的浓硫酸吸收SO3气体并降温后，纯净的45℃以下的SO2气体进入SO2筛板一吸塔，经配制好低于40℃的柠檬酸钠溶液逆流吸收后（吸收掉70～80%的SO2气体），剩余20～30%的SO2气体进入二吸填料塔，经

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40℃以下的柠檬酸钠溶液再次吸收后，二次吸收后含非常微量的SO2尾气（低于500ppm）经尾气处理装置后排入大气。

第一、二贫液槽的柠檬酸钠溶液经过两次吸收后制备成富液被泵送入解吸塔，进入解吸塔的富液均匀流下被解吸釜出来的高亍103℃的蒸汽提供的热量进行解吸，解吸后的溶液后的溶液回到解吸釜后，再次解吸，解吸釜解吸的SO2和解吸塔解吸的SO2从顶部一起出来进入湿SO2冷却器，SO2被30℃左右的冷却水冷却后进入干燥塔进行脱水干燥，干燥的SO2气体进入制冷压缩机制得液体SO2，SO2液体及残余SO2气体经过冷却器冷却后变成合格的液体SO2，液体SO2进入计量罐经计量放入大储罐，然后充装入钢瓶后卖至客户。 3. 原材料消耗定额

硫碳： 0.5t SO2气体（100%）； 1.05t 水： 25.0t 50t 硫酸； 0.3t 电； 155kW 150kWh 柠檬酸；12kg 12kg 纯碱； 20kg 20kg 蒸汽； 3.0t 3.0t 4.

质量指标

4.1 柠檬酸（C6H8O7H2O）

指标名称 含量 （%）≥ 硫酸盐 （%）≤ 草酸盐 （%）≤ 重金属 （10－6）≤ 砷 （10－6）≤ 灼烧残液 ≤ 指标（一级） 99.50 0.03 0.05 0.0005 0.0001 0.10

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4.2 纯碱（Na2CO3）

指标名称 优等品 99.2 0.7 0.004 0.04 0.03 0.80 指 标 一级品 98.8 0.9 0.006 0.10 1.00 合格品 98.8 1.2 0.01 0.15 1.3 总碱量（Na2CO3） （%）≥ 氯化钠 （%）≤ 铁（Fe2O3） （%）≤ 水不溶物 （%）≤ 硫酸钠 （%）≤ 灼烧量 （%）≤ 4.3 SO2炉气 指标名称 指 标 二氧化硫含量 % 9.5～10.0 酸雾（H2SO4） g/Nm3 0.005 砷（AS） mg/Nm3 1 4.4 液体SO2指标 项 目 指 标 优等品 一级品 合格品 外观 无色或略带黃色的透明液体 SO2 % 99.97 99.90 99.60 残渣 % 0.010 0.040 0.20 水份 % 0.020 0.060 0.20 砷 % 0.000004 ―― ―― 4.5 分析频次 序号 项 目 地 点 指 标 频 次 1 SO2浓度 一吸塔进口 7.0～10.5% 3次/24小时 2 贫液SO2含量 一楼循环槽 ≤45g/L 3次/24小时 3 富液SO2含量 一楼富液槽 45～200g/L 3次/24小时 4 吸收酸浓度 一楼酸循环槽 97.5～98.8% 4次/24小时 5 干燥酸浓度 一楼酸循环槽 92.5～98.8% 4次/24小时 6 总柠檬酸含量 一楼循环槽 ≥100g/L 1次/24小时 7 硫酸根含量 一楼循环槽 ≤85g/L 1次/24小时 8 硫代硫酸钠 一楼循环槽 ≤10g/L 1次/24小时 9 成品SO2 一楼 SO2含重≥99.90% 1次/15天 水份≤0.04% 残渣≤0.06% 5. 物料衡算

以生产1000kg液体SO2成品为计算依据，则液体SO2成品的气体体

积数为1000÷64×22.4m3/kmol=350m3，作业损失SO2为3.25kg时，气体体积数

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为：3.25÷64×22.4m3/kmol=1.14m3，设所需SO2气体总量为；V9.5%SO2，尾气为0.05%SO2，则；

V进×9.5%－350－1.14=0.05%（V进－350－1.14）

解；V进=3689.8m3

物料衡算

柠檬酸；1.6kg SO2炉气；9.5% 纯碱；2.67kg 总气量；V进=3689.8

进

在进口为

柠檬酸；12kg SO2；1000kg 纯碱；20kg

柠檬酸；10.32kg 作业损失SO2；3.25kg 纯碱；17.33kg V=1.14m3

6. 生产工序介绍 6.1 工艺流程概述

从仓库领出合格的纯碱和柠檬酸，按比例要求将其混合加入溶解槽40～50℃的热水中，经过搅拌机充分搅拌后，将合格的柠檬酸钠打入第一、二贫液循环槽，同时将合格的98酸注入98酸循环槽内。然后开启98酸板式换热器循环水泵和省煤器水泵。98酸板式换热器循环水回到冷却塔经冷却后循环利用，省煤器出水回到制酸除氧器进行热水利用。等到98酸循环泵、第一、二贫液循环泵，按工艺要求将第一、二贫液流量调到20.0m3/h左右，酸循环量14m3/h左右，一切就绪后，通知调度准备接入SO2炉气，接入SO2炉气时，缓慢开启调节阀，直调节到所需气量为止。 6.2 吸收岗位 （1） 岗位任务

将炉气过滤器出来的SO2炉气首先经省煤器降温，然后用98%

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酸进行净化，再经过柠檬酸溶液二次塔吸收，制得合格的富液送至解吸岗位，吸收达标后的残余SO2气体经60m高的尾气烟囱排入大气。 （2） 流程简述

从制酸车间炉气过滤器出来的420℃左右的SO2进入省煤器，温度降至180℃以下后，进入SO2吸收塔进行吸收净化，经过98.0～98.8%、45℃纯净的SO2气体进入SO2第一吸收塔，经40℃以下的柠檬酸钠溶液吸收掉70～80%SO2后，合格的柠檬酸溶液进入富液循环槽，剩余的SO2气体进入第二吸收塔进行再次吸收，残余SO2气体低于500ppm进入尾气烟囱，排入大气。 6.3 解吸岗位 （1）岗位任务

主要任务是把吸收岗位送来的合格富液送至解吸塔及解吸釜进

行解吸，解吸出来的SO2经过两次冷却、气水分离后将SO2送至干燥压缩岗位。 （2）流程简述

从吸收岗位出来的富液（SO2含量＞65g/L），经富液泵送至贫富

液冷却器，与解吸釜回流高于100℃贫液进行热量交换后进入解吸塔，进入解吸塔的富液与逆向进入解吸塔高于103℃的SO2气体接触后，马上进行SO2脱吸，解吸出来的SO2气体进入湿SO2冷却器对SO2冷却后进入干燥压缩岗位，经解吸塔解吸的富液流至解吸釜进行再次解吸，解吸后的液体溢流至贫富液冷

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却器及贫液冷却器，经冷却至45℃以下的柠檬酸钠液，回流至第二贫液槽，如此往返循环利用。 6.4 干燥压缩岗位 6.4.1 岗位任务

本岗位主要任务是将解吸出来的SO2气体进行干燥，干燥后的SO2气体送至压缩机达行压缩液化，液化后的SO2气体经冷却后送到成品计量罐（槽），最后送至成品大储罐等待装瓶。 6.4.2 流程简述

来自解吸岗位冷凝器的被冷却至≤40℃以下的湿SO2气体，从干燥塔底部进入，被自上而下浓度为93.0～98.0%的干燥酸逆流接触进行均匀干燥，干燥后的SO2气体送到压缩机压缩，SO2气体经过0.4～0.5Mpa的压力压缩及管壳式冷却器冷却后，即成液体SO2，液体SO2顺着管道流入计量罐，计量后放入液体SO2成品大罐等待充装。

6.5 亚钠岗位（本次设计不做，微量SO2气体回到主流程） 6.5.1 岗位任务

本岗位主要任务是用纯碱吸收SO2第二吸收塔内排放的微量SO2气体，然后把纯碱吸收制得的酸水溶液，再用纯碱中和制成亚硫酸钠溶液成品。 6.5.2 流程简述

来自SO2第二吸收塔出口微量SO2气体，经过管道吸收器与来自纯碱吸收泵输送的波美度为33（密度为1.30）的纯碱溶液逆

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流吸收并不断加入波美度为40（密度为1.38）左右的纯碱溶液（或直接加入碱粉），经过循环吸收后，逐步提高亚硫酸钠含量至450g/L（波美度42～45），变成酸性，等到PH=5.0～5.5左右打至酸水储槽，然后放至纯碱中和槽用固体纯碱进行中和，当PH=7.0～10.0而且中和液加纯碱时没有气泡冒出，即中和完毕，溶液亚硫酸钠成品生成。 6.6 有关消防注意事项

（1） 液体SO2工段作业区备好足够数量的消防器材，当电器设备着

火时，使用干粉或四氯化碳灭火器，严禁使用泡沫灭火器和水灭火。

（2） 液体SO2成品槽压力应严格控制，其最高压力不得超过0.6Mpa，

一旦超压应及时将不液化SO2气体放掉，液体SO2成品槽严禁爆晒，严禁接近火源。

（3） 柠檬酸易燃，要妥善保管。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/y99t.html