含硫废水制酸装置工业优化

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摘要：含硫废水制酸装置在当今工业生产领域中的应用十分广泛。浓硫酸作为一种催化剂或直接反应材料，在生产过程中会产生大量的硫酸废液。而通过对含硫废水进行优化利用，不仅能够减少资源浪费、污染，还能够提高经济效益。基于此，本文重点探究含硫废水制酸装置工业运行优化方法，旨在提高生产装置的效能。

关键词：含硫废水；制酸装置；工业运行；优化

在我国化学工业生产领域中，硫酸作为一种催化剂或直接反应材料，在工业生产过程中会生成大量含硫废水，这些废水如果直接排放会造成环境污染，因此为了实现含硫废水的二次利用，相关领域研制出了含硫废液制酸装置。含硫废液制酸装置可以将含硫废水中的硫元素回收、过滤、再加工，用含硫原材料制取二氧化硫气体，并在催化剂的作用下，将二氧化硫气体转变成为三氧化硫，之后采用硫酸水稀释的方式对三氧化硫进行吸收，最终得到了硫酸产品。含硫废液制酸装置根据不同的原材料也有不同的种类，大体上分为如丙烯腈装置废酸、MMA装置废酸、染料装置废酸等。但是在制酸装置运行中，还存在着能耗较高、长周期稳定运行以及环评排放的问题比较突出，使得装置利用率不高，最终会影响整个工业生产效率和质量，需要进一步优化改进。

1空气预热系统运行优化

在含硫废水制酸当中，由于需要非常多的热量作为支持，这些热量主要是来源燃料燃烧产生热能，但是燃烧材料会产生大量的烟道气，所以二氧化硫浓度会有所降低，对制酸不利，同时尾气排放也会造成大量的污染问题，为了解决此类问题。可以采用空气预热系统，安装到焚烧炉前部位置，此系统能够在高温环境下提供助燃气，从而提高助燃效率，瞬间将燃料升温到800℃，通过实践证明，13万吨/年含硫废酸制酸装置焚烧系统能够降低15%燃料消耗，降低了20000Nm3/h的烟道气量。其中，焚烧空气加热炉可以在温度1000℃以上时进行间接加热，充分回收烟气热能。其主要的工作原理是不同温度条件下烟气的热导原理，可以将空气加热分为对流加热和热辐射加热。热辐射加热往往温度要高于600～800℃，强度相比对流加热来说效果跟好，传热面积小且热量传到更加集中、更大。

2开工盲板改造

硫酸装置在正常生产和转化器升温工艺流程切换期间会造成转化系统、焚烧炉系统的能量丢失，因此装置需要采用11块盲板将两个工艺系统进行隔离。由于盲板的体积相对较大，最大盲板为DN3000，最小盲板为DN1200，在拆装时需要采用大量的器具和人工，并且切换时间较长，通常需要维持在3h，长时间的操作会降低转化器床层温度，更加接近催化剂燃烧温度，从而对硫酸装置转化器升温完毕投料是否成功产生影响。这就需要对11个盲板结构进行改造。

3烟酸管线改造

硫酸装置强酸吸收单元烟硫酸系统管线在长期使用当中会产生漏点，在2个月时间之内，会频繁造成装置反复开关，甚至是停工，对装置正常运行造成了严重的影响。通常泄漏点都会出现在弯头焊接位置。经过泄漏部位切割之后，发现管线焊接部位存在着错边情况，并沿着浓硫酸流向位置，造成大量的椭圆形腐蚀问题，焊缝下游腐蚀问题会更加严重，通过调查结果表明，出现硫酸管道穿孔与硫酸流速、管材材料有着直接关系，装置采用扩大酸管线的方法降低流速，并将碳钢管线的材质更换成为高硅不锈钢材质，这样即可极大的缓解酸管线频繁泄露等问题。

4尾气脱硫系统优化改造

通过对《中华人民共和国国家标准大气污染综合排放标准》进行分析可以发现，其标准为：经过吸收单元的尾气装置，需要经过72m高的烟囱排放到大气中，并且二氧化硫排放量不得超过54kg/h，硫酸雾排放指标要小于30mg/m3。这就需要贯彻节能减排的理念，采用尾气脱硫技术吸收二氧化硫。装置选择液碱作为脱硫剂，这样即可和二氧化硫产生反应直接生成硫酸盐溶液，之后对废水进行处理，并经过52m的高烟囱直接排向大气中。尾气脱硫单元采用最终吸收塔产生的二氧化硫产生的余压，把高温的尾气直接输送到高效逆喷洗涤塔当中，并和向上喷射洗涤液相接触，在内部使得气、液物料充分接触反应，达到达标排放的目的。在高效逆喷洗涤塔内部，连续不断的接触区域形成了高缩流区，也就是人们所说的泡沫区，液体在该区域表面更新速度极快，气体可以被急冷到饱和温度，混合效果强烈，端流、剪切及髙速的表面更新率使得液相、气相充分地接触，同时脱除了酸性气体（SO2+SO3）和酸雾，达到此效果所需的液气比很低，因此，物料逆喷管需要做得很紧凑。在通过完全充分的混合之后，其混合会一同进入到分离槽当中，液体会直接进入到高效逆喷洗涤塔下方，气体会通过液沫分离器直接由上部排气烟囱流出，收集的液体在经过了循环泵输送到逆喷头中，循环设备设施采用一用一备的方式，这样即可保障整个系统运行的稳定性，也使得二氧化硫排放量降低到35kg/h。

5结语

综上所述，为了能够提高含硫废水制酸装置的运行效率、减少污染排放，降低运行成本需要对该装置进行优化改造。本文提出了空气预热系统、开工盲板改造、烟酸管线改造、尾气脱硫系统优化改造方法，在实践应用当中也有不错的效能和表现，极大的降低了二氧化硫排放和提高了燃烧效率，对提高制酸经济效益、社会效益有着重要意义。

参考文献：

[1]胡庆.30万吨/年含硫废水制酸装置的控制系统设计与实现[D].华东理工大学,2011.

[2]张青.35kt/a含硫废液制酸装置设计简介[C]//全国硫酸工业技术交流会.2012.

作者：任景浩 单位：吉化北方化学工业有限公司科技与发展规划处