硫酸生产方法

以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺

董子玉

1．概述

（1）硫酸的用途和产品规格

硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化

合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。

（2）硫酸生产的原料

生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。

硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含

煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。

含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和

合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。

（3）硫酸生产的方法

接触法制硫酸基本反应

（1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02

2．二氧化硫炉气的制造

(1) 硫铁矿的预处理

块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。

(2) 硫铁矿的焙烧

焙烧操作条件

a .温度焙烧温度控制在850—950r0

b ．矿粒度

c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。

焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。

(3) 炉气净化

①净化的目的和指标

工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下：

水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。

②净化原理及设备

根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、

干燥等净化方法逐级进行分离。

③净化流程净化流程分为湿法和干法两大类

湿法流程中，将炉气冷却，洗涤除杂，再升温(420?440C)转化，造成了“干湿病”。生产1吨酸排出10?15m3的酸性污水，污染严重，国外该流程已淘汰。此流程投资少，上马快，除砷氟效率高，我国90％的硫酸厂采用水洗流程。

干法流程短，在高温下进行，热利用率高。无污酸、污水排出，污染少。缺点是除As, Se, F 等杂质差，不适于含As, Se, F 多的矿料。

3．二氧化硫的催化氧化

(1) 催化氧化工艺条件

1. 最适宜温度从热力学角度SO2的氧化的平衡转化率随温度升高而降低，氧化反应宜在低温下进行。

适宜的炉气组成提高炉气中02的浓度都有利的。02的浓度越大，SO2的转化率越大，反应速率也越快；SO2的浓度越小，生产强度降低。SO2浓度还与催化剂用量、生产能力及总费用有关。

2. 压力SO2氧化是体积缩小的可逆的反应。增加压力有利于SO2的转化。常压下，转化率已达96％?98％。

(2) 二氧化硫催化氧化的设备和流程

①转化器按换热方式不同，转化器分间接换热式和直接换热式两类。

②工艺流程

a ．中间换热式四段转化流程

b ．四段转化空气冷激流程

C ．二转二吸流程

4．三氧化硫的吸收

将S03用硫酸吸收成产品酸；或从转化工序出来的转化气中S03含量不超过10％。使之与水蒸气结合成硫酸蒸气，再冷凝为酸。前者为吸收成酸，后者是冷凝成酸。

（1）吸收成酸

吸收成酸是用硫酸水溶液吸收S03 S03溶解在溶液中，与所含的水化合生成硫酸：nS03 + H28 H2S0牛（n-l）S03 + Q

当n> 1时，生成发烟硫酸；n—1时，生成无水硫酸；n v 1时生成含水硫酸。生产中用浓度为98.3％的酸来吸收，效果最好，过低过高都会使操作恶化。

（2）冷凝成酸

冷凝成酸适用于转化气中含有水分的场合，S03与水蒸气结合成硫酸蒸气：

S03（气）+ H20气）= H2S04气）+ 125 kJ （2 —20）

温度降低，平衡常数增大，平衡向右移动，生成大量H2S04蒸气。当H2S04勺蒸气的分压超过其饱和蒸气压，即凝成硫酸溶液：

H2S04（气）=H2S04液）+ 50.13 kJ（2 —21）

上述两个可逆反应构成一个平衡体系：

S03（气）+ H20气）===H2SO4 气）===H2SO4 液

冷凝成酸流程与吸收成酸流程相似，但两者存在不同之处。吸收成酸为化学吸收过程，吸收剂为98.3 %浓硫酸，操作温度较低，进塔气体温度在120?200C。冷凝成酸是物理

过程，使用硫酸的浓度较低，操作温度较高，一般转化气体进口温度保持在220?400C以上。

5．接触法生产硫酸的全流程

接触法流程的生产方法有多种，把不同方法的几个工序结合起来，构成不同的接触法生产硫酸全流程。通常有水洗、酸洗和干洗三种流程。

小结

从工业原料到合格产品的工业生产涉及诸多实际问题，一方面，矿石的加工处理、炉气的净化分离等物理过程，是硫酸生产必不可少的单元操作，焙烧和转化工序的化学反应的要求决定着矿石处理和炉气净化等物理过程进行的程度；另一方面，焙烧和转化本身又都是非均相化学反应过程，其速率是由表面反应，还是由扩散来决定，需通过宏观动力学研究确定。单元操作和宏现化学反应过程都是工业生产有别于化学实验研究而引入的新概念、新知识，要实施这些过程，选择适宜的设备、确定最佳的工艺条件、匹配合理的工艺流程则是化学工艺学研究的基本内容。前者在后续章节要陆续深入展开，后者在本节讨论中已几次涉及。

硫酸生产方法

以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 董子玉 1．概述 （1）硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SQ与H20以一定比例混合而成的化 合物，分为稀硫酸（H2SQ含量65%和75%）浓硫酸（H2SO含量92.5 %和98%和发烟硫酸（游离S03 含量20%）。 （2）硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料（含硫99.5%），原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含 煤硫铁矿。硫酸盐有石膏（CaSQ）芒硝（N82SQ）和明矶石［KA13（QH）6（SQ4）2］等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的SQ,炼焦的焦炉气和 合成氨厂半水煤气中的HS,及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 （3）硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 （1）S0 2的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造

(1) 硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45m m以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm送入料仓或焙烧炉。 (2) 硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a .温度焙烧温度控制在850—950r0 b ．矿粒度 c .氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。 (3) 炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分V 100;尘V 2;砷V 5;氟V 10;酸雾：一级降雾v 35, 二级电降雾v 5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、

硫酸生产工艺流程知识分享

硫酸生产工艺流程简述 本项目采用以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺。它的主要工序包括硫铁矿的焙烧、炉气的净化、气体的干燥、二氧化硫的转化和三氧化硫的吸收。基本工艺流程图如下： 1-沸腾焙烧炉；2-空气鼓风机；3-废热锅炉；4-旋风除尘器；5-文氏管；6-泡沫塔；7-电除雾器；8-干燥塔；9-循环槽及酸泵；10-酸冷却器；11-二氧化硫鼓风机；12，13，15，16-气体换热器；14-转化器；17-中间吸收塔；18-最终吸收塔；19-循环槽及酸泵；20-酸冷却器 经过破碎和筛分的硫铁矿或经过干燥的硫铁矿，送入沸腾焙烧炉l下部的沸腾床内，与经空气鼓风机2从炉底送人的空气进行焙烧反应。生成的二氧化硫炉气从沸腾炉顶部排出，进入废热锅炉3。矿渣则从沸腾床经炉下部的排渣口排除。

炉气在废热锅炉内冷却到约3500C，用以生产3.82Mpa、450摄氏度的过热蒸汽。主要的蒸汽蒸发管束设在废热锅炉内。装设在焙烧炉沸腾床内的冷却管也作为废热锅炉热力系统的一部分，与锅炉的汽包连接，用以回收部分焙烧反应热。 从废热锅炉出来的炉气，还含有相当数量的矿尘，经旋风除尘器4初步除尘后，进入净化系统。废热锅炉、旋风除尘器除下的矿尘，与沸腾焙烧炉排出的矿渣一起送往堆渣场，等待进一步处理或出售。净化系统包括文氏管5、泡沫塔6和电除雾器7。文氏管对炉气进行除尘和降温，炉气经文氏管后，其中绝大部分矿尘被除去。泡沫塔对炉气进一步除尘、降温。在文氏管和泡沫塔中，炉气中所含的微量三氧化硫，从硫酸蒸汽形态转变成酸雾；砷、硒和其他一些金属的氧化物则成为固态粒子，从气相中分离出来；它们一部分与炉气中残存的微量矿尘一起被洗涤除去，另一部分随气体进入电除雾器，在高压静电作用下被清除干净。 通常，控制出净化系统的炉气温度在400C以下，以保证干燥-吸收系统的水平衡。 净化系统中排出的高含尘的稀酸送入污水处理系统，经CN 过滤器处理后抽回系统循环使用。 经过净化的气体，在干燥塔8中被循环淋洒的浓硫酸干燥。干燥酸的浓度一般维持在93％左右。由于在气体被浓硫酸干燥的过程中放出大量热量，所以在干燥塔硫酸循环系统中设有酸冷却器10，用冷却水把热量移走，为了减少气体夹带硫酸雾沫对

硫酸生产工艺

二、二氧化硫催化氧化制硫酸 1. 生产方法和工艺过程 在硫酸生产历史上,出现过三种生产方法,即塔式法、铅室法和接触法。 (1)塔式法和铅式法是古老的生产方法。在中间装填瓷圈的塔型结构的设备或中空的铅室中进行,所用催化剂是二氧化氮,氧化过程可用下列反应式表示: ＳＯ2＋ＮＯ2＋Ｈ2Ｏ＝Ｈ2ＳＯ4＋ＮＯ ＳＯ2＋Ｎ2Ｏ3＋Ｈ2Ｏ＝Ｈ2ＳＯ4＋２ＮＯ ２ＮＯ＋Ｏ2＝２ＮＯ2 ＮＯ2＋ＮＯ＝Ｎ２Ｏ３

由此制得的硫酸浓度只有65%～75%,仅用作生产肥料(如过磷酸钙等),工业应用因浓度不高而受到限制。而且含硝化物硫酸对设备的腐蚀相当严重。 (2)接触法在20世纪50年代后建厂,现在基本上取代了塔式法和铅室法。该法是将焙烧制得的SO2与固体催化剂(开始是铂,后改用V2O5,现为含铯钒催化剂)接触,在焙烧炉气中剩余氧的参与下(通常还需配入适当空气或富氧以控制O2/SO2值恒定),SO2被氧化成SO3,后者与水作用可制得浓硫酸(98.5%)和发烟硫酸(含游离SO3 20%左右)。 接触法生产硫酸经过以下四个工序。 A 焙烧矿石(或硫磺)制备SO2化学反应式如下: ４ＦeＳ２＋１１Ｏ２＝２Ｆe２Ｏ３＋８ＳＯ２(硫铁矿焙烧) Ｓ＋Ｏ２→ＳＯ２↑(硫磺焙烧)

硫铁矿分普通硫铁矿(其中大部分为黄铁矿,亦含有白铁矿、磁铁矿,含硫量在25%～53%之间)、浮选硫铁矿(与有色金属伴生,含硫量32%～40%)和含煤硫铁矿(是煤矿的杂质,含硫量达40%)三种,主要成分有FeS,FeS2,Fe2O3,Fe3O4和FeO等,矿物中还含有铅、镁、钙、钡的碳酸酸,砷、硒、铜、银、金等化合物。在氧量过剩的情况下,为使矿物中的硫全部转化成SO2,焙烧温度需在600℃以上,此时烧渣中,铁主要以Fe2O3存在(尚有少量Fe3O4)。 上述碳酸盐分解生成氧化物后又与炉气中SO3反应生成硫酸盐。砷和硒化合物转化为氧化物,在高温下升华逸入炉气中成为对制酸有害的杂质。矿石中的氟化物在焙烧过程中转变成气态SiF4,也进入炉气中。 B 炉气精制目的是除去各种杂质,如三氧化二砷、二氧化硒、氟化氢、矿尘、水蒸气和酸雾等。其中三氧化二砷使钒催化剂中毒和催化剂中的钒逃逸,二氧化硒使钒催化剂中毒和使成品酸带色,氟化氢(由SiF4水解产生)则会腐蚀设备。它们在低温下(30～60℃)很容易用水或酸洗涤炉气而除去。

工业制备硫酸方法的演变

工业制备硫酸方法的演变 一、铅室法（1764---1900） 1、铅室法的基本原理是利用高级氮氧化物（主要是三氧化二氮）使二氧化硫氧化并生成硫酸：SO2+N2O3+H2O—→H2SO4+2NO 生成的一氧化氮又迅速氧化成高级氮氧化物：2NO+O2—→2NO2 NO+NO2—→N2O3 因此，在理论上，氮氧化物 仅起着传递氧的作用，本身并无 消耗。 2、衰败的原因 用铅室法制得的硫酸浓度 低而且往往含有很多杂质，用途 受到限制，这也是铅室法被淘汰 的重要因素（见硫酸工业发展 史）。 二、接触法制硫酸（1831---2011,现在很少用了） 1、接触法制硫酸的原料是黄铁矿。废气的吸收用到了生石灰。 2、接触法制硫酸可以分成三个阶段:造气、接触氧化、三氧化硫的吸收。 造气所用的设备是沸腾炉,进入燃烧炉的应该是硫磺或者是经过粉碎的黄铁矿和空气,反应方程为 S(s)+O2 (g)==点燃==SO2(g) ΔH= -297kJ/mol FeS2(s)+11/4 O2(g)==高温==1/2 Fe2O3(g)+2SO2(g) ΔH=-853kJ/mol 从燃烧炉出来的气体叫做炉气.除去杂质和矿尘的目的是防止催化剂中毒,进行干燥的原因是防止水蒸气与二氧化硫形成酸对设备的腐蚀和在接触室里对催化氧化的不良影响。 净化、干燥的炉气进入接触室与催化剂接触发生反应,反应方程式为 SO2(g)+1/2O2(g) ==催化剂== SO3(g)；ΔH=98.3kJ/mol (反应条件为400摄氏度到500摄氏度,五氧化二钒做催化剂.) 3、吸收三氧化硫是在吸收塔中进行的,踏中堆有瓷环.一般用98.3%硫酸吸收三氧化硫,形成硫酸,然后在稀释成所需浓度的硫酸。

硫酸庆大霉素生产工艺流程图

硫酸庆大霉素生产工艺 一、硫酸庆大霉素产品说明 1、产品名称及化学结构 1.1产品名称：硫酸庆大霉素（Gentamycin sulfate ） 1.2化学结构： 1. 2.1结构式： ·2H 2SO 4 C 1: R 1=R 2=CH 3 C 2: R 1=CH 3 R 2=H C 1a : R 1=R 2=H 1.2.2分子式： C 1: C 21H 43N 5O 7=477.61 C 2: C 20H 41N 5O 7=463.58 C 3: C 19H 39N 5O 7=449.55 1.2.3分子量： C 1: 477.61 C 2: 463.58 C 3: 449.55 C 1、C 2、C 1a 为硫酸庆大霉素的三个组分，各组分与2个分子的硫酸相结合，其成分折干效价为590μ/ml 以上。 2、理化性质 2.1性状：白色或类白色粉末，吸水性强，稳定性高，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂。 2.2比旋度：+1070～ +1210 3、产品质量标准 (查药典) 二、原材料、包装材料质量标准及规格 1、发酵部分 O O N H R 1R 2N H 2O O O H N H O H C H 3N H 2O H N H 3

三、生产方法及原理简介 硫酸庆大霉素的生产是以绛红色小单孢菌（）2号作为庆大霉素生产用菌种，在蒸汽消毒的培养基中不断扩大培养、发酵，通过菌种的次级代谢分泌出具有抑菌活性的庆大霉素。用离子交换树脂提取出菌分泌的活性物质，经精制、转盐生产出硫酸庆大霉素原料药。用以制成各种硫酸庆大霉素制剂，应用于临床治疗。 四、硫酸庆大霉素生产工艺流程图及操作条件 硫酸庆大霉素的生产过程主要包括以下四个部分：发酵生产、提取、精制、无菌压缩空气、无菌喷雾干燥。

【完整版】年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计实现可行性方案

年产5万吨硫酸法钛白粉生产工艺设计 可行性方案

摘要 本设计介绍了钛白粉的性质、用途、发展趋势、及各种钛白粉的生产方法并做相应的比较，最终采用目前国内普遍使用并且技术比较成熟的酸解法。 本设计的目的是完成年产5万吨酸解法钛白粉（金红石型）生产工艺设计，其中包括工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、主要设备的选型、生产过程中的三废处理以及废副产品的利用。 关键词：钛白粉；硫酸法；水解；工艺计算

目录 第1章概述 (1) 1.1 钛白粉的性质 (1) 1.2 钛白粉的用途 (2) 1.3 当前钛白粉生产质量标准 (4) 1.4 全球钛白的发展情况 (6) 1.4.1 国际钛白粉生产发展史 (6) 1.4.2 世界钛资源分布情况 (6) 1.5 国内钛白粉的发展情况 (8) 1.5.1 国内钛白粉生产发展史 (8) 1.5.2 我国钛矿的分布情况 (9) 1.5.3 国内钛白粉行业的发展前景 (9) 1.6 钛白粉生产工艺的比较及选择 (10) 1.7 国内外钛白粉的主要生产厂家 (11) 1.7.1 国外主要生产厂家 (11) 1.7.2 国内主要生产厂家 (13) 1.8 设计的目的及内容 (14) 第2章酸解法钛白粉生产工艺流程设计及主要工段介绍 (15) 2.1 反应原理 (15) 2.2 工艺流程方框图 (15)

2.3.1 酸解工段 (18) 2.3.2 浓缩工段 (20) 2.3.3 晶种的制备工段 (21) 2.3.4 水解工段 (23) 第3章酸解法生产钛白粉的工艺计算 (26) 3.1 物料衡算 (26) 3.1.1 原料计算(以生产1吨100 %TiO2计) (26) 3.1.3 结晶过程的物料衡算 (32) 3.1.4 过滤过程物料衡算 (32) 3.1.5 浓缩过程物料衡算 (34) 3.1.6 水解过程中的物料衡算 (35) 3.2 能量衡算(以生产1吨100 %TiO2计) (36) 第4章主要设备计算及选型 (41) 4.1 沉降池选型 (41) 4.2 蒸发器选型 (41) 4.3 水解罐选型 (41) 4.5 主要设备一览表 (42) 第5章污染物治理及废副产品的利用 (44) 5.1 废气的治理 (44) 5.2 废水的治理 (45) 5.3 废渣的处理 (46)

硫酸生产方法

以硫铁矿为原料的接触法硫酸生产工艺 1．概述 (1)硫酸的用途和产品规格 硫酸是重要的化工产品，用途十分广泛。工业硫酸是指SO3与H2O以一定比例混合而成的化合物，分为稀硫酸(H2SO4含量65％和75%)、浓硫酸(H2SO4含量92.5％和98%)和发烟硫酸(游离SO3含量20%)。 (2)硫酸生产的原料 生产硫酸的原料主要有硫磺、硫铁矿、硫酸盐及含硫工业废物。硫磺是理想原料(含硫99.5%)，原料纯，流程简单、投资少、成本低。 硫铁矿是世界上大多数国家生产硫酸的主要原料。分有普通硫铁矿、浮选硫铁矿和含煤硫铁矿。硫酸盐有石膏(CaSO4)芒硝(Na2SO4)和明矾石[KA13(OH)6(SO4)2]等，这些原料生产硫酸，还可生产其它产品。 含硫废物指冶金厂、石油炼制副产气及低品位燃料燃烧废气中的S02，炼焦的焦炉气和合成氨厂半水煤气中的H2S，及金属加工的酸洗液、炼厂的废酸与废渣。 (3)硫酸生产的方法 接触法制硫酸基本反应 (1) S02的制取将硫铁矿焙烧，制取S02 2．二氧化硫炉气的制造 (1)硫铁矿的预处理 块状硫铁矿和含煤硫铁矿需破碎和筛分。大矿石破碎至35-45mm以下，再细碎，使碎粒小于3-6mm，送入料仓或焙烧炉。 (2)硫铁矿的焙烧 焙烧操作条件 a．温度焙烧温度控制在850—950℃。 b．矿粒度 c．氧浓度氧浓度过高，生成的SO2在Fe2O3的催化作用下变为SO3，生成的酸雾多，加重净化负荷。 焙烧设备焙烧是在焙烧炉中进行。焙烧炉有块矿炉、机械炉、沸腾炉等几种型式，我国广泛使用沸腾炉。

(3)炉气净化 ①净化的目的和指标 工艺流程不同，净化指标有所差别，我国规定的标准(mg?m-3)如下： 水分＜100；尘＜2；砷＜5；氟＜10；酸雾：一级降雾＜35，二级电降雾＜5。 ②净化原理及设备 根据炉气中杂质的种类和特点，可用U形管除尘、旋风降尘、水洗(或酸洗)、电除尘、干燥等净化方法逐级进行分离。 ③净化流程净化流程分为湿法和干法两大类。 湿法流程中，将炉气冷却，洗涤除杂，再升温(420～440℃)转化，造成了“干湿病”。生产1吨酸排出10～15m3的酸性污水，污染严重，国外该流程已淘汰。此流程投资少，上马快，除砷氟效率高，我国90％的硫酸厂采用水洗流程。 干法流程短，在高温下进行，热利用率高。无污酸、污水排出，污染少。缺点是除As, Se, F等杂质差，不适于含As, Se, F多的矿料。 3．二氧化硫的催化氧化 (1)催化氧化工艺条件 1.最适宜温度从热力学角度SO2的氧化的平衡转化率随温度升高而降低，氧化反应宜在低温下进行。 适宜的炉气组成提高炉气中O2的浓度都有利的。O2的浓度越大,SO2的转化率越大，反应速率也越快；SO2的浓度越小，生产强度降低。SO2浓度还与催化剂用量、生产能力及总费用有关。 2.压力 SO2氧化是体积缩小的可逆的反应。增加压力有利于SO2的转化。常压下，转化率已达 96％～98％。 (2)二氧化硫催化氧化的设备和流程 ①转化器按换热方式不同，转化器分间接换热式和直接换热式两类。 ②工艺流程 a．中间换热式四段转化流程 b．四段转化空气冷激流程 C．二转二吸流程 4．三氧化硫的吸收 将SO3用硫酸吸收成产品酸；或从转化工序出来的转化气中SO3含量不超过10％。使之与水蒸气结合成硫酸蒸气，再冷凝为酸。前者为吸收成酸，后者是冷凝成酸。 (1) 吸收成酸 吸收成酸是用硫酸水溶液吸收SO3。SO3溶解在溶液中，与所含的水化合生成硫酸： nSO3＋H2O＝H2SO4＋(n-l)SO3＋Q 当n＞1时，生成发烟硫酸；n—1时，生成无水硫酸；n＜1时生成含水硫酸。生产中用浓度为98.3％的酸来吸收，效果最好，过低过高都会使操作恶化。 (2)冷凝成酸 冷凝成酸适用于转化气中含有水分的场合， SO3与水蒸气结合成硫酸蒸气： SO3(气)＋H2O(气)＝H2SO4(气)＋125 kJ (2－20) 温度降低，平衡常数增大，平衡向右移动，生成大量H2SO4蒸气。当H2SO4的蒸气的分压超过其饱和蒸气压，即凝成硫酸溶液： H2SO4(气)＝H2SO4(液)＋50.13 kJ(2—21) 上述两个可逆反应构成一个平衡体系：

制作硫酸的工艺流程

二、工艺流程说明 本生产装置为50kt/ a硫铁矿制酸，封闭酸洗净化，（3+2）二次转化二次吸收。硫铁矿经原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段等工序，其工艺流程详尽介绍如下： （一）原料岗位 在原料厂房内，经料斗至1#皮带入破碎机后经2#皮带至筛分，筛分后经3#皮带至大倾角皮带再至供料皮带进入沸腾炉料斗，料再由沸腾大炉料斗喂入沸腾炉。 （二）焙烧岗位 硫铁矿在沸腾炉内与空气鼓风机鼓入的空气在进行沸腾焙烧，焙烧出的高温炉气含SO2在12-13%，由炉顶侧向引出，沸腾层温度控制在800-850℃，经炉气冷却器冷却，沉降部分粉尘后再进入旋风除尘器进行除尘，同时SO2炉气降温至350℃左右再进入电除尘器进行除尘。 （三）电除尘器 来自焙烧工段的炉气，炉气温度约在350℃左右，含尘量约在30g/NM3，进入电除尘器，炉气中的微小尘粒受电场力的作用，经电离、荷电分别向阴极，阳极移动，并沉积于放电极线上和集尘极板上，通过振打，掉落至集灰斗，由溢流螺旋排灰机排出，炉气净化到含尘0.2g/NM3。进入净化工段。 （四）净化工段 净化采用内喷文氏管——泡沫塔——间冷器——电除雾器封闭稀酸洗净化流程。 来自电除尘器的炉气，炉气温度约在300℃左右，含尘量约在0.2g/NM3，首先进入内喷文氏管，炉气在喉管内以50米/秒气速冲击送入稀酸，使稀酸雾化，气体与液体充分接触，炉气温度降到65℃左右，炉气中大部分灰尘、砷、氟等杂质被除去。经增湿后的炉气进入泡沫塔进一步洗涤、冷却，炉气温度降至50℃左右，进入间冷器。炉气在间冷器内与水间接冷却，换热使炉气温度降至35℃以下，炉气中的热量绝大部分在此设备移出系统。进入电除雾器进一步除去残余的灰尘和酸雾，使炉气中酸雾<0.03g/NM3，砷<1.0mg/NM3，氟<3.0mg/NM3，净化后的炉气进入干燥塔。 由内喷文氏管流出的洗涤稀酸，温度60-65℃进入斜管沉降器，进行固液分离，清液回循环槽，斜管沉降器底部定期排出的酸泥及少量稀酸流至中和槽用石灰中和处理。 出泡沫塔的稀酸经脱气塔，回循环槽，循环使用。间冷器循环酸泵，根据间冷器降温情况间断启用。 因炉气带走的水份及排出的少量稀酸，所以净化工序应相应的补充水量，以保持净化系统的水平衡。（五）转化工段 转化采用（3+2）式，ⅢⅠ-ⅤⅣⅡ换热流程。从净化岗位经干燥塔，干燥塔除沫器的SO2炉气进入转化工段SO2风机，依次进入Ⅲa，Ⅲb，I换热器管间换热升温，再进入电炉，到转化器一段催化剂层进行反应，控制一段进口温度在415-420℃，反应后SO2、SO3高温炉气进入第I换热器管内与来自第Ⅲb的换热器管间的SO2炉气换热降温，控制二次进口炉气温度为455-460℃之间，入二段催化剂层进行反应，反应后的SO2，SO3转化气进入Ⅱ换热器管内与来自Ⅳb换热器管间二次转化炉气进行换热，降温，控制三段进口炉气温度在435-440℃之间，进转化器三段催化剂层进行反应。反应后SO2，SO3转化气经第Ⅲb，Ⅲa换热器管内与管外来自SO2风机出口炉气进行换热，降温至160℃左右进入第一吸收塔进行吸收。吸收SO3后的炉气经一吸塔金属丝网除沫器，依次进入Ⅴa，ⅤbⅣ换热器，进入Ⅱ换热器管间换热升温，再进入二转电炉，到转化器第四段催化剂层进行反应，控制四段进口温度415-420℃，反应后的SO3炉气进入第Ⅳ换

稀土分离冶炼工艺流程图

白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图

钐铕钆富集物 氧化钕 少钕碳酸稀土 分组氯化稀土 碳酸铈 酸铈 石油催化裂化剂 汽车催化净化剂剂 氧化镧 氧化铈 氧化镨 氧化钕 氧化镝 氧化铕 氧化釓 氧化铽 氧化钐 重稀土富集物 矿石粉碎 铁精矿 稀土精矿 氯化稀土 萃取稀土 碳酸稀土 硫酸体系萃取 稀土合金 稀土硅铁 盐酸体系萃取 转型 钍产品 金属镧 金属铈 金属镨 金属钕 金属镝 金属钐 熔盐电解 电池级 混合稀 土金属 钕铁硼永磁体 抛光粉 荧光粉 磁致冷材料 存贮光盘 稀土玻璃 镍氢 电池 钐钴永磁体 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自 行车 磁悬浮 磁选机

稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为： RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度 413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成 5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含 HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为 7.5～8.0，含RE2O310mg/L左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸 0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年

硫酸钾生产工艺操作规程

硫酸钾生产工艺操作规程 第一部分硫酸钾生产工艺规程 一、制造硫酸钾的原料： 本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾（KCL）其K2O≥60%，目前依赖进口。（国产KCL目前尚不能满足质量标准）98%硫酸来源于本公司硫酸车间。 该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。燃料采用煤气，来自本厂煤气站。 二、硫酸钾的性质和用途： 分子式：K2SO4分子量：174.24 物化性质：无色或白色晶体或粉末，味苦而咸。密度：2.662。 熔点：1069℃溶于水，不溶于乙醇，丙酮和二氧化碳，其水溶性略呈酸性。 用途：1、农业用肥料，用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。 2、用作药物（缓泄剂）并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。 三、硫酸钾及盐酸的质量规格： （一）硫酸钾 外观：无色或白色结晶体或粉末。 农业用硫酸钾技术指标[HG/T3279——89] (二)盐酸： 工业盐酸技术指标（GB320—93） 四、硫酸钾生产基本原理和工艺流程： 采用固定床【酸 [液] 盐 [固] 】复分解反应法。固态的氯化钾与98%硫酸按一定的投料比连续加入反应室，在高于500℃高温（一般控制在540——560℃）推动耙齿推料

（搅拌混合作用）的条件下进行反应。在维持正常床面的条件下原料连续投入，成品硫酸钾则不断由反应室出口（对称二处）排入成品推料机，经冷却伴有搅拌粉碎的条件下经气封输送器进入皮带机，再经过筛粉碎机粉碎入成品料仓。反应中产生之氯化氢气体用水吸收制取盐酸装入储罐。尾气在符合国家废气排放标准的前提下排入大气。 反应式：H2SO4+2KCL→K2SO4+2HCL——Q (副反应) H2SO4→SO3+H2O——Q HCL+H2O→HCL?H2O+Q (副反应) SO3+H2O→H2SO4+Q 〔附工艺流程图〕 现将本公司硫酸钾生产工艺流程简述如下: 〔一〕生产装置 1、硫酸钾反应炉 反应炉主要由燃烧室〔上部〕反应室〔中部〕烟道室〔下部〕组成，并配有加料及机械搅拌推料装置。 （1）燃烧室：处于反应室内顶，入口为空气进口、煤气进口，空气量及煤气量均可调。所用煤气来自煤气站，经计量后进入烧嘴燃烧，燃烧室 维持680—730℃以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室，空 气由送风机经复热器与烟道气换热后送至燃烧室，部分冷空气送至主 机系统以起风冷之效力。 （2）烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室来由烟道室经烟道及烟道气管道送至复热器与冷空气换热后经引风机、烟囱排入大气，高 温烟气在烟道室继续提供反应室所需热量以保证其正常动作及热量的 充分利用。 （3）反应室：处于燃烧室与烟道室之环抱中间，下部为反应床约28平方米，顶部为耐高温圆穹型黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿，以电机传动 经减速机齿轮边速，有主机轴带动其转速约1.1r/min，作为物料搅拌、 混合、粉碎、成品转移，维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有 硫酸及氯化钾分布器，硫酸分布器配有导槽一只，氯化钾分布器配有 两只流槽，加料分布器上部装有加料套筒，套筒穿燃烧室自炉顶而下， 硫酸及氯化钾加料管自反应炉顶外部经套筒分别引入两分布器之上 端。反应室配置对称硫酸钾成品出料口分布两侧，经导筒与推料机相 连。反应炉顶上部分别设有氯化钾及硫酸加料计量装置以维持硫酸钾 生产过程中控制合理的投料比，保证该产品高品质，低消耗及反应床 耙齿之较长使用寿命。反应室正常作业时控制微负压。 2、反应炉系统附属设备概况： （1）复热器：∮800*4000[H2505*DI，一组55根S≈12.3m2]冷空气与烟道气换热交换，预热回收。 （2）主机（附大型减速机与马达带动主轴）提供布料、混料、产品移出之效能。 （3）硫酸钾成品推料机：推料机筒体拌有冷却用夹套，该机作用为成品破

硫酸生产工艺技术标准

大冶有色金属公司企业标准 Q/DYJ.J.04.20-2002 硫酸生产工艺技术标准

2002-12-02-发布2002-12-10实施大冶有色金属公司发布

大冶有色金属公司企业标准 硫酸生产工艺技术标准 Q/DYJ.J.04.20-2002 1 主题内容与适用范围 本标准规定了利用转炉烟气和诺兰达炉烟气生产硫酸原、燃料的要求，主要设备、工艺及操作要点。 本标准适用于硫酸三系列（二工段）、硫酸四系列（一工段）及污酸处理（污酸工段）生产管理。 ２原料及主要材料质量标准 2.1 含二氧化硫烟气 2.1.1 硫酸四系列烟气量和烟气成分（设计值）见表1。 表 1 烟气量和烟气成份（净化入口） 烟气流量/m3.h-1（含量Ψ%） 成份 SO2SO3O2CO2N2H2O ∑（湿） 最大值13232(8.27) 341(0.21) 16960(10.60) 800(0.5) 11857(74.12) 100080(6.30) 160000(100) 最小值8932(6.38) 175(0.12) 14280(10.20) 700(0.5) 106393(76.00) 9520(6.80) 140000(100) 其他条件： （1）烟气含尘0.5g/m3 （2）烟气含砷87.5mg/m3（设计考虑短时间最大400mg/m3）（3）烟气含氟43.75mg/m3（设计考虑短时间最大200mg/m3）（4）烟气含氯25mg/m3（设计考虑短时间最大100mg/m3）2.1.2 硫酸三系列（设计值） a）进空塔烟气成分（V%）(平均) SO2 SO3 O2 CO2 N2H2O 7.06 0.28 11.15 4.8 65.3 11.2 b）进空塔烟气中含尘总量＜0.95g/m3，As＜0.40g/m3,

制作硫酸的工艺流程

制作硫酸的工艺流程公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

二、工艺流程说明 本生产装置为50kt/ a硫铁矿制酸，封闭酸洗净化，（3+2）二次转化二次吸收。硫铁矿经原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段等工序，其工艺流程详尽介绍如下： （一）原料岗位 在原料厂房内，经料斗至1#皮带入破碎机后经2#皮带至筛分，筛分后经3#皮带至大倾角皮带再至供料皮带进入沸腾炉料斗，料再由沸腾大炉料斗喂入沸腾炉。 （二）焙烧岗位 硫铁矿在沸腾炉内与空气鼓风机鼓入的空气在进行沸腾焙烧，焙烧出的高温炉气含SO2在12-13%，由炉顶侧向引出，沸腾层温度控制在800-850℃，经炉气冷却器冷却，沉降部分粉尘后再进入旋风除尘器进行除尘，同时SO2炉气降温至350℃左右再进入电除尘器进行除尘。 （三）电除尘器 来自焙烧工段的炉气，炉气温度约在350℃左右，含尘量约在30g/NM3，进入电除尘器，炉气中的微小尘粒受电场力的作用，经电离、荷电分别向阴极，阳极移动，并沉积于放电极线上和集尘极板上，通过振打，掉落至集灰斗，由溢流螺旋排灰机排出，炉气净化到含尘NM3。进入净化工段。 （四）净化工段 净化采用内喷文氏管——泡沫塔——间冷器——电除雾器封闭稀酸洗净化流程。 来自电除尘器的炉气，炉气温度约在300℃左右，含尘量约在NM3，首先进入内喷文氏管，炉气在喉管内以50米/秒气速冲击送入稀酸，使稀酸雾化，气体与液体充分接触，炉气温度降到65℃左右，炉气中大部分灰尘、砷、氟等杂质被除去。经增湿后的炉气进入泡沫塔进一步洗涤、冷却，炉气温度降至50℃左右，进入间冷器。炉气在间冷器内与水间接冷却，换热使炉气温度降至35℃以下，炉气中的热量绝大部分在此设备移出系统。进入电除雾器进一步除去残余的灰尘和酸雾，使炉气中酸雾