影响制酸系统尾气冒烟的原因分析

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1、影响制酸系统尾气冒烟的原因分析影响制酸系统尾气冒烟的原因分析【摘要】结合自己对一些硫酸厂尾气冒烟的排查过程，指出了 实际运行中易忽视的一些细节，并对吸收操作温度、浓度、淋洒酸量 等工艺操作参数提出看法。【关键词】冒烟；原因；漏气；酸浓；酸温；气温；淋洒酸量； 设备因素在铜冶炼烟气制酸的生产过程中，鼓风炉、连吹炉两炉烟气，经 过收尘、净化、二氧化硫转化、三氧化硫吸收后残余的废气中，含有 氮气，氧气，二氧化碳，二氧化硫，三氧化硫，硫酸雾等。其中二氧 化硫，三氧化硫，硫酸雾为有害成分，如控制不利，不仅会造成环境 污染，影响硫酸产量，还会因为酸雾含量超标以及三氧化硫排放后与 大气中的水份结合生成硫酸雾

2、，从而造成尾气冒烟的现象，同时控制 好尾气不冒烟，对于减少尾气酸雾的排放十分重要。一、影响尾气冒烟的原因 硫酸装置尾气冒烟是硫酸厂对运行中排放的尾气呈肉眼可见烟 雾的俗称，其实质是排放气体中硫酸雾的含量超标。1. 酸雾的主要来源有：a、净化工序的未除掉的残余酸雾。b、干燥塔内硫酸蒸气的凝聚。c、干燥后气体中残余的水分与转化后气体中三氧化在低温下结 合成酸雾，这部分酸雾量随着干燥标指标和操作条件而变。d、吸收后残余的三氧化硫在排入大气时与大气中水分凝聚而成 酸雾，这部分酸雾由三氧化硫吸收率而定。2. 造成硫酸厂尾气冒烟的原因有：a 主风机出口气体中的水分指标偏高。b 吸收塔淋洒硫酸的浓度和酸温异

3、常。c 吸收塔的进塔气体温度异常。d吸收塔的淋洒酸量异常。e吸收塔的设备因素。f自净化过来的气体中酸雾含量偏大。二、硫酸装置尾气冒烟的排查1.水分指标超标的排查a干燥塔出口至主风机进口间的气体管路存在漏点。硫酸装置的干燥塔出口至S02主风机进口间的气体管道，位于整 个硫酸装置气体负压的最高点。此段气体管道若有漏点，将导致相对 量较大、含湿量偏大的大气直接混入干燥后的SO2气体中。其结果是 造成主风机出口气体中的水分指标超高。主风机出口气体中的水分增 高，会导致进吸收塔SO3气体中湿含量增大，并进一步升高该气体的 露点温度形成硫酸雾从而造成尾气冒烟。这是硫酸生产者所熟知的。 表1为在三氧化硫为7

4、.0%时，炉气中含水量与转化后气体露点的关 系。表1、在三氧化硫为7.0%时，炉气中含水量与转化后气体露点的 关系（1）炉气中的含水量，g/m3 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50.6 0.7转化后气体的露点C 112 121 127 131 135138 141b位于干燥塔分酸器以上部位至主风机进口间气体管道上的测压 设施漏气。某硫酸厂干燥塔顶的丝网除沫器进口和出口均设置远传和就地 测压点，生产人员在现场测压点现场测压后出现设备测压点根部阀未 关闭的情况，如此，该阀门就成为了漏点。另一家硫酸厂，操作工在 现场测完设备的气体阻力后，未把连接于设备的测压软管扎上，而是 随手扔到干燥塔的平台

5、上，测压软管自然就成为了漏点。还有一家硫 酸厂尾气冒烟数日，漏点消除后困扰数日的硫酸尾气冒烟问题得以解 决。c、某硫酸厂，在主风机进口的气体管道上引一根塑料软管至化 验室。当测量二吸塔出口尾气的成分时，因二吸塔出口的气体正压偏 低，测量过程中易出现分析用的量气瓶排气不畅，他们用主风机进口 的负压将待测气体抽出。因化验员不太了解硫酸生产工艺的特点，分 析测定后随手将塑料软管随手扔到一边，而这根塑料软管就成了漏点 2、干燥塔进口带入水分含量偏大。 干燥塔进口气体夹带水量的多少与干燥塔进口气体温度和气体 中水沫夹带量有关。湿法净化进干燥塔的气体一般是被湿饱和了的， 进塔气体温度越高，带入干燥塔的水量

6、就越多。工艺上允许的最高进 干燥塔的气体温度是由干吸工序水平衡决定的。据工艺计算，当进转 化的SO2（e）8.0%,吸收率为99.95%，转化率为99.0%，干燥塔的进 气负压为8.0kPa，设定进干燥塔的气体不夹带水沫，当干燥塔的进 气温度超过40.4C时，炉气中所带的水量已超过生产98.0%硫酸所需 补入的新鲜水量，难以维持干吸操作的水平衡。考虑实际操作进干燥 塔的气体不可能完全不夹带水沫，其操作控制的干燥塔进气温度应该 更低。如果，干吸岗位的水平衡受到影响，干燥酸浓失控势必导致干 燥指标的失控。另外，水沫的夹带亦不容忽视。某硫酸厂因系统堵塞，塑料电除 雾器的工作负压偏高，因电除雾器出口气

7、体管道上的安全水封易抽掉 净化工干脆将加水管放入安全水封的水槽连续加水。因不易发现，该 厂的干燥酸浓曾较长时间维持不住，干燥指标超标。在停车处理系统 的堵塞后，将加水管移出安全水封，上述问题得以解决。三、吸收塔淋洒硫酸的浓度和酸温 吸收循环酸的浓度选择应着重考虑增大三氧化硫吸收过程的吸 收推动力。理论上，吸收循环酸控制在 98.3%最为理想。但实际操作过程中，酸浓不可能完全按 98.3%控制。其一，硫酸 在淋洒过程中在塔上部时和塔下部时的酸浓是不相同的，或者说淋洒 硫酸在三氧化硫吸收作业的始、末的浓度不同；其二、化验分析过程 会存在误差；其三、工艺操作精度难于实现。因此，将吸收塔的上塔 酸温按

8、98.1%98.4%控制更现实，亦完全可满足生产的实际需要。 在实际生产过程中，建议操作人员根据实际控制过程中三氧化硫吸收 率的变化作出相应的调整最好。吸收循环酸温控制则不太严格，也难以统一。有些厂吸收循环酸（吸收塔的淋洒硫酸）的上塔酸温控制在4750C，尾气已非常清 澈，而另外一些厂则需将上塔的酸温提高至5560C时，三氧化硫 的吸收率会比较高，其中个别厂将吸收循环酸的上塔酸温提升至65C 时，尾气的情况会比较好。其差异可能来源于被吸收气体中水分含量 的不同和吸收塔的自身因素（如填料性能、填料高度和分酸器的布酸 情况）差异等。四、吸收塔的进气温度控制 采用高温吸收工艺，提高三氧化硫吸收率。提

9、高吸收塔入烟气温度,控制在180C左右,高于硫酸蒸气露点， 使气体在进塔前不致于发生局部冷凝成雾，并为塔内的吸收温度保持 在露点之上创造条件。在提高吸收酸温同时，又提高了进塔气温，如吸收酸温低，仍能 在露点以下，并在塔内局部产生酸雾，把吸收酸温提高至90C，这 样就基本保证了吸收温度在露点以上避免了酸雾的生成，使三氧化硫 吸收率常年控制在99.95%c以上。五、吸收塔的淋洒酸量对吸收操作而言，合适的吨酸喷淋量在20m324m3/t硫酸左右， 较理想的喷淋密度以 1525m3/m2.h 为宜。如塔径选得较大的企业， 喷淋密度可按下限取值，反之，按上限取值。具体到吸收操作，一般 希望淋洒酸的上塔和

10、下塔时的酸浓差小于0.5%，一吸塔的淋洒酸的 上塔点和下塔点的酸温差控制在20C，且最高别超过25C。二吸塔 因吸收三氧化硫的量比较少，若采取和一吸塔相同的淋洒酸量，其淋 洒酸的上塔点和下塔点的酸温差一般在5C左右。六、吸收塔的设备因素吸收塔的空塔操作气速、淋洒硫酸沿整个塔截面的均布情况、填 料的性能以及填料的高度等对三氧化硫的吸收均有重要影响。空塔气 速和填料性能及填料的高度，是设计人员设计好的。而实际生产过程 中淋洒硫酸沿整个塔截面的均布情况则应引起足够的重视：瓷环的碎片堵塞管式分酸器的布酸孔。为了避免日后出现类似的 情况下建议，每年掏装瓷环后，将塔底的瓷环碎片清理干净；浓硫酸 循环酸泵入口处加装滤网；制作新的浓硫酸循环酸槽内增设隔墙。回 酸管和浓硫酸泵分别设置在隔墙的两侧并尽可能有较大的间距；建议 硫酸厂每年的大修时检查布酸孔的增大的情况。如果布酸孔增大较多 则要考虑更换。四、结束语在制酸系统中，由于吸收塔出口无尾气增湿，除雾装置的制酸系 统中，虽然气浓气量波动大，成分复杂，生产指标难控制，但只要加 强管理，精心操作，控制好水份，吸收率，酸雾指标以及相关环节， 基本可以避免尾气冒烟现象，为做好环保工作打下了基础。