硫酸工厂建厂环境要求有那些

有。

在硫酸工厂上班的人，长期接触到酸性物质，有可能会导致酸性物质对皮肤造成损伤；酒精有挥发性，在空气中溶度过高是很容易中毒。

化工厂主要是指一些生产化学物质的工厂，虽然化学物质被广泛应用于各个领域，但是也不能够否认，如果人体长期接触化学物质的话，会给身体带来巨大危害。

河南省荥阳市永兴化工厂

河南省陕县华源钡盐厂

河南省济源市金翔铅盐有限公司

洛阳符家屯硫酸厂

河南省河区化学试剂厂

河南省信阳化学试剂厂

开封市化学试剂二厂

用碰选硫铁矿烧渣原料经硫酸溶解、氧化、水解、聚合产品聚合硫酸

通交

实验佳工艺参数产品已实现工业化产并用于工业用水净化效良

关键词

垡_互渣鍪全堕煞盐产水处理

b

I』

1

前富

聚合硫酸铁(PFS)种高效机铁系

絮凝剂其式[F

(OH)

(SChh-

]

自70代问世已广泛用于甩水、

工业甩水净化及工业废水、城市污水、污

泥处理等面

该产品具毒、絮凝能力

强、絮凝oH值范围宽、投药量少及本低等

特点??

我通实验室研究利用武汉硫

酸厂硫铁矿烧渣.摸索套产聚合

硫酸

新工艺该工艺特点:

a.

原料源广泛价格低廉

b.

产工艺简单靠操作便产

周期短

c.

能耗极低整程需要外界

供热降低产本

d.

产品质量经检测析产品质量

指标完全达化工部标准HG2153-91要

求

2

PFS产工艺

2.1

PFS制备原理

武汉硫酸厂硫铁矿烧渣经磁选全

铁含量高达60%左右其组见表1

表1

磁选烧渣化组

用H2SO,溶解磁选硫铁矿烧渣

害Fe2(SO,)3:FeSO4溶液氧化剂

作用FeSO4氧化Fe2(SO4)3.

进行水解、聚合等反应粘稠状红褐色

透明液体聚合硫酸铁其化反应程

式:

04+4H28(h

~

Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O

Fe203+3H2SO4F电(Sq

)3+3H2O

FeS

堕

Fe2(

)3

Fe2(SO4)3+nH20

~

Fe2(OH)

(SO4)n/2+(n/2)H2SO4

m[Fe2(OH)

(s04)

2]

-

-

[F~2(OH)

(SOD

2]

2.2

PFS产工艺流程

PFS产工艺流程图1所示

硫酸术

氧化剂

术

怪l

洗强水

l

2.2.1

酸溶

按要求配比定量硫铁矿烧渣、水、

硫酸加入菖崾应釜同进行搅拌硫酸

硫酸_工业1996第2期

加入速度视反应激烈程度调整防

止料液溢或喷发

控制反应温度100~

120℃

反应间约1~1

5

h酸溶程即

完

2.2.2

氧化、聚合

酸溶反应完适补加少量水稀释

料液.控制总铁浓度定范围内待物料

温度降至60'(2左右加入氧化剂使亚铁离

氧化同进行聚合反应通控制氧化

剂加入量加入速度使整氧化、聚合

程反应温度始终控制60℃

左右间约

1h料液密度、全铁亚铁含量及pH值

均达标准即停止搅拌

2.2.3

滤

料液滤、离粘稠状红褐色透

明液体-

-

聚合硫酸铁产品送入品槽

用水洗涤滤渣洗涤水返反应釜收使用

2.3

佳工艺参数探讨

量实验基础我发现影响聚

铁产品质量主要素:硫酸与硫铁矿烧

渣比例:氧化、聚合反应温度及间

控制硫酸与烧渣比倒关键于保

证聚铁盐基度(聚合硫酸铁OH与1/3

Fd’间质量比)其比值通调节

H2SO,加入量控制加入量

少则体系酸度太低使部Fd

水解析

Fe(OH)

沉淀溶液变混浊加入量

则聚合产品盐基度达要

求且净水效

氧化、聚合温度若太低则砭应速度

慢使产周期延若温度太高则Fe

水解同析Fe(OH)沉淀我实

验室进行交实验结表明佳工艺参

数:

硫酸:硫铁矿烧渣(干)=1.卜1.2

氧化、聚合反应温度

60~65℃

氧化、聚合反应间

约l

h

2.4

产品质量

由该工艺制PFS产品质量完全符

合化工部标准HG2153-91具体见表2

表2

产品主要性能指标

41

·

3

应用

3.1

工业产概况

试基础.我武汉硫酸厂进

行工业试产结表明本工艺技术熟

靠所聚铁产品质量基本与试结

致

3.1.1

主要产设备

搪瓷反应釜(1.5m

)

台

锈钢离机

台

聚四氟泵

台

3.1.2

产本

聚铁产品产本见表3

表3

每吨产品本核算

3.1.3

预期经济效益析

该装置设计产能力1

000

t/a按每

吨聚铁售价650~700元计产值达65

~

70万元预期利税达25万元左右

3.2

用PFS净化工业用水

武汉硫酸厂工业用水原用聚合氯化铝

硫酸厂的成品酸一般都是98酸。

乃是最大的是化工行业，包括化肥行业。

化工行业中，无机化工行业用的多，比如化肥厂用来生产磷肥，硫铵；日化厂在生产洗涤剂时也需要使用硫酸；石油化工、化纤生产中也有使用。

冶金中用来浸出氧化矿物。

机械厂机件的化蓝（化黑）处理也要用酸。

污水厂用来中和碱性废水

早期的硫酸生产 15世纪后半叶，B.瓦伦丁在其著作中,先后提到将绿矾与砂共热,以及将硫磺与硝石混合物焚燃的两种制取硫酸的方法。约1740年，英国人J.沃德首先使用玻璃器皿从事硫酸生产，器皿的容积达300l。在器皿中间歇地焚燃硫磺和硝石的混合物，产生的二氧化硫和氮氧化物与氧、水反应生成硫酸，此即硝化法制硫酸的先导。

硝化法的兴衰 1746年，英国人J.罗巴克在伯明翰建成一座6ft（lft=0.3048m)见方的铅室,这是世界上第一座铅室法生产硫酸的工厂。1805年前后，首次出现在铅室之外设置燃烧炉焚燃硫磺和硝石，使铅室法实现了连续作业。1827年，著名的法国科学家J.－L.盖－吕萨克建议在铅室之后设置吸硝塔,用铅室产品(65％H2SO4)吸收废气中的氮氧化物。1859年，英国人J.格洛弗又在铅室之前增设脱硝塔，成功地从含硝硫酸中充分脱除氮氧化物,并使出塔的产品浓度达76％H2SO4。这两项发明的结合，实现了氮氧化物的循环利用，使铅室法工艺得以基本完善。

18世纪后半期，纺织工业取得重大的技术进步，硫酸被用于亚麻织品的漂白、棉织品的酸化和毛织品的染色。吕布兰法的成功，又需大量地从硫酸和食盐制取硫酸钠。迅速增长的需求为初兴的硫酸工业开拓了顺利发展的道路。

早期的铅室法工厂都以意大利西西里岛的硫磺为原料,随着硫酸需求的不断增加,原料供应日益紧张。19世纪30年代起，英、德等国相继改用硫铁矿作原料。其后，利用冶炼烟气生产硫酸也获得成功。原料来源的扩大,适应了当时以过磷酸钙和硫酸铵为主要产品的化肥工业的兴起,从而使硫酸工业获得更大的发展。1900年世界硫酸产量(以100％H2SO4计)已达4.2Mt。1916年,美国田纳西炼铜公司建成了一套日产 230～270t(以100％H2SO4计)的铅室法装置。它拥有四个串联的铅室，每个铅室的容积为15600m3,这是世界上容积最大的巨型铅室。由于庞大的铅室生产效率低、耗铅多和投资高，19世纪后半期起，不断有人提出各种改进的建议和发明，终于导致以填充塔代替铅室的多种塔式法装置的问世。

1911年，奥地利人C.奥普尔在赫鲁绍建立了世界上第一套塔式法装置。六个塔的总容积为600m3，日产14t硫酸（以100％H2SO4计）。1923年，H.彼德森在匈牙利马扎罗瓦尔建成一套由一个脱硝塔、两个成酸塔和四个吸硝塔组成的七塔式装置，在酸液循环流程及塔内气液接触方式等方面有所创新，提高了生产效率。

在苏联和东欧，曾广泛采用五塔式流程。到50年代，苏联又开发了更为强化的七塔式流程，即增设成酸塔和吸硝塔各一座，其生产强度比之老式的塔式法装置有了成倍的提高，而且可以用普通钢材代替昂贵的铅材制造生产设备。

铅室法产品的浓度为 65％H2SO4，塔式法则为76％H2SO4。在以硫铁矿和冶炼烟气为原料时,产品中还含有多种杂质。40年代起，染料、化纤、有机合成和石油化工等行业对浓硫酸和发烟硫酸的需要量迅速增加，许多工业部门对浓硫酸产品的纯度也提出了更高的要求，因而使接触法逐渐在硫酸工业中居于主导地位。

后来居上的接触法 1831年，英国的P.菲利普斯首先发明以二氧化硫和空气混合，并通过装有铂粉或铂丝的炽热瓷管制取三氧化硫的方法。1870年，茜素合成法的成功导致染料工业的兴起，对发烟硫酸的需要量激增，为接触法的发展提供了动力。1875年，德国人E.雅各布在克罗伊茨纳赫建成第一座生产发烟硫酸的接触法装置。他曾以铅室法产品进行热分解取得二氧化硫、氧和水蒸气的混合物，冷凝除水后的余气通过催化剂层，制成含43％SO3的发烟硫酸。

1881发起，德国巴登苯胺纯碱公司的R.克尼奇对接触法进行了历时10年的研究，在各种工艺条件下系统地测试了铂及其他催化剂的性能，并在工业装置上全面解决了以硫铁矿为原料进行生产的技术关键。当时的接触法装置都使用在较低温度下呈现优良活性的铂催化剂。但其价格昂贵、容易中毒而丧失活性（见催化剂中毒、催化活性）。为此，早期的接触法装置，无论从硫化矿或硫磺为原料，都必须对进入转化工序的气体预先进行充分的净化，以除去各种有害杂质。1906年，美国人F.G.科特雷耳发明高压静电捕集矿尘和酸雾的技术在接触法工厂获得成功，成为净化技术上的重要突破。

第一次世界大战的爆发，使欧美国家竞相兴建接触法装置，产品用于炸药的制造。这对接触法的发展颇具影响。1913年，巴登苯胺纯碱公司发明了添加碱金属盐的钒催化剂，活性较好，不易中毒，且价格较低，在工业应 用中显示了优异的成效。从此，性能不断有所改进的钒催化剂相继涌现，并迅速获得广泛应用，终于完全取代了铂及其他催化剂。

近30年的发展 第二次世界大战以后，硫酸工业取得了较大的发展，世界硫酸产量不断增长。

现代的硫酸生产技术也有显著的进步。50年代初，联邦德国和美国同时开发成功硫铁矿沸腾焙烧技术。联邦德国的法本拜耳公司于1964年率先实现两次转化工艺的应用，又于1971年建成第一座直径4m的沸腾转化器。1972年,法国的于吉纳-库尔曼公司建造的第一座以硫磺为原料的加压法装置投产,操作压力为500kPa,日产550t(100％H2SO4)。1974年,瑞士的汽巴－嘉基公司为处理含0.5％～3.0％SO2的低浓度烟气,开发一种改良的塔式法工艺,并于1979年在联邦德国建成一套每小时处理10km3焙烧硫化钼矿烟气(0.8％～1.5％SO2)的工业装置。

中国硫酸工业的发展 1874年，天津机械局淋硝厂建成中国最早的铅室法装置，1876年投产，日产硫酸约2t，用于制造无烟火药。1934年，中国第一座接触法装置在河南巩县兵工厂分厂投产。

1949年以前，中国硫酸最高年产量为 180kt(1942)。1983年硫酸产量达8.7Mt（不包括台湾省）,仅次于美国、苏联，居世界第三位。1951年，研制成功并大量生产钒催化剂，此后还陆续开发了几种新品种。1956年，成功地开发了硫铁矿沸腾焙烧技术，并将文氏管洗涤器用于净化作业。1966年,建成了两次转化的工业装置,成为较早应用这项新技术的国家。在热能利用、环境保护、自动控制和装备技术等方面，也取得了丰硕成果

1、增大反应物之间的接触面积。制造硫酸时把黄铁矿粉碎，并在沸腾炉中燃烧，从而加快反应的进行。用98.3%的浓硫酸吸收时，在吸收塔里填满瓷环，使液体和气体的接触面积增大，提高吸收率。

2、选择合适的催化剂。实际生产中，许多进行很慢的反应，不符合工业生产的要求，在使用催化剂后，使化学反应速率大大加快，从而缩短了化学反应达到平衡的时间。在430℃下，转化为的转化率可达到98%左右，如不使用催化剂，需很长时间才能达到平衡，如使用了催化剂，在数小时内就可能达到平衡。

原理二、提高原料转化率原理

1、增大反应物的浓度。根据勒夏特列原理，对于达到平衡后的可逆反应，在其他条件不变时，增大一种反应物的浓度，可使平衡向正反应方向移动，从而可以提高另一种反应物的转化率。在实际生产中，常使反应中原料较易得到、价钱比较便宜的反应物的浓度超过反应所需要的量，从而能提高较贵重原料的利用率。如煅烧黄铁矿制硫酸时，采用通入过量空气的方法使黄铁矿充分燃烧。

2、逆流吸收原理。用98.3%的浓硫酸吸收时，液体和气体的流向是相反的，液体自上而下，气体自下而上，使吸收更完全。在热交换中，冷的和热的气体（或液体），都是采用逆流的方法进行热量交换的。

原理三、生产工艺条件优化原理

1、原料气的组成。为了提高的转化率和加快反应速率，在原料气中要通入过量的空气，以增大氧气的体积分数，可以大幅度地提高的转化率和设备生产能力。

2、选择合适的温度和压强进行反应。转变成，最好在400℃~500℃进行，压强选择常压（因常压下的转化率就已经很高了）。实际生产中一般综合考虑反应特点和化学平衡移动原理并结合设备条件，选择最适宜的温度和压强，以利于反应的进行。

原理四、经济效益最高原理

1、热能充分利用原理。硫酸生产过程中三个主要反应都是放热的，可在制硫酸的工厂设置锅炉来加热水，用生成的水蒸气发电。在接触氧化时用放出的热量来预热未起反应的和空气，在接触室里起热交换作用。

2、循环原理。许多化学反应是可逆的，为了提高原料的利用率，化学工业上一般把未起反应的原料分离出来再循环使用，如用接触法制取中把未反应的（不能排放到空气中）加以回收再通入接触室中继续参加反应，以保证原料的充分利用。

3、综合利用“三废”——废水、废气和废渣。如硫酸工业上，尾气中可用浓氨水吸收制得氮肥或释放出循环使用，还可以用石灰乳吸收尾气中的制得石膏。

4、生产规模和厂址的选择。由于硫酸是腐蚀性液体，不便储存和运输，因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消耗量大的地区。工厂规模的大小，主要是由硫酸用量的多少来决定。硫酸厂选址应避开人口稠密的居民区和环境保护要求高的地区。

废气如：二氧化碳 二硫化碳 硫化氢 氟化物 氮氧化物 氯 氯花氢 一氧化碳 硫酸(雾) 铅 汞 铍化物 烟尘及生产性粉尘。

工业“废渣”是一种自然资源，要想方设法利用，以开辟新的原料来源，减少对环境的污染。

凡已有综合利用经验的“废渣”，如：高炉矿渣、钢渣、纷煤灰、硫铁灰、电石渣、赤泥、白泥、洗煤泥、硅锰渣、铬渣等，必须纳入工艺设计、基本建设与产品生产计划，实行“一业为主，多种经营”，不得任意丢弃。

“废渣”堆放场所，要尽量少占农田，不占良田。要有防止扬散、流失等措施，以防止对大气、水源和土壤的污染。

处理方法：

硫酸厂的"三废"治理已成为硫 酸工业发展的关键之一。从60年代开始,各国都在致力于工业化的治理研究。本文扼要地介绍了国内外硫酸工业"三废"治理概况、国内外已达到的水平及处理方 法等。文中例举了13种气、液、固的治理方法。目前国外的先进水平为废气中SO_250ppm,污水排放液已达可饮用的标准,烧渣可炼优质铁。但国内的" 三废"治理发展速度不如国外快。目前国内的水平是废气中SO_2≤100ppm,排放污水中的pH值、砷、氟等≤排放标准,烧渣处理后的精矿含铁55— 60%。