10万吨硫酸装置操作规程完整.doc
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1、前 言硫酸是基本化学工业中产量最大、用途最广的重要化工产品之一,它不仅是化学工业许多产品不可缺少的原料,而且广泛用于其他工业部门。农业是国民经济的基础。现代化农业,需要有大量的化肥、农药,硫酸是生产化肥和许多化学农药的重要原料。在化学工业本身,用硫酸生产多种无机盐、无机酸、有机酸、化学纤维、塑料、医药品、颜料、染料和染料中间体等,是氟化学工业的重要原料;硫酸也是重要的化学试剂。在国防、能源、材料科学和空间科学中,硫酸用于制造炸药,从铀矿中提铀,生产制造重要材料钛合金的原料二氧化钛,合成高能燃料的原料等。本公司硫酸装置设计年生产能力为十万吨。一、硫酸的性质工业上贯称的硫酸,是指三氧化硫和水以任何
2、比例化合的物质。如果其中三氧化硫与水的分子数比小于或等于1时称为硫酸;而三氧化硫与水的分子数比大于1时称为发烟硫酸。硫酸的成分通常是以其中所含H2SO4的重量百分数来表示;发烟硫酸的成分通常是以其中所含游离SO3的重量对全部发烟硫酸重量的百分数来表示。常见硫酸的组成如表所示:名称H2SO4重量%SO3/H2O分子数比组成,重量%SO3H2O92%硫酸98%硫酸无水硫酸20%发烟硫酸65%发烟硫酸92.0098.00100.00104.50114.620.6800.9031.0001.3003.29075.1080.0081.6385.3093.5724.9020.0018.3714.706.4
3、3纯硫酸是一种无色透明的油状液体。发烟硫酸是粘稠性液体,它在常温下,能放出游离的三氧化硫,三氧化硫与空气中水分结合便形成白色烟雾,故称发烟硫酸。浓硫酸腐蚀性非常强,能同许多金属或非金属物质发生化学作用。浓硫酸有强烈的吸水性,常温下咋在空气中它不仅不会发,反而会吸收空气中的水分使浓度变稀,体积变大。下面介绍一下硫酸的结晶温度、密度、沸点及蒸汽压组成等性质。1、硫酸的结晶温度硫酸的结晶温度随着三氧化硫含量的不同而有较大的变化。在冬季,尤其是在严寒地区,为了避免硫酸在运输和储存中发生结晶,要求商品硫酸应具有较低的结晶温度。例如,在气温低时应生产93%的商品酸,因其结晶温度为-27,在气温高时,可生产
4、98%的商品酸,因其结晶温度为-0.7。2、硫酸的密度硫酸水溶液的密度先是随H2SO4含量的增加而增大,当硫酸浓度达到98.3%时,其密度为最大值。以后再继续提高浓度至100%时,其密度反而减小。发烟硫酸的密度随其中游离SO3含量的增加而增大,当游离SO3的含量增到62%时,密度为最大值,以后SO3的含量继续增加,密度反而减小。3、硫酸的沸点及蒸汽压组成常压下硫酸水溶液的沸点,随硫酸浓度的 增加而不断地升高,当浓度达到98.3%时沸点最高(336.6),以后则下降,至100%时沸点为296.2。发烟硫酸的沸点,则随游离SO3的增加而下降,直至44.7(液体SO3的沸点)为止。浓度在85%以下的
5、硫酸,加热沸腾时,实际上只有水被蒸发到气相中去。当继续提高浓度时,气相中除水蒸气,还有H2SO4存在。H2SO4的含量随硫酸浓度的增加而增加,至浓度达到98.3% H2SO4时,气相与液相组成,即98.3% H2SO4为一恒沸混合物。对于浓度大于98.3%的硫酸和游离SO3不大于30%的发烟硫酸,气相中同时含H2SO4和SO3。发烟硫酸含游离SO3超过30%后,沸腾时气相实际上是单一的SO3成分。因此发烟硫酸受热沸腾时,可以驱出全部游离的SO3,而最后残存硫酸的浓度也是98.3%。终上所述,气相中蒸气的组成不仅与硫酸的浓度有关,同时也与其温度有关,因为硫酸蒸气的分解随温度的增高而增大。4、硫酸
6、的粘度硫酸和发烟硫酸的粘度随其浓度的增加而增大,硫酸的粘度与温度的关系与一般流体的性质相似,即随温度下降而增大。二、硫酸的生产方法硫酸生产装置工艺技术采用接触法制取硫酸:沸腾炉氧化焙烧、稀酸洗气净化、“3+2”两转两吸、余热回收副产蒸汽发电等工艺,并采用DCS系统进行自动控制。生产工艺主要特点如下:、 采用沸腾炉氧化焙烧技术,提高硫的烧出率,并能实现沸腾炉磁化焙烧,为提高硫酸渣的利用价值打好基础;、 采用稀酸洗气净化流程,大幅度的减少稀酸排出;、 采用“3+2”五段转化工艺,使SO2总转化率大于99.7%,确保尾气中SO2达标排放;、 采用中温吸收工艺,以抑制雾粒的形成并增大雾粒粒径以便有效除
7、雾;、 在沸腾炉出口设置余热锅炉,并在转化段换热器出口设置一台热管省煤器,回收余热副产蒸汽用于发电,抽凝出的低压蒸汽供氟化工生产使用,较大幅度降低了生产成本;、 专门设置了尾气吸收装置,确保尾气在任何状况下都能达标排放;、 采用先进的污酸处理工艺,污酸处理后的水质可达到回用标准并全部返回生产系统回用;、 全厂总流程:原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸工段、成品工段、尾气吸收和污酸处理工段。三、硫酸生成化学方程式二氧化硫的生成 2FeS2=2Fe+4S-Q S+O2=S02 +Q4FeS+7O2=4S02+2Fe203+Q3FeS+5O2=3S02+ Fe304+Q二氧化硫接触氧化 2
8、S02+O2=2S03+Q硫酸的生成 SO3+H2O=H2SO4+Q一、原料工段生产操作规程1、岗位任务利用抓斗桥式起重机、圆盘给料机、皮带输送机、反击式破碎机等设备,按照原料质量指标要求,认真做好供料工作,为焙烧岗位提供质量稳定的生产原料,保证焙烧炉的连续供料。2、管辖围原料库,堆料场,铲车,1#、2#圆盘给料机料斗,1#、2#、3#皮带输送机,抓斗桥式起重机,移动皮带输送机,振动筛,反击式破碎机,电器,仪表及辖区卫生。3、原料工段工艺流程入库原料根据其质量指标,按车间下达的配矿比例进行合理搭配,用铲车将原料从原料堆场送入原料库,用抓斗机将料提入1#圆盘给料机料斗,经1#皮带输送机将原料送入
9、振动筛,原料经振动筛合格料由2#皮带输送机和移动皮带输送机送入2#圆盘给料机,再经3#皮带输送机将原料送入焙烧岗位储料斗,不合格粗料进入返料皮带输送机送入破碎机,破碎后经2#皮带输送机送入2#圆盘给料机。4、工艺流程示意图原料堆场 铲车 原料库 抓斗 1#圆盘给料机 1#皮带机 振动筛 返料皮带机 破碎机2#皮带机 移动皮带输送 2#圆盘给料机 3#皮带机 焙烧储料斗5、主要工艺控制指标 原料质量指标:S35% H2O6% Pb+Zn1% F0.05% As0.05% C2% 粒度3mm 每天输送成品料:330-340吨。6、开停车程序6.1、开车前的准备工作、 准备好岗位操作记录,工(器)具
10、,穿戴好劳动保护用品;、 检查辖区全部设备、电器、仪表是否完好;、 检查所有溜槽是否堵塞;、 检查各设备的润滑情况及油位是否符合规定要求。6.2、正常操作、 主意观察各设备的运转情况,各溜槽是否积料堵塞,如有积料或堵塞,及时清理;电动滚筒应在空载时启动,轴承不得有不正常的噪音,连接螺栓应无松动现象;、 听各台运转设备有无异响;、 检查轴承、电机温度是否过高;、 检查各润滑部位是否润滑良好;、 检查皮带是否跑偏,检查原因及时处理;、 及时与焙烧岗位联系,确保原料供应充足,不得发生断料;、 认真、及时、准确填写操作记录,清理干净各设备周围抛洒的原料;、 坚守岗位,认真做好交接班工作;、 检查振动筛
11、是否破损,如有破损则及时更换,筛孔眼是否堵塞,如有堵塞则用木榔头敲打疏通;、 发现料中有铁件、石头、砖块等杂物应拣出;、 确保原料三稳定,即粒度温度,含水稳定,硫含量稳定。6.3、开车步骤3#皮带机 2#给料机 2#皮带机 破碎机 振动筛 返料皮带机 1#皮带机 1#给料机6.4、停车步骤 首先停止给1#给料机加料,待1#给料机料送完后,其它输送设备料送完后,按下列顺序停车:1#给料机 1#皮带机 振动筛 破碎机 返料皮带机 2#皮带机 2#给料机 移动皮带机 3#皮带机6.5、紧急停车、 在设备运转过程中发生人身伤害事故;、 设备损坏或剧烈振动;、 突然停电。6.6、长期停车、 按正常停车程
12、序操作;、 彻底清理所有设备部积料;、 清理所辖区卫生,保管好所用工(器)具,锁好门,关好窗户,熄灭照明,切断电源。7、常见故障序号常见故障原因分析排除方法1皮带跑偏1、 负荷过重;2、 滚筒上粘料;3、 皮带过松或机尾丝杆调节不当。1、 减少负荷;2、 清理滚筒;3、 调节机尾丝杆。2皮带撕坏1、 皮带跑偏引起;2、 异物卡住皮带;3、 皮带接口不平。1、 紧急停车修理;2、 清理异物;3、 处理皮带接口。3供矿粒度不合格1、 筛网间隙太大;2、 筛网破裂;3、 筛网未固定好下滑;4、 清理斗子的矿送入贮斗。1、 更换合格的筛网;2、 补好筛网或更换;3、 把筛网调至原位固定好;4、 不得把
13、清理的疤块精料送入沸腾炉贮斗。4电动滚筒开不起来1、 筒有嗡嗡声;2、 电动机缺相;3、 过载;4、 因润滑不良导致机械故障。1、 通知电工检查处理;2、 通知电工检修;3、 将皮带上料铲掉,所卡部位清除;4、 机修工检查处理。5运行噪声大、振动大1、 连接螺栓松动;2、 轴承损坏;3、 缺少润滑油;4、 部机械故障。1、 紧固连接螺栓;2、 更换轴承;3、 加油润滑;4、 检查修理。6烧电机1、 电机绝缘不良;2、 电机导线缺相;3、 电机温度高;4、 电机保护装置失灵。1、 紧急停车找电工检查更换;2、 如有失火采用CO2灭火器;3、 停下相联设备,清理集灰;4、 找电工检查更换。7轴承发
14、热1、 缺油;2、 润滑油太脏;3、 轴与其它东西摩擦。1、 检查加油;2、 清洗并更换好润滑油;3、 调整皮带松紧度。8断电供电系统故障。报告班长电工,来电后按程序开车。9系统堵塞1、 料中有杂物;2、 溜槽积料;3、 料太潮湿;4、 斗提机链条太松;5、 链条磨损脱落。1、 停车清理;2、 清理溜槽;3、 调整料含水量;4、 调整或截短链条;5、 停车更换检修。8、安全注意事项、 岗位操作人员必须穿戴整齐,精心操作,严防绞伤;、 开启设备前必须检查轴承及转动部位的安全罩,确定无不安全因素时,方可开启设备;、 设备运行必须按规定顺序,现场启动;、 严禁跨越运行中的各种设备;、 设备运行中不得
15、处理各种不正常现象,处理时必须停机;、 电器设备故障应通知电工检查维修,不得私自处理;、 电器着火,先切断电源,用CO2或干粉灭火器灭火;、 设备维修时,应把电源闸刀开关拉下,并挂上禁止合闸的警示牌,同时设专人监护;、 设备运转过程中有异响、振动应及时停机维修。二、焙烧工段生产操作规程1、岗位任务将原料岗位送来的硫精砂连续均匀地投入沸腾炉,通入空气后燃烧制成SO2炉气供给干吸工段。2、管辖围焙烧细料储斗,喂料皮带机,沸腾炉,空气风机,消音器,空压机,点火油枪,齿轮油泵,连接管道,阀门,电器及仪表。3、岗位流程简述 焙烧细料储斗的合格原料由喂料皮带机均匀、连续地加入炉,空气自鼓风机送入炉。经焙烧
16、生成SO2炉气和灰渣,炉气经余热锅炉后降温,余热锅炉出来的炉气进旋风除尘器后,再进入电除尘进一步除尘,出电除尘器的炉气进入净化工段。矿渣经溢流口排入冷却滚筒出渣机排入排渣程序。4、工艺流程示意图来自原料工段 焙烧细料储斗 喂料皮带机 沸腾炉 余热锅炉 旋风除尘 电除尘 冷 却 增 湿 滚 筒 出 渣 机 去渣场5、主要控制工艺指标炉底上层温度: 800-900中层温度: 880-950炉出口温度:800-850炉底层压力:8000Pa(仅供参考)炉出口压力:-100 -200Pa(仅供参考)灰渣残硫:0.5%烧出率:99%转化器进口气浓:7.5-8.5%出口炉气浓度:12.5%空气风机电流:以
17、主风机风量视情况而定。6、开车程序6.1、开车前的准备工作、 检查沸腾炉本体、人孔、点火孔、下料口、矿渣溢流口及炉气出口等处的衬砖及耐火混凝土是否完好,炉膛及炉气出口是否清理干净;、 检查排渣管是否完好,溢流口高度是否符合要求;、 风帽周围耐火泥是否按要求填好捣实,高度是否合格,风帽孔眼应逐个检查并畅通;、 检查空气室和进风管并清理干净,检查空气总阀,炉顶放空阀等是否完好灵活;、 检查余热锅炉进气口是否畅通;、 检查料仓是否有存料;、 喂料皮带机、调速电机是否完好,减速机是否正常,启动后空转,检查运转是否正常,调速器是否灵敏;、 检查油泵、油枪、空压机是否处于备用状态(可进行外喷油燃烧检查),
18、准备好升温用柴油,引火物及用品完备;、 联系仪表工、电工检查仪表、电器及照明;、 烘炉按烘炉曲线要求严格进行操作;6.2、短期停车后的开车准备 、 开车前所有检修项目的清理项目全部完成,各清理孔和检查孔均已密封不漏气;、 联系原料工段供料、余热锅炉岗位做好开车准备;、 检查旋风除尘沙封是否良好,电除尘排灰是否畅通;、 通知电工给空气鼓风机配电柜送电。7、开车步骤7.1、初始开车和长期停炉后的开车7.1.1、升温前的准备:、 风帽压力的测定:在炉膛和风帽彻底清理基础上,开启风机在不同风量(或电流值)的情况下测量风帽的最大压力降;、 铺料。人工配好点炉用原料,用凉好的红渣过3mm筛与原料硫精砂搭配
19、成含S18-20%,H2O5%,粒度3mm的点炉料,人工加入炉,铺料厚度300-500mm(参考)。辅料前炉膛和风帽的检查应彻底,人工铺料时必须垫木板,脚不能踩在料上,以免造成局部压实不沸腾;、 冷沸腾。铺完料后,堵死下料口,盖住人孔,拉开楼顶放空阀,启动风机,逐步打开风机出口阀,用小风量试验。调节风机出口阀门,从点火孔观察炉沸腾情况。沸腾10分钟后停风机,打开人孔,观察炉固定层表面应平整,无凹凸不平现象,可认为合格,如有出现不平整现象,则要人工翻料,直至表面平整为止;、 点火。架好油枪,检查好空压机和油泵,开启空压机和油泵,点燃引火物;开启油枪阀喷气后再缓开油阀,逐渐调节油气比例,达到燃烧完
20、不冒黑烟。注意油枪角度应使火焰尽量充分接触固定层表面;、 在喂料皮带台上,备好晒干过筛后的干净河沙2-3吨。7.1.2、升温:、 沸腾炉升温要均匀缓慢,而且保持炉各部位升温平稳;、 当沸腾层中上层温度超过500时,启动风机,翻料1-2分钟,以后每隔5-10分钟翻料时间逐渐加长,根据沸腾层升温情况,调整翻动频率和时间,直至升温完毕;、 沸腾炉底层温度超过500时,通知转化岗位系统通气开车,打开加料,打开加料口,启动喂料皮带机,开始加料,熄灭油枪,盖好点火孔;、 根据炉底温度和压力的变化情况,调节加矿量,使沸腾层温度逐步升高,炉底压力逐渐加高。进料后随时观察炉渣的变化,及时调整进料量;、 根据炉子
21、出口负压情况,逐渐调整风量,增加投矿量,当炉底温度超过850时,即转入正常。加料、加风时要及时与转化工段联系,同时加大SO2风机抽气量,不能让炉子加料口出现正压炉气;、 系统点火正常后,立即拉下炉顶烟窗盖,同时盖好沙封,并用膏泥封死至不漏气;、 升温过程中要防止油枪熄灭,一旦出现此情况应将炉油蒸汽用空气置换干净后,才能点火升温,以避免发生爆炸事故;、 沸腾炉投产初期(24小时),低负荷运行,以防发生升华硫堵塞净化设备。7.2、短期停车后的开车、 接到开车通知后,做好准备,等转化风机房启动运行平稳后,由转化岗位通知再启动空气鼓风机;、 联系排渣岗位开车,再打开进料口,开启喂料皮带机往炉投料;、
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