亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        硫磺制酸初始SO2濃度測量方法的探討

        2020-07-21 04:41:18楊海東陳中偉
        硫酸工業(yè) 2020年5期
        關(guān)鍵詞:爐氣制酸硫磺

        楊海東,陳中偉

        [威頓(中國)化工有限責(zé)任公司,貴州貴陽 550002]

        威頓(中國)達(dá)州化工有限責(zé)任公司(以下簡稱威頓達(dá)州)有2套硫磺制酸裝置,產(chǎn)能分別為800 kt/a和400 kt/a。硫磺制酸的SO2氣體來自硫磺在焚硫爐干燥空氣中的燃燒反應(yīng),硫磺燃燒生成的SO2濃度(也稱初始SO2濃度)不僅用于計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率進(jìn)而對生產(chǎn)裝置優(yōu)化調(diào)整,也關(guān)系著裝置運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此尋找一種準(zhǔn)確可靠的測量初始SO2濃度的方法是非常必要的。

        目前由于技術(shù)的限制無法直接測量初始SO2濃度,在生產(chǎn)中用碘量法測量轉(zhuǎn)化器一段進(jìn)口SO2濃度,再預(yù)估焚硫爐內(nèi)預(yù)轉(zhuǎn)化的SO2濃度,用于系統(tǒng)平衡轉(zhuǎn)化率計(jì)算。而焚硫爐內(nèi)預(yù)轉(zhuǎn)化的SO2濃度是隨負(fù)荷不斷變化的,φ(SO2)的變化區(qū)間為1.2%~3.2%,因此預(yù)估的預(yù)轉(zhuǎn)化SO2濃度是不準(zhǔn)確的。威頓達(dá)州的便攜式色譜分析儀使用性能穩(wěn)定,能準(zhǔn)確測量SO2濃度[1],但是用其測定需要人工輔助,無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)測量,為此威頓達(dá)州提出通過測量干燥空氣和硫磺的流量間接測量初始SO2濃度的方法。

        1 初始SO2濃度的直接測量方法

        1.1 碘量法

        碘量法是測定氣體中SO2濃度的傳統(tǒng)方法,對于硫鐵礦制酸及冶煉制酸裝置來說,該法的準(zhǔn)確度和重復(fù)性都比較好,但對于硫磺制酸裝置的轉(zhuǎn)化器進(jìn)口氣體,碘量法的測量結(jié)果則比實(shí)際濃度偏低,且重復(fù)性差,這主要是由于SO3與水結(jié)合生成的酸霧阻擋了SO2分子的擴(kuò)散。

        硫磺焚燒過程中,其中的有機(jī)物焚燒生成水,部分SO2轉(zhuǎn)化成SO3,SO3與水結(jié)合生成酸霧。取樣時(shí)氣體在取樣管中被急劇冷卻,溫度迅速低于露點(diǎn),使得酸霧粒徑非常小,顆粒數(shù)量非常多。當(dāng)氣體以氣泡形式通過反應(yīng)管時(shí),酸霧漂浮在氣泡中,阻擋了SO2分子的擴(kuò)散,使部分SO2分子不能到達(dá)氣液界面。轉(zhuǎn)化器各段的氣體中SO3濃度很高,SO3與碘液中的水結(jié)合生成酸霧附著于氣泡表面,阻擋SO2分子擴(kuò)散到氣液界面。因此,高濃度SO3會(huì)對碘量法的分析結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響。另外,碘量法為手工檢測,測量頻次低,不能及時(shí)對生產(chǎn)進(jìn)行指導(dǎo)。

        1.2 在線光譜儀法

        由于碘量法應(yīng)用于硫磺制酸生產(chǎn)過程中存在很大的弊端,所以采用在線光譜儀成為測量初始SO2濃度的發(fā)展趨勢。在線光譜儀預(yù)處理系統(tǒng)采用常溫法,通過SO2吸收光譜的衰減計(jì)算SO2濃度。同樣由于焚燒爐出口采樣的氣體中含有大量粒徑非常小的酸霧,而在線光譜儀的預(yù)處理系統(tǒng)很難把酸霧捕捉下來,導(dǎo)致分析儀無法測得準(zhǔn)確的SO2濃度?,F(xiàn)有的在線測量硫磺制酸初始SO2濃度的技術(shù)仍需完善。

        2 初始SO2濃度的間接測量方法

        2.1 方法原理

        初始SO2濃度是指進(jìn)入焚硫爐的干燥空氣和噴入焚硫爐的硫磺反應(yīng)生成的SO2濃度,一般設(shè)計(jì)值φ(SO2)為11%。當(dāng)初始SO2濃度偏離設(shè)計(jì)值時(shí),會(huì)產(chǎn)生以下后果:①當(dāng)風(fēng)量過剩時(shí)將消耗過多風(fēng)機(jī)動(dòng)能,過多風(fēng)量會(huì)帶走裝置熱量而減少回收熱量,增加能源的損耗,降低裝置的經(jīng)濟(jì)性;②當(dāng)風(fēng)量嚴(yán)重不足時(shí)或者缺氧燃燒時(shí),裝置將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的升華硫事故,堵塞吸收系統(tǒng)除霧器和填料使裝置無法運(yùn)行,被迫長時(shí)間停產(chǎn)檢修。由于現(xiàn)有的測量技術(shù)很難準(zhǔn)確測量焚硫爐的初始SO2濃度,筆者提出通過測量進(jìn)入焚硫爐的干燥空氣和液體硫磺的量計(jì)算初始SO2濃度的方法,其原理如下:

        硫磺中含有的砷、硒、碳?xì)浠衔锏入s質(zhì),在燃燒過程中生成的氧化物在爐氣中含量甚微,進(jìn)行物料平衡計(jì)算時(shí)可以忽略不計(jì)。硫磺燃燒生成的爐氣中二氧化硫的濃度可按式(1)計(jì)算:

        式中:φ(SO2)——爐氣中二氧化硫的體積分?jǐn)?shù),%;

        φ(O2)——爐氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),%;

        20.948 ——干燥空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),%。

        根據(jù)爐氣中的SO2濃度和硫磺中可燃燒的硫量可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量和硫燃燒所需的空氣量。假設(shè)硫磺在空氣中完全燃燒不產(chǎn)生升華硫,硫磺燃燒效率為100%,那么燃燒1 t硫磺,不計(jì)生成的SO3,煙氣體積按式(2)計(jì)算[2]381:

        當(dāng)爐氣中含有SO2和SO3時(shí),煙氣體積按式(3)計(jì)算:

        式中:V——煙氣體積,m3;

        GS——干基硫磺的含硫量,t;

        φ(SO2)——爐氣中SO2的體積分?jǐn)?shù),%;

        φ(SO3)——爐氣中SO3的體積分?jǐn)?shù),%。

        準(zhǔn)確測量進(jìn)入焚硫爐內(nèi)的干燥空氣和液體硫磺的量,即可按式(4)計(jì)算出焚硫爐內(nèi)初始SO2濃度:

        2.2 干燥空氣流量的測量

        焚硫爐所需的空氣是由鼓風(fēng)機(jī)送至干燥塔去除水分得到的干燥空氣[φ(O2)為20.948%]??諝獾钠骄鄬Ψ肿淤|(zhì)量為28.98,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(0℃,101.325 kPa)下密度為1.293 kg/m[2]112。硫磺制酸裝置每生產(chǎn)1 t硫酸需要干燥空氣約2 300 m3。隨著硫酸裝置的產(chǎn)能擴(kuò)大,現(xiàn)1 000 kt/a硫磺制酸裝置干燥空氣管道的直徑高達(dá)2 m,因此要實(shí)現(xiàn)干燥空氣流量的準(zhǔn)確測量,如何選擇流量計(jì)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

        測量大管徑管道空氣常用的流量計(jì)有阿牛巴、皮托管、文丘里等差壓類流量計(jì),通過測定空氣的溫度和壓力對空氣密度進(jìn)行補(bǔ)償后,再根據(jù)測定的空氣管道流速計(jì)算出生產(chǎn)所需要的標(biāo)準(zhǔn)空氣流量,因此流速測量誤差和密度補(bǔ)償誤差是影響標(biāo)準(zhǔn)空氣流量結(jié)果的重要因素。由于流量計(jì)口徑大,在國內(nèi)很難找到大口徑流量計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置,并且檢定流量大,檢定費(fèi)用昂貴,因此差壓類流量計(jì)的流量系數(shù)均是使用流量計(jì)廠家給出的理論計(jì)算數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)硫磺制酸裝置的節(jié)能效果,干燥空氣在管道內(nèi)的流速按10 m/s設(shè)計(jì),因此差壓類流量計(jì)所產(chǎn)生的差壓信號非常微弱,基本在100 Pa左右,差壓變送器在運(yùn)行過程中會(huì)因環(huán)境溫度的變化出現(xiàn)信號漂移,從而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。筆者在生產(chǎn)過程中使用差壓類流量計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn),測得的流量數(shù)據(jù)與實(shí)際流量相差很大,誤差常超出5%。在這種情況下測得的干燥空氣流量只能用于判斷調(diào)整硫磺制酸裝置負(fù)荷時(shí)干燥空氣的運(yùn)行趨勢,無法用于初始SO2濃度計(jì)算。

        筆者認(rèn)為,熱式質(zhì)量流量計(jì)測量精度高,重復(fù)性好,測量范圍寬,是測量干燥空氣比較理想的流量計(jì)。該流量計(jì)由測速傳感器和測溫傳感器組成,通過測量氣體流經(jīng)流量計(jì)內(nèi)加熱元件時(shí)的冷卻效應(yīng)來計(jì)量氣體流量。威頓達(dá)州使用熱式質(zhì)量流量計(jì)測量干燥空氣的流量取得了很好的效果,其性能參數(shù)見表1。

        表1 熱式質(zhì)量流量計(jì)性能參數(shù)

        2.3 液體硫磺流量的測量

        液體硫磺的凝固點(diǎn)約為114.5 ℃,熔點(diǎn)約為118.9 ℃。液體硫磺的黏度隨溫度的變化而變化,當(dāng)溫度為120~158 ℃時(shí),硫磺的黏度最小,流動(dòng)性最好,所以液體硫磺的輸送溫度一般控制在130~150 ℃。硫磺管線都設(shè)有蒸汽夾套為介質(zhì)保溫,液體硫磺在輸送管道中流動(dòng)的速度一般控制在1.0~1.5 m/s,最大流速為 1.8 m/s。

        硫磺制酸裝置常選用渦街流量計(jì)和孔板流量計(jì)測量液體硫磺的體積流量,再按密度為1.8 g/mL進(jìn)行質(zhì)量換算。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中,液體硫磺的密度隨著溫度的變化而變化[2]46,因此用體積流量計(jì)無法準(zhǔn)確測量液體硫磺的質(zhì)量流量。經(jīng)驗(yàn)表明,渦街流量計(jì)和孔板流量計(jì)都不是測量液體硫磺的理想流量計(jì),其在使用過程存在的問題主要表現(xiàn)有:

        1)渦街流量計(jì)運(yùn)行過程中容易受外界振動(dòng)干擾,當(dāng)?shù)拓?fù)荷小流量時(shí),會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)不計(jì)量的問題。

        2)孔板流量計(jì)屬于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置,準(zhǔn)確測量的量程范圍窄,量程比為3∶1,選型時(shí)要非常注意測量范圍。另外,液體硫磺需要保溫,孔板流量計(jì)需要配備隔膜差壓變送器。裝置停產(chǎn)檢修時(shí),如果流量計(jì)管道內(nèi)的液體硫磺沒有回流完發(fā)生凝固,固體硫磺會(huì)對僅有0.5 mm的隔膜差壓變送器的膜片造成機(jī)械損害。

        筆者推薦采用質(zhì)量流量計(jì)測量液體硫磺的流量,該流量計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):①測量精度高,重復(fù)性好,抗干擾能力強(qiáng);②測量管內(nèi)沒有阻力件,液體硫磺凝固后對流量計(jì)沒有影響;③使用溫度范圍寬,能在200 ℃高溫環(huán)境中正常使用;④能根據(jù)溫度變化自動(dòng)測量液體硫磺的密度,直接測量質(zhì)量流量。威頓達(dá)州測量液體硫磺流量使用的質(zhì)量流量計(jì)帶有蒸汽保溫夾套,其性能參數(shù)見表2。

        表2 質(zhì)量流量計(jì)性能參數(shù)

        3 結(jié)語

        威頓達(dá)州分別采用具有高精度的熱式質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)測量硫磺制酸關(guān)鍵原料干燥空氣和液體硫磺的流量,能間接準(zhǔn)確地計(jì)算出生產(chǎn)過程中的重要參數(shù)初始SO2濃度,解決了長期以來硫磺制酸裝置無法連續(xù)準(zhǔn)確測量初始SO2濃度的難題。使用的熱式質(zhì)量流量計(jì)和質(zhì)量流量計(jì)技術(shù)成熟,性能穩(wěn)定,相較于在線光譜分析儀經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、維護(hù)方便,值得其他硫磺制酸企業(yè)借鑒使用。

        猜你喜歡
        爐氣制酸硫磺
        燒結(jié)制酸廢水氨法協(xié)同處置技術(shù)研究與應(yīng)用
        二季度全球硫磺合同確定
        焦化脫硫廢液制酸與提鹽的比較分析
        更正
        多彩硫磺溝
        中國公路(2017年10期)2017-07-21 14:02:37
        爐氣冷卻器結(jié)疤原因及改善措施
        中東三季度硫磺合同繼續(xù)走低
        巴西簽訂三季度硫磺合同
        中國恩菲總承包納米比亞HUSAB硫磺制酸項(xiàng)目正式投產(chǎn)
        基于質(zhì)譜儀爐氣分析的VOD精煉過程模型開發(fā)
        上海金屬(2015年3期)2015-11-29 01:10:04
        色欲av伊人久久大香线蕉影院| 国产三级黄色片子看曰逼大片 | 国产无套中出学生姝| 欧美内射深喉中文字幕| 99久久久国产精品免费蜜臀| 国产免费激情小视频在线观看| 国产激情自拍在线视频| 精品国产性色无码av网站 | 久久国产精99精产国高潮| 东京热日本道免费高清| 亚洲中文字幕av天堂自拍| 超清纯白嫩大学生无码网站| 国产真实露脸4p视频| 中文字幕视频二区三区| 国产内射爽爽大片| 国产成人无码一区二区三区在线| 国产福利小视频在线观看| 成年男女免费视频网站点播| 欧美a级在线现免费观看| 国产成人vr精品a视频| 国产做床爱无遮挡免费视频| 少妇激情高潮视频网站| 中文字幕乱码熟妇五十中出| 东北无码熟妇人妻AV在线| 黄色网页在线观看一区二区三区| 日韩三级一区二区不卡| 亚洲av无码久久精品狠狠爱浪潮| 欧美午夜精品久久久久久浪潮| 熟女人妻一区二区中文字幕| 久久婷婷五月综合色奶水99啪| 中文字幕亚洲情99在线| 92精品国产自产在线观看48页 | 亚洲综合av一区二区三区蜜桃| 开心五月激情综合婷婷| 国产高潮流白浆免费观看不卡 | 中年熟妇的大黑p| 亚洲乱码少妇中文字幕| 成人av资源在线播放| 久久99精品久久水蜜桃| 成年女人免费v片| 成人性生交大片免费看激情玛丽莎 |