硫酸是现代工业中不可或缺的关键化学品,广泛应用于各行各业。农业上,它是生产磷肥、氮肥等农业生产资料的重要成分;化工领域,它是合成纤维、塑料、染料的关键原料;冶金工业利用硫酸提纯金属;制药行业依赖它进行有机合成;即使在半导体制造、锂电池回收等高新技术产业中,也离不开高纯度硫酸的参与。需求的不断增长推动着硫酸生产工艺的持续优化。 目前,应用最广泛的生产工艺是双接触双吸收工艺。
双接触双吸收工艺(DCDA)
原料准备与净化阶段:
无论是硫磺,还是硫铁矿,都可以分别通过在硫磺炉中燃烧或在焙烧炉中焙烧的方式,生成二氧化硫(SO2)气体。
从硫磺炉、焙烧炉中出来的SO2气体,需要进行除尘、冷却、洗涤和干燥等净化处理,以去除杂质,防止催化剂中毒。 其中,干燥的SO2气体和经过干燥的空气会汇合,进入下一环节。
转化与吸收阶段:
一段转化:净化后的SO2气体与干燥的空气混合后,进入一段转化器。在钒催化剂的作用下,部分SO2被氧化为三氧化硫 (SO3)。 一段转化器通常采用多层催化剂床层,并设置中间冷却,以提高转化效率。
一段吸收:从一段转化器出来的气体进入一段吸收塔。一段吸收塔采用循环浓硫酸作为吸收剂,SO3被浓硫酸吸收,生成更多的硫酸。
二段转化:经过一段吸收后,未反应的SO2气体进入二段转化器。在钒催化剂的作用下,剩余的SO2继续被氧化为SO3。 二段转化器通常采用更苛刻的反应条件以达到更高的转化率。
二段吸收:从二段转化器出来的气体进入二段吸收塔。二段吸收塔也采用循环浓硫酸作为吸收剂,SO3被浓硫酸吸收,进一步增加硫酸的产量。
在二段吸收中,可以通过调节二段吸收塔的运行参数,使硫酸吸收过量的SO3,从而得到发烟硫酸。对于储存在稀释罐中的发烟硫酸,可以用水稀释获得所需的浓度,避免酸从液体中逸出。
CYR-EX系列高精度硫酸防爆在线浓度分析仪可以安装于一段吸收塔出口的浓硫酸循环管线上,监测一段吸收塔的吸收效果,判断一段转化器的转化率是否达到预期。
二段吸收塔出口的浓硫酸/发烟硫酸循环管线,这是最重要的监测点。测量二段吸收塔出口的浓硫酸或发烟硫酸的浓度,是直接监控最终产品质量的关键。
对于发烟硫酸可以通过精确测量浓度来控制SO3的吸收量,确保发烟硫酸的浓度符合规格。对于普通浓硫酸生产: 确保最终产品浓度达标。
还可以安装于稀释罐出口的硫酸管线:测量稀释罐出口的硫酸浓度,以确保稀释后的硫酸浓度符合最终产品规格。
CYR-EX系列发烟硫酸防爆型浓度分析仪是专用于监测发烟硫酸的浓度仪。相比于高精度硫酸防爆在线浓度分析仪,它有着更广的测量范围和更高的测量精度。
关于发烟硫酸有个值得注意的点,其由于含有溶解的 SO3,容易产生气泡且粘度较高,气泡更难逸出。
但是我们的在线浓度分析仪,不受气泡、粘度、颜色、浊度、固体杂质和压力流速的影响。测量过程秒量级且结果精准。传感器为本安型Ex ia IIC T6 GA防爆,防爆主机等级为ExdllBT4或ExdllCT4。适用于有防爆需求的应用场景。
以下图片是一些实际应用场景。
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