鋅冶煉制酸干吸工序二氧化硫濃度與干燥塔入口溫度的計(jì)算

田國(guó)旭 趙富城

摘 要：本文計(jì)算了鋅冶煉制酸系統(tǒng)干吸工序干燥塔入口溫度與二氧化硫濃度的關(guān)系；通過(guò)研究?jī)烧叩年P(guān)系，進(jìn)而指導(dǎo)生產(chǎn)中干吸工藝指標(biāo)的控制。

關(guān)鍵詞：鋅冶煉；干吸工序；干燥塔入口溫度；二氧化硫濃度

巴彥淖爾紫金有色金屬有限公司鋅冶煉制酸系統(tǒng)為兩轉(zhuǎn)兩吸轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，經(jīng)焙燒工段過(guò)來(lái)的煙氣經(jīng)過(guò)湍沖塔、冷卻塔、一級(jí)電除霧、二級(jí)電除霧后進(jìn)入干燥塔，經(jīng)干燥塔干燥后經(jīng)過(guò)二氧化硫風(fēng)機(jī)送入轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。在正常生產(chǎn)中二氧化硫濃度會(huì)有一些波動(dòng)，二氧化硫濃度的波動(dòng)會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成一定的影響，所以我們通過(guò)計(jì)算研究不同二氧化硫濃度下、干燥塔入口溫度的調(diào)節(jié)范圍。

1 已知條件

二氧化硫風(fēng)機(jī)出口煙氣的二氧化硫濃度ηSO2，干燥塔進(jìn)口煙氣負(fù)壓Pin=5000Pa，吸收率99.95%，轉(zhuǎn)化率99.6%，當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?9000Pa，計(jì)算該廠二氧化硫風(fēng)機(jī)出口煙氣的二氧化硫濃度與干吸工序干燥塔入口溫度的關(guān)系。

2 計(jì)算過(guò)程

93%硫酸中H2O質(zhì)量：SO3質(zhì)量=24.09：75.91，

98%硫酸中H2O質(zhì)量：SO3質(zhì)量=20.01：79.99，

理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT， PV=（m/M） ×RT

推出m=（PVM）/RT

mH2O=（PH2OVH2OMH2O）/RT

mSO3=（PSO3VSO3MSO3）/RT

mH2O：mSO3=（PH2OVH2OMH2O）/（PSO3VSO3MSO3）

=（PH2OMH2O）/[（P大氣-Pin-PH2O）×MSO3×ηSO2×吸收率×轉(zhuǎn)化率

代入數(shù)值得：

93酸：PH2O=（117898.9ηSO2）/（1+1.403558ηSO2）

98酸：PH2O=（92937.68ηSO2）/（1+1.106401ηSO2）

根據(jù)上面兩式計(jì)算出生產(chǎn)93酸與98酸在不同氣濃時(shí)的PH2O。（表1）

再查飽和水蒸汽壓力下對(duì)應(yīng)的溫度得到表2。

3 得到此溫度的指導(dǎo)意義

3.1 知道在氣濃在7.0%時(shí)，產(chǎn)93酸，干燥塔進(jìn)口溫度應(yīng)該小于40.3℃，產(chǎn)98酸時(shí)，干燥塔進(jìn)口溫度應(yīng)該小于36.2℃。

3.2 通過(guò)表2可以看出在對(duì)應(yīng)的濃度下產(chǎn)93酸與98酸的最高溫度，高于該最高溫度時(shí)，酸濃會(huì)低于想要生產(chǎn)的酸濃。

3.2.1 生產(chǎn)98酸時(shí)，需要高一點(diǎn)的氣濃才能夠方便該廠的生產(chǎn)條件。

3.2.2 通過(guò)表2可以看出氣濃越穩(wěn)時(shí)，二級(jí)電除霧出口溫度就不需要頻繁地調(diào)節(jié)，對(duì)生產(chǎn)的平穩(wěn)性越有利。

3.2.3 考慮干燥塔入口溫度盡量控制在42℃以下的前提下，當(dāng)?shù)蜐舛榷趸蛑扑釙r(shí)，適當(dāng)提高干燥進(jìn)口溫度，盡量接近反應(yīng)最高溫度，可以節(jié)省干吸用水量。

3.2.4 在生產(chǎn)98酸時(shí)，適當(dāng)提高干燥進(jìn)口溫度，盡量接近反應(yīng)最高溫度，可以節(jié)省干吸用水量。

參考文獻(xiàn)：

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