教案用纸
学 科 无机物工艺第一章 硫 酸 审批签字 第三节 炉气的净化与干燥（1） 授课时数 授课时间 教学目的 教学重点 和难点 复习提问 【引课】 硫铁矿焙烧后的SO2炉气中含有一定的有害杂质，不能直 接送入转化工序，避免催化剂中毒，故炉气进入转化工序之前 必须经过净化与干燥。 【新课】 第三节 炉气的净化与干燥（1） 一、炉气的净化 1 •炉气净化的目的和要求 （1）炉气的组成 S02、02、SO3、AS2O3、SeQ、HF、H2O、粉尘等； 2 授课方法 讲授 教具 多媒体 授课班级 掌握炉气净化的目的、要求及工艺流程，理解炉气净化的 原理和方法，了解不同炉气净化工艺流程的对比分析。 重点：炉气净化的目的及工艺流程。 难点：炉气净化的原理及不同工艺流程的对比分析。 1 •提咼焙烧反应速率的途径有哪些？ 2 •沸腾焙烧的工艺条件是如何确定的。 教学内容、方法和过程 附 记
S02、02为转化反应物，应尽可能在净化时不损失。 （2） 净化目的 炉气中的矿尘不仅会堵塞设备与管道，而且会造成后续工 序催化剂失活；砷和硒则是催化剂的毒物；炉气中的水分和S03 极易形成酸雾，不仅对设备产生严重腐蚀，而且很难被吸收除 I!!® U iJll I I Jljl 11si,llH,i■r*lll« II ^1*1 I I ■J!! I ■ ■* 11 ■ ■ V I U 11 I'll *J \"ij® I ■ 1111 U ■'■*■*■ I 11 I \"U *J W I ■ 1111 U ■■*■*■ ■ ■ V I U ■ ■ ■ *U J W II* T I ■ '■ ■ J llllJ II\" U\"!!! I ■ J *» 11\" T I '■*■ ■ J llllJ II\" U~ll 1 I ■ ■jWlf T I! Is,,is1011!s11111111!s11!1n,ss,11!!n,ss,s11去。 （3） 净化要求 砷v 1mg/Nm；酸雾v 0.03mg/Nm;水分v 0.1mg/Nm ； 氟v 0.5mg/Nm。 33332. 炉气净化的原理和方法 （1） 矿尘的清除 对炉气中的矿尘清除，需了解矿尘的粒度大小，采用相应 的净化方法来清除。依据矿粒由大到小可一次采用自由沉降 （如降尘室）或旋风分离（如旋风分离器）、电除尘（0.i~i0^m、 湿法除尘（V 0.05 um泡沫洗涤塔）。 （2） 砷、硒的清除 砷、硒在焙烧过程中分别形成氧化物 AS2O3、SeQ，它们 在气体中的饱和含量随着温度降低而迅速下降。 （3） 酸雾的清除 酸雾是利用水或稀硫酸洗涤炉气时，洗液中的水蒸气进入 气相，使炉气中的水蒸气的含量增加，造成水蒸气与 成硫酸蒸气。 3. 炉气净化的工艺流程 为了满足SO2转化对原料气的要求，必须采用适当的方法， 控制好相应的条件，才能达到要求。对于高温含尘量较高易形 成酸雾的炉气而言，在净化过程中，对于大颗粒的矿尘采用典 型的气固分离方法进行；小颗粒的可借助湿法清除砷、硒氧化 物和氟化合物的时候一起除去，同时还可以降低炉气的温度。 故净化工序必须由除尘设备、洗涤设备、除雾设备和除热降温 设备组成。 SO3结合
两类净化流程的比较： 水洗流程简单、投资省、操作方便，砷和氟的净化率都高。 但SO3和SO2溶于水难于回收，使S的利用率低。最大不足是 排放有毒含尘污水多，环境污染大。（每吨硫酸约排15吨污水！） 酸洗流程中酸可循环使用，多余酸排出系统他用。可利用 炉气中的S6,提高了 S的利用率。酸泥中的砷硒也可回收。 最大优点是排污量少，约为水洗流程的 1/200~1/300b （1）酸洗流程 比较典型的酸洗流程有标准酸洗流程、“两塔两电”酸洗 流程、“两塔一器两电”酸洗流程、及“文泡冷电”酸洗流程。 标准酸洗流程是以硫铁矿为原料的经典酸洗流程，由两个 洗涤塔、一个增湿塔和两级电除雾器组成，故也称为“三塔两 电”酸洗流程。 “两塔两电”酸洗流程与标准酸洗流程相似，只是省去了 增湿塔，但所用洗涤酸的浓度较低。 “两塔一器两电”酸洗流程，也是在标准酸洗流程基础上 发展起来的，其中的增湿塔用间接冷凝器代替，故称“两塔一 器两电”酸洗流程。 净化设备结 由焙烧工序来的SO2炉气，首先进入文丘里洗涤器1 （文 氏合炉气净化 管），用15%〜20%的稀酸进行第一级洗涤，洗涤后的气体 经复挡的原理进行 除沫器3除沫后进入泡沫塔4,用1%〜3%的稀酸进行 第二级洗涤。讲解 经两级稀酸洗之后，矿尘、杂质被除去，炉气中 部分AS2O3、SeO2凝固为颗粒被除掉，部分成为酸雾的凝聚中 心。 文丘里洗涤器I的洗涤酸经斜板沉降槽9,沉降循环酸中 的污泥；经沉降后的清液循环使用；污泥自斜板底部放出，用 石灰粉中和，与矿渣一起外运。
①“文泡冷电”酸洗流程
通过两类净 化流程的比 较，使学生理 解两类流程 的特点
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流程特点：
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该流程用絮凝剂（聚丙烯酰胺）沉淀洗涤酸中的矿尘杂质， 大大地减少了排污量（每吨酸的排污量仅为
②动力波净化工艺 流程特点：
纲气集自冶域
25L），达到封闭
循环的要求，故此流程也称“封闭酸洗流程”
净化流程的 讲解结合净 化原理进行 讲解，以使学 生能理解净 化原理
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该流程的特点是采用了“动力波”洗涤器。该洗涤器没有 雾通过流程特
点的讲解，以 化喷头及活动件，故运行可靠，维修费用低。
便与后面流
（2）水洗流程
程进行对比，
比较常用的水洗流程有下列几种。 使学生在对
比的同时掌 ①“文泡文”水洗流程
握净化流程
教学内容、方法和过程 由文氏管、泡沫塔、文氏管组成，它具有设备小、操作方 便、投资少的优点。但系统压降高。 附 记 ②“文泡电”水洗流程 用电除雾器代替上述“文泡文”流程中的第二级文丘里， 提高了对酸雾杂质的净化效率，系统压降也比 小。 水洗流程生 产中一般不 用，只做简单 介绍，以利于 学生掌握酸 洗流程 文泡文\"流程要 ③“文文冷电\"水洗流程 由两个文氏管、冷凝器、电除雾器组成，技术性能和适应 能力都较好。 4 •炉气净化的工艺条件 (1)炉气出口温度 湿法除尘时炉气出口温度，必须要控制好适宜的温度，以 便大部分的砷、硒氧化物能以气溶胶的形式被吸收液带走。实 工艺条件结 合工艺流程 进行讲解 践证明，其洗涤温度控制在50C。 (2)液体喷淋量(即喷淋密度) 湿法除尘时，液体喷淋量大，则炉气降温速度过快，易形 成大量酸雾，使催化剂中毒及腐蚀设备管道等；液体喷淋量小， 则无法达到净化要求。故一般以喷淋洗涤剂时形成酸雾少为标 准。 【小结】 1 •炉气净化的目的及要求。 2.炉气净化的原理及方法。 3 •炉气净化的工艺流程及条件。 【作业】 画出“文泡冷电”酸洗净化流程的方框示意图。 【教学反思】