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江西銅業公司貴溪冶煉廠

技術作業指導書

硫酸車間工藝規范

文件代碼：JC/GYWILS01

受控標記____________________

分發號____________________

擬制喬彥強

審核周淑珍

批準王希林

生效日期：2002年6月1日

江銅貴溪冶練廠作業指導書文件代碼JC/GYWILS01

工藝規范修改狀態B0

硫酸車間工藝原理

1煙氣凈化原理

1.1煙氣凈化目的

熔煉車間送來的煙氣，除含有大量的氮氣（N2）,二氧化硫（S02）和氧氣

（02）外，還含有一些固態、氣態形式存在的有害物質。固態雜質是指在熔煉電

收塵器中沒有被除下仍以固態形式存在的物質，通稱塵。氣態雜質通常有三氧化

二碑（AS2O3）、氟化物、二氧化硒Se02、三氧化硫（S03）,水蒸汽（H2。）、二

氧化碳（C02）和其它有色金屬的氧化物，硫化物及這些金屬的硫酸鹽。煙氣凈

化的目的就是除掉這些有害雜質。下面分析一下塵、碑、氟等主要雜質對催化劑、

設備和成品酸質量的危害和影響。

1.1.1塵：一級動力波入口含塵量的多少取決于熔煉電收塵器工況的好壞，

通常在1?2g/Nm3左右。塵的危害首先是會堵塞管道和設備，嚴重時會使生產根

本無法進行。其次，它會覆蓋催化劑表面，使催化劑結疤，活性下降，阻力增大,

轉化率降低。再其次，塵進入成品酸中使其雜含量增高，顏色變紅或變黑，影響

成品酸質量。

1.1.2碑：碑在煙氣中是以三氧化二碑（AS2O3）形態存在的。煙氣中含碑

量的多少與銅精礦含碑量和熔煉生產條件有關。三氧化二碑是危害催化劑最嚴重

的毒物，也影響成品酸質量。

三氧化二碑能在催化劑表面生成不揮發的五氧化二碑（AS2O5），覆蓋催化劑

表面使轉化率降低。在溫度低于550℃時，催化劑被碑飽和后，轉化率下降到某

一水平時繼續通入含碑的煙氣，轉化率就不再繼續下降。當溫度高于550℃時，

碑的氧化物則與五氧化二鈕生成揮發性的化合物V2O5?AS2O5,使催化劑中的銳

含量降低。揮發物在后面幾段催化劑層中凝結下來，形成黑色硬殼，使阻力增大,

轉化率顯著下降。碑進入成品酸會使硫酸在工業上的應用范圍受到限制。

1.1.3氟：煙氣中的氟大部分以氟化氫（HF）的形態存在，小部分以四氟化

硅（SiF4）形態存在-氟化氫與二氧化硅（Si02）會起化學反應生成四氟化硅（SiF4）：

4HF+Si0^=SiF4t+2H2O

四氟化硅遇水后又會反應放出氟化氫

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SiF4+（x+2）H2OSiO2XH2OI+4HFt

所以，氟化氫是腐蝕塔內瓷磚、填料瓷環和破壞催化劑載體（硅藻土的主要

成分是二氧化硅）的嚴重毒物。氟進入成品酸也會影響硫酸的用途。

1.1.4水分：水份本身對催化劑無毒害作用。但要嚴格控制進入轉化系統煙

氣中的水份含量，其主要原因是：（1）水份會稀釋進入轉化系統之前的酸沫和酸

霧，會稀釋沉積在設備和管道表面的硫酸，造成腐蝕。（2）水份含量增高，會使

轉化后三氧化硫氣體的露點溫度升高，在低于三氧化硫氣體露點溫度的設備內，

都會有硫酸冷凝出來，溫度高和溶度不定（接近100%或含有游離SO3）的硫酸

對設備有強烈的腐蝕作用。（3）三氧化硫會與水蒸汽結合成硫酸蒸汽，在換熱降

溫過程中以及在吸收塔的下部有可能生成酸霧，酸霧不易被捕集，會隨尾氣排出，

不但使硫的損失增大。更嚴重的是污染了環境。（4）水份進入轉化器，使催化劑

粉化，阻力上升。因此，在實際生產中控制水份指標比控制酸霧指標更加重要。

1.1.5三氧化硫：煙氣中的三氧化硫一般在0.3%左右。隨著煙氣溫度的降低,

三氧化硫會與水蒸汽結合生成硫酸蒸汽，繼而冷凝生成酸霧。首先，酸霧因受機

械力（慣性力和離心力等）的作用，沉積在管道及設備壁上或凝聚成較大的顆粒

一酸沫，酸沫也更易凝集于管道和設備壁上，從而產生腐蝕。其次，三氧化二碑、

二氧化硒、礦塵等雜質常成為酸霧霧滴的核心，與酸霧一起進入催化劑中，引起

催化劑中毒或覆蓋催化劑表面，使催化劑結疤、阻力增大、轉化率下降。所以，

在凈化過程中應當盡可能把酸霧除凈。

除上述各主要雜質外，煙氣中還有其它的一些雜質，也應盡可能除去。

1.2煙氣凈化指標

從上述各項雜質危害來看，煙氣凈化的程度愈高愈好，也就是說經過凈化后

煙氣中的雜質含量愈低愈好，事實上卻受以下兩個因素所制約：

（1）煙氣凈化越徹底，往往凈化流程越復雜，設備投資和操作費用會越多，

這必然受到經濟條件的制約。

（2）煙氣凈化要徹底，必然要用先進的工藝和高效的設備，這直接受到硫

酸工業的設計、制造和操作技術水平的限制。也受到整個國家的工業發展水平和

技術水平（如材料、儀表等）的限制。

目前，我廠執行的指標如下：

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水份<0.1克/標準米3

酸霧<0.005克/標準米3

一級動力波循環液懸浮物<2.5克/升

1.3煙氣凈化的原則

煙氣中的雜質在高溫下一般以氣態和固態兩種形態存在，當溫度降到一定程

度后則以固態、液態和氣態的三種形態同時存在。它們的顆粒大小相差很大。

煙氣凈化主要指的是將固態和液態懸浮顆粒從氣體中分離出去（或稱氣懸微

粒的分離）。煙氣的干燥則是用濃硫酸吸收煙氣中的水份。

粒徑比較小的粒子如<1微米的，由于直徑小、質量輕，氣體分子對它連續

而不規則的碰撞，產生顯著的布郎運動（即粒子產生游移不定的曲折運動），達

到障礙物表面而被捕集，這一作用與氣體的分子擴散作用相似，所以也稱擴散分

離。清除這樣粒經范圍的雜質，一般采用各種洗滌塔。

粒徑小于2微米到0.01微米的雜質要靠更強大的外力作用才能從煙氣中分

離出來.常見的辦法是使煙氣通過高壓電場,讓粒子帶上電荷被電力牽引到極板

上，從而使雜質從煙氣中分離出來。

粒徑小于0.01微米的雜質，已漸漸接近分子大小,它的運動規律和氣體分子相

似。它有極大的運動速度，有自身進行擴散的能力，因此就可以利用分子擴散傳

遞的規律來進行分離，所以一般用吸收和吸附的方法把雜質粒子分離。如用濃硫

酸吸收水蒸汽分子、達到煙氣脫水干燥的目的。

煙氣凈化的原則有以下三點：

（1）煙氣中懸浮微粒的粒徑分布很廣，在凈化過程中應分級逐段地進行分

離，先大后小，先易后難。

（2）煙氣中的懸浮微粒是以氣、固、液三態存在，質量相差很大，在凈化

過程中應按微粒的輕重程度分別進行，要先固、液、后氣（汽）體、先重后輕。

（3）對于不同大小的粒徑微粒，應選擇相適應的有效的設備。

1.4煙氣凈化原理

1.4.1煙氣中的雜質在凈化過程中的相互關系

在生產過程中通常首先將煙氣中的塵分離掉。這是因為：一是煙氣所含塵量

很多，不先除去將影響其它雜質的凈化；二是塵的顆粒大較易除去。

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目前使用的洗滌凈化流程，不需要預先把塵清除得很干凈，因為在洗滌三氧

化二碑，氟化物等雜質的同時，還能進一步把殘存的塵除掉。由于在洗滌時煙氣

溫度驟然下降，三氧化硫氣體便會與水蒸汽結合成硫酸蒸汽并形成酸霧（一般煙

氣溫度降低到190℃-210℃的范圍便會開始生成酸霧）。三氧化二碑和二氧化硒也

會在洗滌時因突然冷卻，來不及被洗掉而成為微小的晶體顆粒懸浮在煙氣中。

煙氣中的氟化氫，在洗滌過程中是很容易被洗滌掉的，特別是容易被水或稀

酸吸收。

酸霧、三氧化二碑和二氧化硒等它們各自發生凝聚的溫度會因它們在煙氣中

原始含量的高低而不同。酸霧的凝聚溫度還與煙氣中的水份含量有關，當酸霧首

先出現時，由于酸霧顆粒小、數量極多、表面積很大，三氧化二碑，氟化氫和二

氧化硒等會有相當的數量直接從氣體狀態被溶解于酸霧中。當三氧化二碑和二氧

化硒等結晶首先出現時,它們便會與煙氣中的細小塵一起成為酸霧的凝聚核心，

而被溶解于酸霧中（與此同時，當然會有相當部分的三氧化硫、三氧化二碑，氟

化氫和二氧化硒被洗滌液吸收而溶于洗滌液中）。因此，不管具體過程如何，在

煙氣中未被洗滌溶解的雜質微粒，最終幾乎都要溶于酸霧之中。至此，清除三氧

化二碑、氟化氫和二氧化硒的任務，以及去除塵的任務，便同清除酸霧的任務結

合在一起了，這樣整個煙氣的濕法凈化便成為主要是氣溶膠粒子的分離過程了，

而且主要是集中到酸霧的清除上了。這就是煙氣濕法凈化的特點，也就是煙氣中

雜質在凈化過程中的相互關系。

1.4.2酸霧的產生和清除

我們先弄清幾個概念問題：大氣中都含有一定量的水蒸汽，當氣溫降到某個

程度，剛使露水出現，這個溫度便叫做露點。此時氣體中的水蒸汽含量達到了極

大值（也就是達到了飽和蒸汽壓）。一般情況下，氣體溫度愈高，飽和水蒸汽含

量便愈大，飽和蒸汽壓也愈高。不同的水蒸汽含量就有不同的露點，一般是水

蒸汽含量越高，露點溫度也越高。

當氣體溫度下降到露點以下時，氣體中的水蒸汽含量超過了飽和值，稱為過

飽和，溫度再繼續下降，使過飽和程度達到某一數值時，超過飽和的那一部分水

蒸汽便開始在空間凝結成細小液滴，這便是霧。開始生成霧的過飽和度稱為臨界

飽和度。

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以上講的露點、飽和、過飽和、臨界過飽和及形成霧等現象，不僅是含有水

蒸汽的空氣有，凡是含有可凝組分的氣體也都有。硫酸生產中生成酸霧的條件就

是該溫度下硫酸蒸汽的過飽和達到并超過了臨界值，如果氣體中原來就存在一些

懸浮粒子（煙氣中的塵等），由于它會成為霧的凝聚核心，從而使形成霧的臨界

過飽和度大降低，以至在氣體溫度稍高于露點時就會生成霧。

概括起來講,生成露是冷的大表面上冷凝的現象,生成霧是空間凝結的現象。

空間凝結的溫度一般要比表面凝聚的溫度略低些才會出現霧，但若空間原已有大

量微粒懸浮，則此時的空間凝結實際上成了在大量分散物的表面上冷凝，與在表

面上凝聚就很接近了。所以在硫酸生產上我們把含三氧化硫濕氣體的露點就看

成是形成酸霧的大致溫度。

硫酸形成以后它是怎樣發展變化的呢？起初形成的酸霧，其顆粒是很小的，

粒徑一般在0.05微米以下，但由于有下列三種原因使它迅速地發展變大：

（1）煙氣中殘存的三氧化硫會繼續與水蒸汽結合成硫酸蒸汽并進一步在酸

霧表面凝結（幾乎全部形成酸霧）。

（2）煙氣中水蒸汽是大量存在的。在過飽和條件下，水蒸汽會很快在酸霧

顆粒上凝結并將酸霧稀釋，最終使酸霧的濃度稀釋到與氣相中的水蒸汽分壓相平

衡的濃度（即酸霧的飽和水蒸汽分壓與煙氣中水蒸汽分壓達到相等）。

（3）酸霧粒間互相碰撞，發生凝聚現象，使小顆粒變成較大顆粒，再不斷

地碰撞凝聚，細小顆粒逐漸變成了大顆粒。

從酸霧的生成到長大的過程，速度是較快的，但也需要一定的時間。除霧效

率隨霧粒徑的增大而提高是一條普遍性的規律。所以在實際生產中，要想把酸霧

除干凈，就需要讓酸霧粒子長大。長大的辦法除了要給出一定時間使其凝聚外，

還要進一步把煙氣溫度降低，使煙氣中水蒸汽和殘存的硫酸蒸汽在酸霧粒子上凝

結，這樣就能使物粒較快地長大，以進一步提高除霧效率。

車間的絕熱蒸發，稀酸洗滌，直接冷卻凈化流程，也是考慮到雜質的消除及

酸霧粒子的長大，在一級動力波、氣體冷卻塔中酸霧形成后，讓其逐漸凝聚長大

（當然也有部分隨其它雜質被除掉）。這時再經過二級動力波進一步降溫、除塵

后（保證霧粒有足夠的時間增大）進入電除霧器除去酸霧。

1.4.3煙氣的冷卻和除熱

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煙氣帶入干燥塔的水份大體等于出電除霧器煙氣的飽和水蒸汽含量。溫度愈

高含水量愈多、溫度越低含水量愈少。因此，要控制帶入干燥塔的水份量，就要

控制出電除霧器的煙氣溫度。此溫度由氣體冷卻塔的冷卻水量及水溫來控制的，

要求是氣體冷卻塔（或電除霧器）出口煙氣溫度在39℃以下。

如果溫度過高，則帶到干吸系統的水份過多，無法維持干吸系統的水平衡，

無法生產出合格的98%硫酸。而溫度過低則對冷卻水量、水溫的要求高。

煙氣降溫方式分兩步進行：第一步是只降溫不移去熱量。也就是說煙氣溫度

雖然降下來了但熱量仍存在煙氣中，稱為絕熱蒸發冷卻或絕熱降溫。一級動力波

中就是如此，向煙氣中噴淋洗滌液（稀硫酸）使煙氣溫度降低，煙氣放出的熱量

基本上用于蒸發水份，變成水蒸汽進入煙氣中。在這種情況下，熱量只是轉變了

一個形式。煙氣降低了溫度，提高了濕含量（增大了水蒸汽含量）、熱量形式由

煙氣的“顯熱”轉變成水蒸汽的“潛熱”。這一步降溫有一定限制：當煙氣中的

水蒸汽含量達到了完全飽和時，煙氣溫度就再也降不下來了。

第二步是移熱降溫。氣體冷卻塔就起此作用，在此設備中噴淋大量的經過冷

卻的洗滌液（稀硫酸）使煙氣中所含的水蒸汽直接冷凝到洗滌液中，洗滌液則用

大量的冷卻水來降溫，從而達到移熱降溫的目的。

1.4.4煙氣的干燥

煙氣干燥過程中要考慮的因素有：

1.4.4.1煙氣溫度和含水量。煙氣經過除塵、降溫、除霧后，煙氣中的水份

卻增加了，一般達到了飽和狀態。煙氣中的水份含量與煙氣溫度有關，溫度愈高

其水份含量就越多，具體含水量G（Kg/m3）可計算如下：

廠18PHO

G=------x------------2----------

22.4P-Pin-PHn

式中：PH2O---在一定溫度下的飽和水蒸汽壓，KPa：

P-----大氣壓力，KPa；

Pin——干燥塔入口操作壓力，KPa；

在煙氣干燥過程中，硫酸吸收煙氣中的水份，其濃度會逐漸降低，為使循環

酸濃度保持在一定范圍內，需要不斷補入一定數量的98%硫酸和不斷移走部分

93%硫酸，補入和移走的數量是由煙氣帶入的水份量，亦即進干燥塔氣體溫度來

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決定的。

1.4.4.2干燥塔所用的硫酸濃度和溫度。一般根據四個因素來確定干燥煙氣

用的硫酸濃度和溫度，（1）硫酸液面上的水蒸汽分壓要小，保證經干燥后的煙氣

含水量小于01克/標準米3。（2）在干燥過程中盡量少產生酸霧或不產生酸霧。

（3）在干燥過程中對水的吸收的吸收速度要快，需要的吸收面積要小。（4）對

二氧化硫的溶解要少，盡量減少煙氣中二氧化硫的損失。

硫酸液面一般有水蒸汽、硫酸蒸汽和三氧化硫等三個組分。組分的含量通常

以其蒸汽壓的高低或以克/標準米3來表示。這三個組分的多少，主要與硫酸濃度

和溫度有關。

濃度低于85%的硫酸，在100℃以下，硫酸液面上的硫酸蒸汽和三氧化硫很

少，實際上可認為只存在水蒸汽。濃度超過85%以后，隨著酸濃度的上升，硫酸

蒸汽的含量逐漸增加、水蒸汽含量逐漸減少。硫酸液面上的三氧化硫要待酸濃度

達94%時，溫度在100℃的情況下，才有微量顯示。

從水蒸汽分壓愈小則吸水性愈強這點來看，希望硫酸濃度愈高愈好。

硫酸濃度對水蒸汽的干燥速度也有一定影響，由于硫酸液面上的水蒸汽分壓

隨著酸濃度的增高而降低，所以酸濃度越高，干燥煙氣中水份的推動力越大，干

燥水份的速度也越快。若所需干燥水份數量一定，速度快就可以減少干燥塔內的

填料面積。一般來說，當硫酸濃度低于93%時，所需填料面積隨酸濃度的升高顯

著地降低。濃度高過93%以后，濃度再提高所需填料面積減少的幅度就不大了。

總的看來，硫酸濃度愈高，所需填料面就愈小。

但是，硫酸濃度愈高，硫酸液面上的硫酸蒸汽分壓愈高，就愈容易生成酸霧,

而且生成的酸霧粒子愈小。同時溫度愈高，生成的酸霧也愈多。

其次，在硫酸濃度超過93%以后，濃度愈高，溫度愈低，溶解的二氧化硫就

愈多，隨干燥塔的循環酸一起帶出的二氧化硫損失也愈大。

所以，一般把干燥煙氣的酸濃確定為93%,入塔酸溫在35-45C之間。為了

保證干燥效率和控制酸霧的生成量。出塔酸濃度比進塔酸濃度降低的范圍一般控

制在0.3-0.8%,酸溫升高不超過10℃o

1.4.4.3煙氣干燥塔的指標。我們規定干燥后煙氣中的水份不超過0.1g/Nm3,

這是因為經干燥后的煙氣中殘存的水份，與轉化生成的三氧化硫結合成硫酸蒸

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汽，在進入吸收塔時生成酸霧。從煙囪可觀察到，干燥后煙氣中水份含量在

O.lg/Nn?以下，吸收率達99.95%。尾氣的顏色是很清淡的。如果水份含量增高,

盡管吸收率仍然很好，吸收塔頂排出的就是白煙。隨著干燥后水份含量的增高，

可能生成的酸霧量增加，露點溫度升高。所以要嚴格控制干燥后煙氣中的水份量。

1.5煙氣凈化的基本方法

對煙氣進行凈化的方法有兩種：

（1）利用煙氣通過液體層或用液體來噴灑氣體，使煙氣中的雜質得到分離

的方法稱為液體洗滌法或濕法氣體凈化。

（2）利用煙氣通過高壓電場，使懸浮雜質荷電并移向沉淀極而沉降分離，

這叫電凈制法氣體凈化。

1.5.1利用液體洗滌的煙氣凈化

將液體噴淋或分散成極細小的顆粒或極薄的液膜層，使之與煙氣有充分接觸

的機會，由于慣性力，當氣流沖擊到液體顆粒或液膜層時，懸浮在氣體中的雜質

即被液體吸收著，從而與煙氣分離。

煙氣中的雜質受離心力和慣性力的作用，能夠充分地從冷卻了的和被水蒸汽

所飽和了的煙氣中除去o將煙氣冷卻至水蒸汽的冷凝溫度以后，水蒸汽開始冷凝,

極小的雜質微粒就會起冷凝核心的作用，這樣便可使這些微粒逐漸長大，易于從

煙氣中分離出去。

我車間應用液體洗滌煙氣的設備有：填充洗滌塔、動力波洗滌器、干燥塔等。

（干燥塔與填充洗滌塔的作用一致）。

1.5.1.1填充塔

填充塔的工作原理：填充塔是氣一一固一一液系統，塔內氣液流速不大，

在填料層中氣液兩相存在著穩定的界面，其工作原理用“雙膜理論”來解釋最為

合適。

雙膜理論是什么？簡單說來，在氣液兩相接觸時其間存在著界面，界面雙

方又分別存在著一層穩定的氣膜和液膜，一切質量和熱量的傳遞必須克服氣膜和

液膜阻力后方可進行。

雙膜理論的基本點：

第一，相同質的傳遞，是以分子擴散方式通過兩層膜進行的。在煙氣洗滌、

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干燥和吸收作業中，氣體或氣體中某些組分通過氣相主體以對流的形式擴散到氣

膜，然后以分子擴散的形式通過氣膜到雙膜界面而溶解于液膜，然后又以分子擴

散的形式通過液膜，再以對流擴散的方式傳遞到液相主體。

第二，傳質速度主要取決于傳遞的組分在氣膜中的分壓和在液膜中的濃度，

在氣膜中組分分壓愈高，液膜中組分濃度愈低，傳質速度愈快。反之傳質速度變

慢。

第三，在氣液兩相的主體中，對流擴散的阻力比分子擴散的阻力小得多，因

此傳遞的阻力主要集中在兩種膜上。所以傳質的速度決定在兩膜中的擴散速度。

用液體吸收氣體的速度又主要取決于氣體通過氣膜的擴散速度。

第四，在兩膜中的擴散速度，與雙膜的厚度成反比。流速加快，雙膜變薄,

更新快。也就是說，提高流速由于流體帶動使滯流層變薄和不斷更新，有利于傳

質。

根據“雙膜理論”，在實際生產中我們可以從以下三個方面著手，強化其傳質

過程。

（1）提高氣液流動速度，使氣膜和液膜變薄更新快，有利于傳質過程的進

行。但要注意流速過大，流體阻力隨之增大，而且會出現液泛現象。

（2）增大氣液接觸面積，即一方面要注意選擇表面積大，流體力學性能好

的填料，另一方面要注意改進設備結構（因氣液兩相有穩定的界面，氣液間的接

觸面積的大小，主要由設備結構所決定）。

（3）增加噴淋密度和改善噴淋狀況，提高填料的潤濕率，增加有效的接觸

面積。但要注意防止由此引起的阻力過大和帶沫現象，更不能發生液泛現象。

1.5.1.2動力波洗滌器原理

濕式洗滌器是以液體作為洗滌液，通過氣一液兩相的接觸，實現氣一液兩相

間的傳熱、傳質等過程，以滿足氣體凈化、冷卻、增濕等要求。為了獲得盡可能

大的氣一液兩相接觸面，實現氣一液兩相的充分接觸，采用動力波洗滌器能夠獲

得較理想的洗滌效果。動力波洗滌器的作用原理是：氣體自上而下高速進入洗滌

管，洗滌液通過特殊結構的噴嘴自下而上逆向噴入氣流中，氣液兩相高速逆向對

撞，當氣一液兩相的動量達到平衡時，形成一個高度湍動的泡沫區。氣一液兩相

呈高速湍流接觸，接觸表面積大，而且這些接觸表面不斷地得到迅速更新，達到

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高效的洗滌效果。見圖1。

圖1動力波洗滌器作用原理

動力波洗滌器是一種與眾不同的氣體洗滌設備，它能同時完成幾種氣體凈化

任務。將洗滌液噴入氣流，使洗滌液和氣體的動量達到平衡，因而在氣體的必經

之路上產生一個泡沫區。該區為一強烈的湍動區域，其中液體表面更新很快，所

以該器既能有效地脫除顆粒，又能有效地清除氣態污染物，是一種造價低的急冷

器。

動力波洗滌器實際上不止一種，而是有一個系列，每一種均運用泡沫洗滌，

并按不同的工藝要求而專門制造。在此系列中，有兩種型號的洗滌器一一逆噴型

和泡沫塔型，用于硫酸的氣體凈化上，它們均已通過了考驗。我廠使用的是逆噴

型洗滌器。

逆噴型洗滌器是一種環形孔板洗滌器。在此器中，洗滌液通過一個非節流的

圓孔，逆著氣流噴進一根豎筒中。工藝氣體與洗滌液相撞擊，生成的混合物沿徑

向甩向筒壁，從而在氣一液界面區域形成強烈湍動區。流體動量達到平衡，氣液

緊密接觸而產生穩定的“駐波”，駐波“浮”在氣流之上。隨氣、液相對動量的

大小而升降。在泡沫區，由于氣體與極大的且經常更新的液體表面接觸，便發生

顆粒捕集、氣體吸收和氣體急冷等情況。

逆噴型洗滌器的性能非常可靠，有著無故障操作的良好記錄。對含有20%

固體懸浮物的氣體也能正常洗滌。

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1.5.2利用電離作用的煙氣凈化

我們利用電離作用來凈化煙氣的設備是：用于濕煙氣除酸霧的電除霧器。

電除器的原理，從功能上可將集酸過程大致劃分如下：如圖2所示

圖2靜電除霧器原理

1.5.2.1集塵室發生電暈放電將煙氣電離

使集酸極接地，在放電極上施加負的高壓電，則放電極發生劇烈的電暈放電,

集酸極室空間會充滿負離子和電子。

1.5.2.2將煙氣導入這個集酸極室的空間，則煙氣中的酸霧就會帶上負電。

1.5.2.3集酸、捕集

帶電的酸霧粒子伴隨著靜電凝集，在電力的驅動下往集酸極移動，并附著

在集酸極上，進行電性中和。

1.5.2.4清洗

附在集酸極上的酸霧或煙塵在集酸極上失去負電荷，靠自重和水沖洗經下

部漏斗流入密封罐或一級動力波洗滌器。

2三氧化硫的吸收原理

2.1三氧化硫吸收的基本原理

化工生產中的吸收過程，一種是不明顯的化學反應，為單純的物理過程，稱

為物理吸收，如發煙硫酸吸收三氧化硫的過程。另一種是具有明顯的化學反應的

吸收過程，被稱為化學吸收。如用硫酸水溶液吸收三氧化硫。

在生產硫酸的吸收操作中，這兩種吸收過程都存在。習慣上統稱為三氧化硫

的吸收。按下列反應進行。

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nSO3（氣）+H20（液）=H2s04+（n-1）SO3+Q

該吸收過程以化學吸收為例大體按下述五個步驟進行：

（1）氣體中的三氧化硫從氣相主體中向界面擴散。

（2）穿過界面的三氧化硫在液相中向反應區擴散。

（3）與三氧化硫起反應的水份，在液相主體中向反應區擴散。

（4）三氧化硫和水在反應區進行化學反應。

（5）生成的硫酸向液相主體擴散。

事實上，氣體中的三氧化硫不可能百分之百被吸收，只有吸收氣體中超過硫

酸相平衡的那一部分三氧化硫，超過的越多，吸收過程的推動力就越大，吸收速

度就越快，吸收率就越高。一般把被吸收的三氧化硫數量和原來氣體中三氧化硫

的總數量之百分比稱為吸收率。

ci—h

幾=幺上X100%

a

式中：n-----吸收率，%

a——進吸收塔的三氧化硫數量，克分子；

b——出吸收塔的三氧化硫數量，克分子；

目前，我們車間的吸收率在99.95%以上。

2.2影響吸收率的因素

影響吸收率的因素主要有：用作吸收劑的硫酸濃度，吸收溫度和循環酸量、

設備結構和氣速等。

2.2.1硫酸濃度的影響

從三氧化硫吸收反應方程式中可以看出，吸收三氧化硫似乎可以用水，同時

三氧化硫又能溶解在任何濃度的硫酸水溶液中。因此，從單純完成化學反應的角

度來看，水和任意濃度的硫酸，都可以做為三氧化硫的吸收劑。但從生產上要求

對三氧化硫的吸收要快，要完全，不生產或盡量少生成酸霧，還要保證能夠得到

一定濃度的硫酸成品（工業硫酸）。所以使用水和稀硫酸顯然是不適宜的。

只有用濃硫酸吸收三氧化硫，才能達到上述要求，而且以98.3%為最好，當

酸的濃度超過或者低于98.3%時吸收效率都是逐步降低的，只有當濃度為98.3%

時，吸收率最高。這是什么原因呢？

這是因為，當濃度高于98.3%時，以98.3%的硫酸液面上的水蒸汽分壓為最

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低。選擇98.3%的硫酸作吸收劑、是兼顧了這兩個特性。在此濃度下，大部分三

氧化硫能直接穿過界面與酸液中的水份結合生成硫酸。少部分三氧化硫在氣相中

與水蒸汽反應，生成硫酸蒸汽后再進入酸液中。

當吸收酸濃低于98.3%時，硫酸液面上的水蒸汽含量，隨著硫酸濃度的下降

而增加。氣態三氧化硫與這種濃度的硫酸接觸時，除直接被吸收的以外，還有相

當一部分三氧化硫與水蒸汽作用生成硫酸蒸汽。由于水蒸汽不斷與三氧化硫反

應，氣相中水蒸汽含量就將不斷減少，氣相中的水蒸汽分壓就會比酸液面上的水

蒸汽平衡分壓低，因此酸液中的水份就將不斷被蒸發。又因水的蒸發速度大于硫

酸蒸汽的吸收速度，故氣相中硫酸蒸汽的含量逐漸增多，甚至會超過其平衡含量,

引起硫酸蒸汽的過飽和現象。如果過飽和度超過了臨界值，硫酸蒸汽將會凝結成

酸霧。酸霧顆粒是一種比硫酸分子大得多的懸浮粒子，運動速度比硫酸分子慢，

不易穿過界面進入酸液中，極易被氣流帶走。帶有酸霧的氣體排入大氣中，就能

見到煙囪冒白煙。實踐證明，用于吸收三氧化硫的硫酸濃度越低吸收三氧化硫就

越不完全，尾氣煙囪冒出的白煙就越多。

當酸濃度超過98.3%時,隨著酸濃度的升高,液面上的硫酸和三氧化硫蒸汽壓

力也相應增大。當通入轉化氣時，相對來說，吸收推動力就要減小，吸收率就會

降低。當酸濃度高到一定程度，將出現酸液上的三氧化硫平衡分壓與進塔氣體三

氧化硫分壓相當的現象，此時吸收過程已停止、吸收率等于零。因此，在吸收酸

濃度超過98.3%時，其吸收率是隨著酸濃度升高而降低的。

吸收酸濃度過高或過低引起的吸收率下降，可以從尾氣顏色的變化上加以判

斷。如果尾氣出煙囪時顏色較暗，隨著與煙囪距離的增大而變淡而消失，通常是

由于吸收酸濃度過高引起的。若尾氣出煙囪口時呈白色，隨著煙囪距離的增大而

變淡消失，往往是吸收酸濃度過低引起的。

2.2.2吸收溫度的影響

影響吸收溫度的主要因素是酸溫和氣溫。任何濃度的硫酸，隨著酸溫的升高,

液面上的三氧化硫、水蒸汽、硫酸蒸汽的平衡分壓都跟著相應增加。對吸收過程

來說，在進塔氣體條件不變的情況下，則意味著隨著酸溫的不斷升高，推動力越

來越小，

收率越來越低。同酸濃度升高一樣、酸溫無限制地升高也會出現液面上三氧化硫

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的平衡分壓（Pso3）和進塔氣體中三氧化硫分壓（Pso3）成為相當的狀態，這時

三氧化硫的吸收過程停止、吸收率等于零。因此，要有較高的吸收率，酸溫不能

過高。

酸溫的控制是不是越低越好呢？實際上并不是這樣。原因有兩個：

第一、生產條件下，進塔氣體不易絕對干燥的，一般都含有一定量的水份（規

定＜0.1克/標準米3）,盡管進塔氣溫較高，如果酸溫很低，在傳熱傳質過程中。

不可避免地會發生局部溫度低于露點。那么，氣體中的三氧化硫就會有相當數量

變成酸霧隨氣流帶走，這無疑是降低了吸收率。

第二、為保持低的酸溫，需要龐大的冷卻設備和大量的冷卻水，這樣會造成

硫酸成本不必要的升高。止匕外，過低的酸溫還會造成輸送困難，甚至凍結。

生產中，三氧化硫在塔內被吸收的過程是絕熱進行的，酸溫隨著吸收過程的進行

逐步升高。酸溫升高的主要原因是：

（1）氣體帶入塔內的熱量。氣體帶入塔內的熱量直接與氣體溫度、氣體量

和氣體成份有關。當溫度高，氣量大和三氧化硫含量高時，其熱量就多。在一般

的操作條件下，隨著兩相傳質傳熱的進行，約有70%氣體帶入塔內的熱量傳給液

相硫酸，使酸溫升高。

（2）吸收反應熱。吸收三氧化硫過程中，反應熱的情況是比較復雜的。目

前一般認為，該反應熱包括了三氧化硫生成100%硫酸（液）的反應熱、當100%

硫酸稀釋到出塔酸濃度時的稀熱，進塔酸濃度提高到出塔酸濃度時的濃縮熱。其

中，濃縮熱是負值，其它都是正值，它們的代數和即為吸收過程的反應熱。反應

熱的多少，最終還是決定于吸收三氧化硫的總量。在一般的操作條件下，引起出

塔酸溫上升的因素中，反應熱約占60%左右。

因此，出塔酸溫一定高于進塔酸溫，如果不對吸收酸進行冷卻，隨著吸收三

氧化硫過程的進行，酸溫將越來越高，必將引起吸收率下降，甚至使吸收完全停

止。所以必須使進塔酸通過冷卻器降溫。

影響吸收溫度的另一個因素是進塔氣溫。從氣體吸收的一般情況來看，進塔

氣溫控制得低一些對吸收率有利，但對三氧化硫來講，它是有限度的。進塔氣溫

不能太低，原因有三：（1）需要增大氣體冷卻設備和動力消耗；（2）低于露點溫

度時會產生酸霧，引起吸收率下降并造成煙害和腐蝕設備；（3）不利于熱能的合

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理利用。

既能氣體進塔溫度不能太低，那么提高氣體進塔溫度行不行呢？過高地提

高溫度肯定是不行的。實踐證明，適當提高進塔氣體溫度，非但不會降低吸收率,

反而對吸收有利。

總的來說，為了達到較高的吸收率，必須在操作上對影響吸收溫度的因素

實行控制。通常的辦法是：（1）調節進塔氣體溫度；（2）調節進塔酸溫；（3）調

節噴淋酸量。

我們對吸收系統采用的工藝是高溫吸收工藝，所謂高溫吸收不是單純指入

口氣體溫度高或吸收酸溫度高，而是入口氣體溫度與吸收酸溫同時高。

高溫吸收工藝具有下列特點：

（1）綜合考慮了影響吸收溫度的條件因素，提高了吸收溫度，從而避免了

生成酸霧，有利于提高吸收率。

在前面曾討論了酸霧的成因，可知生成到酸霧的先決條件是煙氣溫度低于露

點溫度。凡是發生整個或局部氣體溫度低于露點溫度,就會發生硫酸蒸汽的冷凝。

冷凝量和酸霧的生成量，主要取決于三氧化硫和水蒸汽含量的多少，冷卻速度和

其它工藝設備等各種條件。這樣，避免生成酸霧，要求注意如下幾點：

a.盡量降低干燥后的氣體含水量，從而達到有效地降低氣體的露點溫度；

b.提高吸收塔氣體的進塔溫度，使進塔前的氣體不發生局部冷凝成酸霧，并

使塔內的吸收溫度保持在露點以上；

c.提高進塔酸溫。從吸收溫度上看，即使提高了進塔氣體溫度，若吸收酸溫

較低，吸收溫度仍可能在露點以下，這樣就會在塔內的局部范圍產生酸霧。所以,

在提高進塔氣體溫度的同時還要提高進塔酸溫，如果能保證出塔酸溫也在露點以

上，那是完全可以避免生成酸霧的。

高溫吸收工藝，就是巧妙的利用了98.3%的硫酸在100℃左右時，液面上的

三氧化硫分壓和水蒸汽分壓仍然接近于零，以及酸霧生成條件的可控性，改變了

兩相溫度的控制范圍，提高了吸收溫度，避免了酸霧產生，從而能獲得比普通吸

收過程還要高的吸收效率。

（2）轉化氣以較高溫度進入吸收塔，可以省掉三氧化硫冷卻器，從而筒化

了工藝流程并相應地降低了能耗。

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（3）出塔酸溫度高，約為90-110℃,由此增加了傳熱溫差，故意可適當

減少濃硫酸冷卻器的換熱面積。

（4）由于提高了進塔氣溫和吸收酸溫，有利于解決兩轉兩吸的熱平衡問題。

但是，采用高溫吸收操作之后，也有一些問題，主要是吸收系統的設備腐蝕加大，

對材料提出了更高的要求。

2.3.3循環酸量的影響

為了較完全地吸收三氧化硫，必須有足夠數量的循環酸液做吸收劑。數量過

多，過少都是不適宜的。若酸量不足，在吸收過程中，酸的濃度、溫度增長的幅

度就全很大。當酸的濃度和溫度超過規定指標后，就會使吸收率下降。作為填料

塔，由于循環酸量不足，填料表面不能充分潤濕，傳質狀態就會顯著變壞。循環

酸量過多又怎樣呢？實踐證明，不但對提高吸收率無益，而且還會增加流體阻力，

增大動力消耗，所以，在吸收過程中必須控制適當的循環酸量，對于填料塔而言，

以噴淋密度表示循環酸量。

2.2.4氣流速度的影響

所謂氣流速度，是指在單位時間內，氣體通過塔截面的速度。單位為米/

秒。習慣上稱此為空塔氣速也稱操作氣速。填料塔的操作氣速由所用的填料性能

決定。在正常生產條件下，不要超過規定的操作氣速范圍。若是超了，除引起動

力消耗增大外，還會造成吸收率下降，嚴重時會產生液泛現象，造成氣體大量帶

液。當然，氣速過小也是不妥的。因此，氣速過低、過高都是要防止的。

2.2.5吸收設備的影響

為了達到較高的吸收率，采用填料吸收塔時，應符合下列要求：

（1）要有足夠的傳質面積，填料堆放要符合技術規定。

（2）要求含三氧化硫的氣體和吸收酸在塔內的截面上分布均勻，特別是分酸

設備的安裝質量要高，防止漏酸和堵塞。

（3）選用性能優越的填料

（4）要求在允許的操作氣速范圍內運行。

3二氧化硫轉化的基本原理

3.1二氧化硫轉化與硫酸生產方法

二氧化硫轉化為三氧化硫，一般情況下是不能進行的，必須借助于催化劑起

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催化作用。由于二氧化硫氣體轉化制酸所用的催化劑和進行轉化的方法不同，先

后形成了生產硫酸的兩大方法：硝化法和接觸法。

隨著科學發展，硝化法已淘汰，目前全世界都在用接觸法。

接觸法生產硫酸、簡言之，是經過凈化的二氧化硫氣體，通過催化劑作用，

被氧所氧化，生成三氧化硫，再用水加以吸收，即得硫酸。其反應式如下：

S02+1/202=S03+Q

SO3+H2O=H2SO4+Q

接觸法比硝化法，具有產品濃度高，雜質少的優點。本章討論的是接觸法中

的關鍵部分一二氧化硫的接觸氧化。

3.2轉化反應是可逆的反應過程

二氧化硫轉化為三氧化硫的反應，是按下面方程式進行的。

S02+1/202=S03+Q

從這個方程式可以看出。在二氧化硫與氧反應生成三氧化硫（化學上稱這個

從左向右方向進行的反應叫正反應）的同時，三氧化硫也有一部分分解為二氧化

硫和氧（這個從右向左方向進行的反應稱逆反應）。因此，我們說二氧化硫轉化

反應是一個可逆的反應過程。已反應了的二氧化硫對起始二氧化硫總量之百分比

叫做轉化率。

大家知道，在反應開始時，由于反應物（二氧化硫和氧）的濃度很高，沒有

三氧化硫，所以正反應速度很快，隨著反應的進行，二氧化硫和氧濃度減少，正

反應速度逐漸減慢，而隨著三氧化硫濃度的增加，逆反應速度逐漸變快。一個變

慢、一個變快、相互接近，最后達到正反應與逆反應速度相等。這時，轉化成三

氧化硫的量剛好等于分解掉的三氧化硫量，只要反應的條件不變化，無論時間多

長，反應物不再減少，生成物（三氧化硫）也不再增加。此時反應便達到了化學

平衡狀態，反應速度等于零。各個組分的濃度稱做平衡濃度。這時二氧化硫的轉

化率稱做平衡轉化率，化學反應達到了平衡就是在一定條件達到了反應的極限，

所以平衡轉化率是該條件下所可能達到的最大轉化率。平衡轉化率越高。則實際

可能達到的轉化率也越高，平衡轉化率XT根據其定義可以用下式表示：

XT=ZO3T

Ps（）2T+Pso3t

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為計算方便，將平衡分壓用二氧化硫和氧的最初濃度來表示:

100-0.5XOXXT

VP（b-0.5xaxX?）

式中：PSO2T——二氧化硫的平衡分壓

PO2T——氧的平衡分壓

PSO3Tr——三氧化硫的平衡分壓

XT——平衡轉化率，%

Kp-----反應平衡常數

a------二氧化硫起始濃度，%（分子）

b——氧的起始濃度，％（分子）

P-----氣體壓力，大氣壓。

由于式子兩邊都有XT項，所以要用試差法求解。

二氧化硫的轉化反應的平衡是相對的，不平衡是絕對的。只要條件變化，原

來的平衡就會被破壞，重新建立新的平衡。在不同的溫度、不同的壓力、不同的

原始氣體濃度條件下，二氧化硫平衡轉化率是不同的，如果從轉化過程中，把生

成物的SO3除去，逆反應速度必大大減小，平衡狀態立即被打破，反應就變得

有利于正反應的進行，進一步提高了轉化率。這就是建立兩轉兩吸流程的理論依

據。

3.3二氧化硫轉化是在一定溫度下進行的放熱反應

二氧化硫轉化，在0℃時反應熱為22.9千卡/克分子。

一切放熱的化學反應，降低溫度都會使平衡反應率提高。這是一個規律。二

氧化硫轉化反應是放熱反應，因此平衡轉化率也隨反應溫度的降低而提高。

二氧化硫的平衡轉化率隨溫度降低而升高，這主要是由于二氧化硫轉化的反

應平衡常數隨溫度上升而減小，隨溫度降低而增加。

因此，從平衡轉化率與溫度的關系來看，為了獲得高的轉化率，反應溫度應

該盡可能控制低些。因此，在二氧化硫轉化過程中一定要移走一部分反應熱，維

持一定的反應溫度，為什么在生產上不把反應溫度盡量降低呢？這主要由下述兩

點因素來決定的。

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3.3.1隨著反應溫度的降低，平衡轉化率雖然可以提高，但是反應速度（即

一定量的觸媒在一定時間內能夠轉化的氣體量）卻下降很快。這是因為，反應速

度與溫度成正比關系。

反應速度隨溫度升高而加快。增快的倍數相當大，溫度由400℃升到575C

時反應速度增大了30多倍。對于一定的轉化器和一定數量的催化劑來說，提高

反應溫度可使二氧化硫的轉化數量增加很多，從而大大提高轉化設備的生產能

力。

3.3.2當溫度降低到某一限度時，催化劑便不能繼續起催化作用而使反應停

止。這個使催化劑不能起催化作用的最低限度的溫度，叫做催化劑的起燃溫度。

因此，催化劑的起燃溫度應當低一些好。其起燃溫度的高低與催化劑特性及進入

轉化器的氣體成分有關。

從上述可見，如果只考慮反應速度，則反應溫度應當越高越好，如果只考慮

轉化率，則反應溫度應當越低越好。這是矛盾的，因此，在選擇轉化溫度指標時,

不但要考慮有較高的轉化率，同時還要考慮有較高的反應速度。所以在轉化過程

中，就不應該自始至終保持同一溫度范圍。反應的初期，二氧化硫和氧的濃度高、

三氧化硫濃度低，距離平衡狀態較遠，宜使氣體在較高的溫度下轉化，使具有較

大的反應速度；反應的后期，氣體成分的濃度關系正好相反，距離平衡狀態較近,

宜使氣體在較低的溫度下轉化，以獲得最高的轉化率，這過程中溫度的調節，是

靠設置在轉化系統中的各個換熱器或靠加入冷氣來控制。

轉化率的高低，是生產中考慮的重要指標，它的計算方法，根據前面所講過

的定義和反應方程式有兩種：

=Ga出x]0o%

C進

1）近似估算公式：

式中：XT轉化率，%

C進——進轉化器二氧化硫濃度，%

C出——出轉化器二氧化硫濃度，%

2）準確計算公式

主要應考慮轉化反應是個體積縮小的反應，進轉化器前煙氣體積大于轉化后

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的體積，故二氧化硫在轉化前后在氣體中所占的體積百分數不同，為了使計算準

確，必須考慮氣體體積的變化，所以應采用下式計算：

a-c

xlOO%

1.5xC

tzx(l-

100

式中：a——進轉化器的二氧化硫濃度，%

c——出轉化器的二氧化硫濃度，%

3.4轉化反應是在催化劑催化下分步進行的

一個化學反應所以能夠進行，主要是具有一定能量的反應分子互相碰撞的結

果。并不是所有碰撞的分子都能反應，只有少數活潑的分子，它們的能量比全部

分子的平均能量超過一定數值后才能在碰撞中發生反應。這個必須比平均能量超

過的能量，稱做這個反應的活化能。反應的活化能愈高，具有或多于這一能量的

分子愈少，反應速度也就愈慢。相反，如果一個反應的活化能低，則具有或多于

這一能量的分子在分子總數中的比例就多，反應的速度就快。

在反應壓力和反應物濃度一定的情況下，加快反應速度有兩個方法。一個是

提高反應溫度，使反應的分子能量提高，增加其中大于反應活化能的分子數，這

就會加快反應速度。另一個方法是采用催化劑，使反應物分子先與催化劑結合成

過渡性的“表面中間化合物”，然后再分解得到生成物和催化劑。這個“表面中

間化合物”的生成和分解的反應，所需要的活化能都比反應物直接反應生成物的

活化能小得多。催化劑雖參加了反應的過程，卻沒有進入生成物。實際只是使反

應沿著一條活化能小的途徑進行，因而在同樣的溫度條件下反應就大大加快了。

二氧化硫轉化反應，在一般高溫下，例如400-600C,反應速度仍然很慢，

還不能達到工業生產的需要。溫度在1000C以上。雖然反應速度可以較快，但

從前節已知，平衡轉化率卻很低，因此即使能創造高溫條件，也會由于平衡轉化

率過低而無法進行工業生產。為使反應能實現工業生產，就只有采用催化劑來加

快反應速度，使反應在不太高的溫度條件下能足夠快地進行，并且能有較高的平

衡轉化率。

二氧化硫轉化，催化劑是怎樣起到催化作用的呢？一般可認為分以下四步進

行:

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1、催化劑表面的活性中心吸附氧分子，使氧分子中原子間的鍵斷裂成為活

潑的氧原子（0）。

2、催化劑表面的活性中心吸附二氧化硫分子。

3、被吸附了的二氧化硫和氧原子之間進行電子的重新排列，化合成為三氧

化硫分子。

S020（0）催化劑-S03-0催化劑

4、三氧化硫分子從催化劑表面脫附下來，進入氣相。

在這四步中氧的吸附階段是較慢的。

以上四步，每個步驟的活化能以及它們綜合起來顯示的活化能，比二氧化硫

分子直接在氣相中與氧分子起反應的活化能低得多（活化能主要用于使氧分子的

鍵斷裂）。在沒有催化劑情況下，二氧化硫轉化反應活化能為50000卡/克分子。

使用鋼催化劑進行催化反應，反應活化能下降到22000-23000卡/克分子，因而

反應速度大大加快。例如475時的反應速度，用軌催化劑比不用催化劑要快一億

六千萬倍。如果不用催化劑要達到同樣的反應速度，則要把反應溫度提高到1400

以上，可見催化劑的作用是何等顯著。而在軌催化劑能發揮作用的低溫范圍內

（400-440）平衡轉化率可以高達99%以上。

催化劑解決了平衡轉化率和反應速度對溫度要求的矛盾，使二氧化硫轉化得

以實現工業生產，這就是二氧化硫轉化必須采用催化劑的原因。

3.5二氧化硫轉化是氣體體積縮小的反應過程

從二氧化硫轉化反應的方程式知道每1.5份體積反應物變為1份體積的生成

物，這是一個體積縮小的反應，因此，增加壓力，可提高平衡轉化率。從中平衡

轉化率的計算公式可看出，等式右端分母第二項隨壓力P增大而減少。因而，當

其他條件不變時，平衡轉化率XT值就隨壓力P增大而升高。

雖然加壓能提高轉化率，但提高得并不多，而且動力消耗大（因轉化氣中

80%以上是無用的氮氣），同時還要解決加壓后的設備易腐蝕問題。

可見在常壓下操作是可取的，故在工業上二氧化硫轉化一般是不采取加壓措

施的。

以上從3.2?3.5所述的二氧化硫轉化的基本原理，通常說成是二氧化硫反應

的四大特點。

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4廢酸、排水處理工藝原理

4.1廢酸處理工藝原理

冶煉煙氣中的S03、Cu、As、F等雜質進入硫酸凈化設備中被洗滌除去、并

被匯集到空塔循環液中；為了防止空塔循環液中的亞碑酸結晶析出，操作時應維

持硫酸濃度和碑的濃度在溶解度表面規定值以下，因此需加水調節其濃度，由此

導致空塔泵槽液位會隨被導入的煙氣中的S03和As的增加而升高，液位升高部

分作為廢酸抽出。

煙氣中被洗滌下來的不純物溶解于循環液的和不溶解于循環液的兩種，溶解

于循環液的物質主要成分是H2s04、Cu、As,其中H2s04在排水處理的石膏工

序中除去，Cu、As則在脫銅、脫碑工序中生成硫化物被除去。不溶解于循環液

的物質，其主要成分是PbS04,在鉛濾餅工序中除去。

4.1.1脫銅、脫碑設備

由凈化工序產