海洋化学课件讲解.ppt
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- 海洋 化学课件 讲解
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1、第一章 硫酸第三节第三节 炉气的净化与干燥炉气的净化与干燥炉气的净化与干燥n炉气的组成与净化指标n杂质去除的方法与原理n炉气净化的工艺流程炉气的组成与净化指标n炉气的组成n净化指标炉气的组成炉气炉气 氧气氧气氮气氮气三氧化硫三氧化硫水水三氧化二三氧化二砷砷二氧化二氧化硒硒氟化氢氟化氢矿尘矿尘易形成易形成酸雾腐酸雾腐蚀设备蚀设备难除难除使催化使催化剂中毒剂中毒堵塞设备堵塞设备管道沉积管道沉积使催化剂使催化剂失活失活转化工转化工序所需序所需炉气的净化指标酸雾酸雾0.035 g/m3 0.035 g/m3 矿尘矿尘 0.005 g/m30.005 g/m3 砷砷0.0001 g/m30.0001 g
2、/m3 氟氟0.005 g/m30.005 g/m3 水分水分0.l g/m3 0.l g/m3 杂质去除的方法与原理n矿尘的清除n砷和硒的清除n酸雾的形成与清除矿尘的清除n矿尘去除方法n旋风除尘器n电除尘器矿尘去除方法粒径粒径10um10um自由沉降自由沉降旋风分离器旋风分离器粒径粒径0.10.110um10um电除尘器电除尘器粒径粒径0.05um0.05um液相洗涤液相洗涤旋风除尘器u利用离心力作用u8090矿尘得到分离u硫酸工业用的旋风除尘器在负压下操作,注意气密性u多用于炉气的初级除尘电除尘器n电除尘器组成n电除尘的原理 n除尘率高(9599)最高达99.9n生产能力范围大n流动阻力小
3、电除尘器电除尘器优点优点 1 沉淀极;2 电晕极;3 悬接电晕极的架子;4 气体进出口的闸口;5 气体分布板;6 矿尘储斗电除尘器组成电除尘器组成电除尘的原理n利用不均匀的高压电场将炉气中的微粒除去的。器中的电晕电极接高压直流 电成为负极。沉淀电极接地成为正极,两极间的距离一般为 125150mm。电晕电极的直径较小,一般为 1.52.5mm 的细丝。两极间通以 50 9OKV 的高压直流电,形成不均匀高压电场,电晕电极上电场强度特别大,使导线上产生电晕放电。处在其周围的气体,在高电场强度的作用下,发生电离,带负电的离子充满整个电场的有效空间,密度可达 107 离子/cm3 以上。它们在电场的
4、作用下,从电晕电极向沉淀电极移动中与粉尘相遇时,炉气中的分散粉尘颗粒将其吸附,从而带电。带电的粉尘移向沉淀电极,在电极上放电,使粉尘成为中性并沉积在沉淀电极上,经振动后坠落在收尘斗中而被清除。砷和硒的清除干法湿法固体吸附用稀硫酸和水洗涤要求矿尘除得十分干净湿法原理n利用三氧化二砷和二氧化硒在气相中的蒸气压随着温度降低而迅速下降的 特点,当炉气被酸洗或水洗而冷却时,三氧化二砷和二氧化硒转变为固态可被溶液洗去。温度/5070100125150200250 As2O3饱和蒸气压/Pa9.0610-51.810-32.410-20.2121645.3720 炉气中As2O3含量/(g/m3)1.610
5、-51.610-44.210-33.710-20.287.90124 SeO2饱和蒸气压/Pa9.0610-41.8710-20.61.7410.82803570 炉气中SeO2含量/(g/m3)4.410-58.8l0-41.O 10-38.210-20.5313175不同温度下不同温度下As2O3 和和SeO2 在炉气中的饱和含量在炉气中的饱和含量湿法原理n炉气出口温度600 以上n经过初步除尘、冷却后,炉温仍高达 270 炉气中As2O3 仍以气态存在 n当炉气用酸或水洗涤时,炉气温度降至 5070 ,As2O3 全部转变固体n固体被洗涤液带走被洗涤液带走悬浮在气相中形成酸雾中心悬浮在气
6、相中形成酸雾中心酸雾的形成与清除n酸雾的形成n酸雾的清除酸雾的形成n硫酸蒸气就会在气相中冷凝,形成悬浮在气相中的微小液滴称为酸雾 n当用硫酸或水洗涤炉气时,由于炉气温度迅速降低,形成酸雾 n气体的冷却速度越快,蒸气的过饱和度越高,越容易达到临界值生成酸雾 酸雾的清除n酸雾在净化过程中不能用液体吸收办法除净n必须要在电除雾器中用静电沉降法来捕集电除雾器电除雾器原理与电除尘器相同电晕电极发生电晕放电使气体的酸雾颗粒带电而趋向电极电晕电极发生电晕放电使气体的酸雾颗粒带电而趋向电极 在电极上进行电荷传递变成液体附着在电极上在电极上进行电荷传递变成液体附着在电极上 当这种液体聚集达一定量时当这种液体聚集
7、达一定量时,无,无需振打需振打,便靠自重顺着电极流下便靠自重顺着电极流下增大酸雾粒径方法增大酸雾粒径方法逐级降低洗涤酸的浓度使气体中水蒸气含量增大酸雾吸收水分被稀释气体逐级冷却酸雾同时被冷却气体中水蒸气在酸雾表面冷凝炉气净化的工艺流程n酸洗流程n水洗流程酸洗流程n标准酸洗流程“三塔两电”n“两塔两电”酸洗流程n“两塔一器两电”酸洗流程n热浓酸洗净化流程 n“文泡冷电”酸洗流程先进先进标准酸洗流程“三塔两电”三塔 第一洗涤塔第一洗涤塔 第二洗涤塔第二洗涤塔 增湿塔增湿塔两电 电除雾器电除雾器 电除雾器电除雾器标准酸洗流程“三塔两电”1 第一洗涤塔2 第二洗涤塔3第一级电除雾器4增湿塔5 第二级电
8、除雾器6 沉淀槽7 冷却器8 循环槽9 循环酸泵标准酸洗流程“三塔两电”第一洗涤塔:空塔(冷却塔)防止矿尘堵塞。除大部分矿尘及杂质第一洗涤塔:空塔(冷却塔)防止矿尘堵塞。除大部分矿尘及杂质第二洗涤塔:进一步洗矿尘;第二洗涤塔:进一步洗矿尘;三氧化二三氧化二砷砷、氟化氢和三氧化硫、氟化氢和三氧化硫 大部分形成酸雾大部分形成酸雾第二洗涤塔:进一步洗矿尘;第二洗涤塔:进一步洗矿尘;三氧化二三氧化二砷砷、氟化氢和三氧化硫、氟化氢和三氧化硫 大部分形成酸雾大部分形成酸雾第一电除雾器:除大量酸雾第一电除雾器:除大量酸雾增湿塔:增大酸雾粒径增湿塔:增大酸雾粒径第二电除雾器:进一步除酸雾第二电除雾器:进一步除
9、酸雾标准酸洗流程“三塔两电”优点优点污水少污水少,污稀酸有回收利用的可能污稀酸有回收利用的可能,以及二氧化硫、三氧化硫损失少以及二氧化硫、三氧化硫损失少 缺点缺点流程复杂流程复杂,金属材料耗用多、投资大金属材料耗用多、投资大“两塔两电”酸洗流程两塔 第一洗涤塔第一洗涤塔 第二洗涤塔第二洗涤塔两电 电除雾器电除雾器 电除雾器电除雾器“两塔两电”酸洗流程1 第一洗涤塔;2第二洗涤塔;3第一级电除雾器;4 第二级电除雾器;5 沉淀槽;6 冷却器;7 循环槽;8 稀酸泵“两塔两电”酸洗流程n第一洗涤塔用质量分数 20%35%的硫酸淋洒 n第二洗涤塔用质量分数 5%10%的硫酸淋洒 淋洒酸的浓度低淋洒酸
10、的浓度低,省掉了增湿塔及其附属设备省掉了增湿塔及其附属设备 “两塔两电”酸洗流程淋洒酸的浓度低淋洒酸的浓度低,省掉了增湿塔及其附属设备省掉了增湿塔及其附属设备,节省了投资又简化了流程节省了投资又简化了流程 缺点缺点产生的质量分数产生的质量分数 20%30%20%30%稀酸稀酸,用途很少用途很少即:废酸不能综合利用即:废酸不能综合利用 优点优点低浓度硫酸能够被利用的条件下最有利低浓度硫酸能够被利用的条件下最有利;当炉气中水分含量很高而二氧化当炉气中水分含量很高而二氧化硫含量相对较低的情况下硫含量相对较低的情况下 (如沸腾焙烧潮湿矿石时如沸腾焙烧潮湿矿石时 ),),第一洗涤塔不可能第一洗涤塔不可能
11、采用较高浓度的硫酸淋洒时采用较高浓度的硫酸淋洒时,才采用此流程才采用此流程。“两塔一器两电”酸洗流程n标准酸洗流程基础上发展起来的n标准酸洗流程中的增湿塔用间接冷凝器代替热浓酸洗净化流程n采用酸温为 5060 ,质量分数为 93%热浓酸洗涤。热浓酸洗净化流程l 热酸塔;2 泡沫塔;3 干燥塔;4 捕沫器;5 冷却器;6 立式泵;7 循环槽;898%酸进口热浓酸洗净化流程n由于用热浓酸缓慢冷却洗涤炉气,炉气中二氧化硫进行表面冷凝成酸。生成酸生成酸雾较少雾较少。要求进洗涤塔的炉气温度,必须在三氧化硫露点温度以上,一般控制在 300 以上。出塔气温一般控制在 120 或更高些,出塔酸温在 15017
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