第三節(jié)爐氣的凈化及枯燥硫鐵礦焙燒爐氣除含有SO2、N2、O2外，還含有SO3、H2O、As2O3、SeO2、HF及礦塵等物質(zhì)。礦塵不僅會堵塞設(shè)備與管道，而且會造成催化劑失活；砷和硒則會使催化劑中毒；水分與三氧化硫極易形成酸霧，不僅對設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)峻腐蝕，而且很難被吸取除去。在爐氣送去轉(zhuǎn)化之前，必需先對爐氣進(jìn)展凈化，應(yīng)到達(dá)的凈化指標(biāo)如下表。一、爐氣凈化的目的和要求砷酸霧氟水分塵<0.001g/m3

<0.03g/m3

<0.001g/m3<0.1g/m3

<0.005g/m3

二、凈化的原理及方法〔一〕礦塵的去除依據(jù)爐氣中塵粒大小不同，工業(yè)上實(shí)行不同的凈化方法。對于較大的塵粒〔10μm以上〕可承受自由沉降室或旋風(fēng)分別器等機(jī)械除塵設(shè)備；對于較小的塵?！?.1～10μm〕可承受電除塵器；對于更小顆粒的礦塵〔<0.05μm〕可承受液相洗滌法除去。電除塵器原理：含塵氣體通過高壓電場后產(chǎn)生的自發(fā)性電離使顆粒帶電，在電場力的作用下運(yùn)動，到達(dá)收塵電極后放電并吸附在收塵電極上，從而實(shí)現(xiàn)了氣態(tài)非均相物系的分別。焙燒后產(chǎn)生的As2O3和SeO2有這樣的特性，當(dāng)溫度下降時(shí)，它們在氣體中的飽和含量快速下降，因此可承受水或稀硫酸來降溫洗滌爐氣。當(dāng)溫度降至50℃時(shí)，氣體的砷、硒氧化物已降至規(guī)定指標(biāo)以下。凝固成固相的砷、硒氧化物大局部被洗滌液帶走。剩余呈固體微粒懸浮在氣相中成為酸霧冷凝中心。〔二〕砷和硒的去除1．酸霧的形成承受硫酸溶液或水洗滌凈化爐氣，洗滌液中肯定數(shù)量的水分子進(jìn)入氣相，使?fàn)t氣中的水蒸氣含量增加。水蒸氣與爐氣中的三氧化硫接觸生成硫酸蒸氣。隨著溫度的降低，硫酸蒸氣冷凝形成酸霧〔硫酸小液滴〕?！踩乘犰F的形成與去除2．酸霧的去除生產(chǎn)中常用電除霧器去除酸霧。電除霧器的除霧效率與酸霧微粒直徑成正比，一是逐級降低洗滌酸濃度，從而使氣體中水蒸氣含量增加，酸霧吸取水分而增大粒徑。二是氣體被逐級冷卻，使酸霧也被冷卻，同時(shí)氣體中的水分在酸霧外表冷凝從而使粒徑增大。三、爐氣凈化的酸洗工藝流程

酸洗流程是用稀硫酸洗滌爐氣，除去其中的礦塵和有害雜質(zhì)，降低爐氣溫度。1.“文泡冷電”酸洗凈化流程自焙燒工序來的SO2爐氣，進(jìn)入文丘里洗滌器1〔文氏管〕，用15％-20％稀酸進(jìn)展第一級洗滌，洗滌后的氣體經(jīng)復(fù)擋除沫器3除沫，再進(jìn)入泡沫塔4用1％-3％稀酸進(jìn)展其次級洗滌。爐氣經(jīng)兩級稀酸洗除去礦塵、雜質(zhì)，其中的As2O3、SeO2大局部凝固為顆粒而被除掉，局部成為酸霧的分散中心；爐氣中的SO3與水蒸氣形成酸霧，在分散中心形成酸霧顆粒。爐氣經(jīng)兩級稀酸洗，再經(jīng)復(fù)擋除沫器5除沫，進(jìn)入列管式冷凝器6冷卻，水蒸氣進(jìn)一步冷凝，酸霧粒徑進(jìn)一步增大，而后進(jìn)入管束式電除霧器，借助于直流電場除去酸霧，凈化后的爐氣去枯燥塔。文丘里洗滌器1的洗滌酸經(jīng)斜板沉降槽9沉降，沉降后清液循環(huán)使用；污泥自斜板底部放出，用石灰粉中和后與礦渣一起外運(yùn)處理。熱爐氣在第一洗滌塔〔空塔〕被20%～30%的稀酸洗滌降溫，除去爐氣中的大局部礦塵及雜質(zhì)，再進(jìn)入其次洗滌塔〔填料塔〕進(jìn)一步洗滌冷卻，爐氣中的砷、硒氧化物根本被冷凝，一局部被洗滌酸帶走．另一些形成酸霧分散中心，被第一段電除霧器除去。出來的爐氣經(jīng)增濕塔冷卻和增濕，使酸霧粒徑增大，然后進(jìn)入其次段電除霧器，進(jìn)一步除掉酸霧和雜質(zhì)。2.三塔兩電酸洗流程四、爐氣的枯燥枯燥是除去爐氣中的水分，使每立方米爐氣中水蒸氣含量小于0.1g。爐氣中的水蒸氣假設(shè)進(jìn)入二氧化硫轉(zhuǎn)化器，會與三氧化硫再次形成酸霧，酸霧難于吸取，同時(shí)對催化劑會造成影響，因此，爐氣必需進(jìn)展嚴(yán)格的枯燥。1．枯燥塔工作原理工業(yè)上常用濃硫酸作枯燥劑，爐氣從填料塔下部通入，與塔上部淋灑的濃硫酸逆流接觸，硫酸吸取爐氣中的水分，使?fàn)t氣到達(dá)枯燥指標(biāo)。2．工藝條件的選擇

〔1〕噴淋酸濃度噴淋酸濃度越大，硫酸液面上水蒸氣分壓越小，枯燥效果亦越好。濃度為98.3％的硫酸液面上幾乎沒有水蒸氣。但是硫酸濃度超過95%時(shí)，硫酸液面上三氧化硫氣體濃度增加，可與爐氣中水蒸氣生成酸霧。在工業(yè)上既要考慮酸的吸水力量，又要考慮盡量避開酸霧的形成，通常承受濃度為93%-95%的硫酸作為枯燥酸?！?〕噴淋酸的溫度從降低噴淋酸液面上蒸氣分壓，提高枯燥程度并削減酸霧的生成量等方面考慮，希望噴淋酸的溫度盡可能低些。但這樣卻使SO2在酸中的溶解度增大和循環(huán)酸冷卻系統(tǒng)的負(fù)荷增大。實(shí)際生產(chǎn)中，噴淋酸的入塔溫度一般選在30～4O℃，在夏季不超過45℃。〔3〕氣體溫度進(jìn)入枯燥塔的氣體溫度低，氣體帶入塔內(nèi)的水分就少，枯燥效率就高。因此，進(jìn)入枯燥塔的氣體溫度愈低愈好。實(shí)際生產(chǎn)中，一般掌握氣溫在30℃左右，夏季不超過37℃?！?〕噴淋密度在枯燥過程中，噴淋酸吸取氣體中的水分，放出大量的熱，酸溫隨之上升。假設(shè)噴淋酸量過少，會使升溫幅度過大，從而降低枯燥效率，加劇酸霧形成。生產(chǎn)上一般選擇噴淋密度為10--15m3／m2·h，過大會增加流體阻力和動力消耗，同時(shí)可以保證塔內(nèi)酸的溫度和濃度的變化掌握在0.2-0.5%之間。爐氣經(jīng)凈化后進(jìn)入枯燥塔，與塔頂噴淋下來的濃硫酸逆流接觸，塔內(nèi)裝有填料以使氣液接觸均勻，爐氣中的水分被硫酸吸取。枯燥后的爐氣經(jīng)枯燥塔頂部的捕沫器除去夾帶的酸沫，然后去轉(zhuǎn)化工序。3.枯燥工藝流程噴淋酸吸取水分后溫度上升