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          5、液體二氧化硫生產技術

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          產品描述

             二氧化硫是生產硫酸的中間物質,也是一種重要化工原料。二氧化硫具有強烈的還原作用和漂白作用,用于生產各種亞硫酸鹽以及合成纖維、洗滌劑、橡膠助劑、染料等有機物,還應用于造紙、醫藥與食品等工業部門。為了便于運輸和貯存,大部分是將二氧化硫氣體加工成液體二氧化硫的形式供應用戶。因此,液體二氧化硫已成為一種化工商品,在國內外均有較長的生產歷史,并形成一定的生產能力。液體二氧化硫的生產方法很多,然而可以大致分為兩大類:一種是先制得高濃度二氧化硫氣,然后將其液化。其中制取高濃度二氧化硫又主要有三種方法,即吸收法、純氧燃硫法和三氧化硫-硫磺法;二是直接將含有大量不凝氣體的低濃度二氧化硫氣加壓和冷凍,使其中二氧化硫部分冷凝,即部分冷凝法。國內目前主要用第一類生產方法。

          1、離濃度SO2 氣體的制取

          1.1、吸收法

             吸收法是用吸收劑將二氧化硫從含二氧化硫的氣體中分離出來,然后通過解吸得到高濃度二氧化硫氣體。吸收法可將中φ(SO2)0.3%-12%的氣體制成SO2約100%的純二氧化硫氣體。根據吸收劑的不同,吸收法可分為氨-酸法、檸檬酸鈉法、CANSOLV可再生胺法、以LABSORB再生式法和水吸收法等。

           

          1.2、純氧燃硫法

             硫磺與純氧在焚硫爐內燃燒生成高濃度的SO2氣體,經凈化、冷卻、干燥、壓縮液化后生成液體二氧化硫。純氧燃硫法的優點是技術成熟、工藝流程簡單、操作管理簡便、產品含水量少,且生產相對獨立,不需要依靠硫酸裝置。由于生產中采用過硫貧氧的控制條件,使得氣體夾帶大量硫磺微粒,從而需增加凈化流程和設備,還需增設空分裝置。此外,用加壓法液化二氧化硫時,容易發生壓縮機氣缸爆炸事故,因此適用于冷凍法液化,該工藝的電耗較高,適宜于電價低廉的地區生產。國內一些沒有SO2資源的企業多采用該工藝生產液體二氧化硫,產品大部分自用。

          1.3、三氧化硫-硫磺法

             三氧化硫一硫磺法以液體SO3或發煙硫酸為原料,與硫磺反應生成SO2。由于在正常操作條件下該反應為輕微放熱反應,反應需適當冷卻;未反應的SO3氣體在二級反應器中與硫磺繼續反應,以除去剩余的SO3。該工藝的優點是產品純度高、操作簡單、建設投資較少。缺點是要用價格更高的液體SO3或發煙硫酸作原料,液體二氧化硫的成本基本取決于液體SO3或發煙硫酸的價格,因此限制了該工藝的應用。

          2、氣體的干燥與凈化

             對SO2氣體進行干燥,一方面是為了保護壓縮機免受腐蝕,另一方面是為了保證液體二氧化硫中水分含量達到規定指標。水分含量是液體二氧化硫一項重要指標,我國國家優等品標準。?(H2O)≤0.02%,國內采用純氧燃硫法生產的液體二氧化硫含水量很低,一般。?(H2O)均低于0.01%,而大多數采用氨-酸法和檸檬酸鈉法生產的液體二氧化硫。? (H2O)>0.02%。因此干燥對控制液體二氧化硫的水分指標相當重要??筛鶕O2氣體水分含量確定工藝指標和設備,水分含量高的可考慮采用兩臺干燥塔串聯操作。

          3、二氧化硫的液化

             純二氧化硫氣體在常溫下很容易被液化,液化方法有加壓法和冷凍法兩種。加壓法是在常溫下通過壓縮機將二氧化硫液化,加壓法的優點是生產工藝簡單、電耗少、生產成本低,因此為大多數企業采用。冷凍法是在常壓下用冷凍液將二氧化硫液化,一般采用氨作為冷凍劑。先將精制后二氧化硫送人氨蒸發器與來自冷凍系統的液氨間接接觸,一般液化溫度控制在-15℃左右,二氧化硫液化后計量、儲存;液氨氣化后返回冷凍系統。冷凍法的優點是操作條件好、不易發生泄漏,缺點是生產成本較高,附近需有液氨來源。

          4、部分冷凝法

             部分冷凝法,在常壓下通過冷凍的方法將φ(SO2)10%左右的SO2氣體中的一部分SO2冷凝為液體二氧化硫,冷凝率一般僅為30%-60%,因此未冷凝的SO2需進人硫酸系統或其它裝置處理。SO2冷凝器中的氣體通過與蒸發冷凍劑(如氟代烴)進行間接換熱冷卻,根據SO2分壓和溫度,部分SO2被冷凝后由液體二氧化硫泵輸送到液一液換熱器中,被液體冷凍劑冷凝后送到壓力儲罐中。該工藝技術成熟,適合與硫酸裝置配套生產液體二氧化硫。

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