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WSA制酸工艺总结

苗澍

净化分厂

摘要：丹麦托普索WSA湿法制酸工艺可以有效地利用各种生产过程中产生的含硫酸性气体直接制酸，得到商品级浓硫酸，具有适用范围广、工艺流程简洁、硫回收效率高、操作本钱低、经济效益好等特点。介绍了WSA硫回收工艺的原理，生产运行状况及改造措施。

关键字：原理;WSA制酸法;改造措施

唐山佳华公司承受AS脱硫法净化煤气，产生的酸汽、氨汽混合气体首先去生产硫氨，剩余未反响的气体到WSA制酸装置生产浓度98%硫酸，本套装置在2023年2月开头动土施工，于2023年4月底正式投产使用，目前经过几次技术改造已正常稳定运行。

1、工艺原理：

WSA制酸的工艺主要包括：HS的燃烧、NO的去除、SO

的氧化、和气态硫酸

2 X 2

的冷凝4个阶段，

产酸主要发生以下反响：

HS+3/2O=SO+HO+518kJ/mol

2 2 2 2

SO2+1/2O2=SO+99kJ/mol

3

SO〔气〕+HO〔气〕=HSO〔气〕+101kJ/mol

3 2 2 4

HSO〔气〕=HSO〔液〕+69kJ/mol

2 4 2 4

过程气脱氮主要发生以下反响：

NO+1/4O+NH→N+3/2HO+97kJ/mol

2 3 2 2

NO+NO+2NH→2N+3HO+90kJ/mol

2、工艺流程：

2 3 2 2

由硫铵来的酸性气体，首先被送至制酸装置燃烧炉主火嘴，在主火嘴处按化

学反响计量比与助燃风机送来的空气及适量煤气充分混合后，975℃~~1025℃的温度下进展燃烧。酸汽中的HS充分燃烧后，转化为SO；HCN及少量NH等转化为

2 2 3

N、CO和HO，燃烧后的高温过程汽，经废锅回收热量后，温度由975℃~~1025℃

2 2 2

降至400℃左右；回收的热量用于产生约5.85Mpa的过热蒸汽。从废锅出来的过程汽进入SCR反响器。向废锅后的过程汽中连续喷入肯定量的稀释氨气作为复原剂，在催化剂的作用下，进展选择性复原分解，将燃烧过程中产生的氮氧化物复原为

氮气和水，此处有10℃的温升。从SCR反响器分解出来的过程汽进入SO

2

转化器，

在SO

2

转化器内填充有两层托普索催化剂床层。在SO

2

转化器过程汽中的SO在有

2

水汽存在的条件下被氧气催化氧化为SO，由于该反响为放热反响，为到达SO/SO

3 2 3

平衡，在催化剂床层中设有床间冷却器，对转化后的高温气体进展冷却，回收后

的热量用于产生过热蒸汽。在SO

2

转化器最下段设有过程汽冷却器，将SO

2

转化器

下层催化床层出来的过程汽冷却至285℃左右，局部SO水合生成HSO〔g〕，从SO

3 2 4 2

转化器出来的含有SO和HSO〔g〕的过程汽进入WSA冷凝器，用冷空气对过程汽

3 2 4

进展间接冷却，掌握WSA冷凝器进口温度在275℃以上〔不超过300℃〕。SO和HSO

3 2 4

〔g〕气体通过WSA冷凝器冷却，在其底部全部水合成约为98%的浓硫酸。从WSA冷凝器顶部排出的尾气同底部排出的冷却后的热空气混合后，经烟囱排入大气。

WSA冷凝器下部冷凝生成的硫酸，流入底部酸收集器，再由酸出口静压流入酸中间槽，经酸中间泵抽出，送至WSA冷却器，冷却至约为40℃后，一局部送回WSA冷凝器底部硫酸出口管线内，对流出的硫酸进展冷却，剩余的硫酸流入硫酸储槽，经酸产品泵送往硫铵工段。

本装置最大特色是WSA冷凝器带有酸雾掌握单元，通过酸雾掌握单元可向进入WSA冷凝器的过程汽中喷入雾状硅晶，以增加分散晶核，使酸雾长大，便于酸汽在冷凝器中进展冷凝，削减尾气中酸雾夹带量。

以下图为WSA工艺流程简图：

尾气

汽包

酸汽

燃烧炉废锅

氨气+空气

反响器

转化器

SiO2晶体

烟囱

冷凝器

浓硫酸去硫铵

酸气流量

酸气流量

1200-1500m3/h

煤气流量

200-700m3/h

3、主要工艺参数：

治理工程

废热锅炉出口氧的浓

标准值

生产运行参数

度

＞3vol.%

＞4vol.%

硫酸浓度

＞97.0wt.%

92—97wt.%

汽包压力

50－65barg

54—60barg

燃烧炉过程气体温度

975－1025℃

975－1000℃

SCR反响器过程气体进

口温度

396－415℃

380－400℃

SO转化塔过程气体入

SO转化塔过程气体入

2

396—430℃

380－400℃

口温度

SO转化塔过程气体出

2

275－290℃

275－290℃

口温度

酸冷却器硫酸出口温

＜50℃

＜50℃

度

酸雾掌握装置核化气

280－320℃

280－320℃

体出口温