摘要：液體二氧化硫產品因其生產工藝特性，成品中硫酸酸霧、SO3細粉等雜質易造成殘渣和水份含量較高，影響產品品質和生產成本。通過對工藝技改，提升產品品質、拓展銷售渠道，降低成本，提升效益。

　　關鍵詞：液體二氧化硫 品質 提升 除霧器 氟硅油

　　1 液體二氧化硫及生產工藝簡介

　　河南某公司擁有一套年產4.5萬度的液體二氧化硫裝置，采用純氧燃燒法工藝。以硫磺固體為原料，先用蒸汽將固體硫磺融化成液體硫磺，采用純氧在液體硫磺中低溫鼓泡燃燒制取二氧化硫氣體，然后爐氣進行一系列的凈化，除去爐氣中的游離硫磺，并用硫磺氧化器和酸洗除去氣溶膠狀單質硫，后冷凝為液體二氧化硫。

　　450-550℃，主反應方程式：S + O2 =========== SO2

　　2 目前生產現狀分析

　　2.1 我公司液硫二氧化硫生產工藝流程

　　硫磺與純氧燃燒后生產的氣相二氧化硫經過廢熱鍋爐與脫鹽水經過換熱降溫產出副產蒸汽，再經過硫磺分離器脫除夾帶的硫磺。之后二氧化硫氣體與SO3轉化器產生的SO3進行反應，將硫單質氧化成SO2。再經過硫酸吸收塔將過剩的SO3和微量水分進行吸收后，冷凝為液體SO2成品。

　　2.2 液體二氧化硫產品質量標準及初期產品質量

　　2.2.1 質量國家標準

　　2.2.2 初期液體二氧化硫品質與國家標準的比較，該公司初期生產的SO2品質與國標優等品之間差距較大。尤其是殘渣和水分偏高較多。因此我公司主要從降低殘渣、水分的方向進行提升改造，使上述兩項指標達到國標優等品要求。

　　3 液體二氧化硫產品品質提升改造

　　3.1 初步分析及技術改造

　　3.3.1 第一步成分分析及工藝調整

　　通過對液體二氧化硫殘渣的成分進行分析，可知成品中的殘渣主要成分為硫酸酸霧、少量SO3細粉及其他微量雜質。通過對微量雜質進一步分析，發現其成分與我公司使用的一次水及其管道夾帶的雜質成分基本一致。因此對工藝系統進行調整，將硫酸循環槽中調整酸濃的補水由一次水改為脫鹽水。并將其酸濃度指標調整控制在95%-98%。

　　同時系統各項指標進行優化，避開液體硫磺峰值粘度對應的溫度區間(170-195℃)。調整后成品殘渣含量下降至0.058%，較前期殘渣降低了27.5%。

　　3.3.2 第二步增加增加除霧器過濾系統

　　為進一步降低產品中殘渣和水分的含量，同時借鑒布林克除霧器在硫酸行業和氯氣行業脫除水分的經驗。選定由纖維床和內外兩層同芯篩網組成的除霧器。纖維有玻璃纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、陶瓷纖維等制成，外部篩網由金屬、玻璃鋼等制成。最后定制Φ559mm，高度1883mm，纖維層厚度為70mm的高效除霧器。

　　該玻璃鋼纖維床層除霧器加裝于二級硫酸吸收塔后進制冷機前。新增除霧器可以捕集氣流中的常規霧粒和難以捕捉的亞微米霧粒。含有霧粒的氣體水平地通過纖維床，霧粒在纖維床被捕集而集成一層液膜，由于重力的作用而留下。纖維床除霧器安裝在容器內，捕集到液體連續從容器排出。從而消除二次夾帶。捕集的液體利用重力回流至硫酸循環槽循環使用。

　　此選型除霧器預計可達到過濾出口氣體粒徑大于1μm的硫酸酸霧濃度不超過8.8mg/實際立方米。粒徑小于1μm的硫酸霧收集效率為99%。粒徑小于1μm的霧濃度不超過7mg/實際立方米。據此進行測算，殘渣含量可降低至≤0.006%。達到優等品指標要求。

　　加裝1支試運行期間，運行平均壓差1.0-1.3KPa，后穩定在1.3-1.4KPa。液體二氧化硫裝置系統阻力基本無上升。產品含量、水分、殘渣含量與前期對比如下表3：

　　經過初步改造后，產品質量有了較大幅度的提升，主含量已達到國標優等品指標，水分指標優于國標優等品指標。但殘渣含量仍較高。推測為選型除霧器時，對氣量及雜質含量計算數據偏低。

　　3.2 二次改造

　　通過對我公司液體二氧化硫裝置運行負荷數據進行重新分析、比對，在除霧器原尺寸不變的情況，增加了除霧器的纖維床層厚度，由初次改造的70mm提升至114mm，增加了過濾效率。同時為確保處理效果，采用兩根除霧器同時過濾吸附雜質。并對原除霧器裝置內預留位置中在增加1支除霧器濾芯。并將兩套除霧器裝置串、并聯。使原除霧器單獨運行時即可達到過濾雜質的效果。并聯兩裝置目的實現除霧器一開一備，以便一套除霧器裝置檢修、清洗時切換至另一套使用。

　　二次改造后，正常并聯狀態運行情況下，除霧器前后壓降初期為2.8-2.9KPa。連續穩定運行半年后，除霧器壓降穩定在4.1-4.2KPa。對系統阻力基本無影響。為二次改造后產品品質與國標優等品、原始質量、初步改造質量對比：液體二氧化硫成品從主含量、殘渣、水分含量均達到了國標優等品的指標。殘渣平均含量為0.004%，最低達到0.002%，最高為0.006%。在裝置連續穩定運行的情況下，優等品率可達95%以上。

　　3.3 材質優化

　　在增加兩級除霧器后，系統連續運行后發現除霧器纖維濾芯損耗較快，更換頻次高。因該型號除霧器濾芯費用高昂，影響裝置的整體運行效益。借鑒了國內一種含氟硅油的玻璃纖維棉在硫酸行業捕集酸霧的應用，該種玻璃纖維為新型低表能物質，具有良好的憎水、增酸性能。

　　將該種玻璃纖維棉斜向纏繞4～6層，纏繞厚度原材質相當(100～120mm)，仍然采用并聯運行，除霧器壓差維持在4～5KPa，與原材質除霧器基本接近。同等條件下，每支濾芯可節約費用70%。在更換濾芯材質和纏繞參數后，液體二氧化硫成品各項指標均達到優等品，并較原除霧器過濾效果進一步提升。殘渣平均含量為0.003%，最低達到0.002%，最高為0.004%。在裝置連續穩定運行的情況下，優等品率接近100%，在2018年8-11月連續穩定在優等品。

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　　4 總結

　　通過近2年內二次對系統運行情況的分析、比對，進行技術改造，成功是液體二氧化硫成品達到了優等品。滿足了醫藥、農藥等行業對液體二氧化硫的品質要求。拓寬了銷售渠道，進一步降低了成本。該公司液體二氧化硫裝置的產能逐步得到釋放，2017年年產突破30000噸，同比增加70.25%。且品質提升后每月可增加鋼瓶裝銷量300噸。年增加銷售收入414萬元，利潤180萬元。

　　參考文獻

　　[1]紀羅軍.我國液體二氧化硫的生產現狀及前景[J]。硫酸工業，2007(3)：13-19。

　　[2]賀黎.采取有效措施 優化氯氣處理裝置[J]。中國氯堿2012年7月第7期，10-11。

　　[3]BOB GRENDEL.孟莫克廢酸再生(SAR)工藝[J]。硫酸工業，2014(3):64-66。

　　作者簡介：杜江濤