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激光氣體分析儀應(yīng)用于制硫酸系統(tǒng)轉(zhuǎn)化工序的技術(shù)方案

煙氣制硫酸系統(tǒng)包括:凈化、干吸、轉(zhuǎn)化、廢酸處理、尾氣脫硫、硫酸存儲(chǔ)6個(gè)工序。凈化工序除去煙氣中的有害雜質(zhì)后,經(jīng)過(guò)干燥塔干燥,通過(guò)轉(zhuǎn)化工序的二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)輸送到熱交換器加熱到一定的溫度,再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化器觸媒層催化氧化,使煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫后送至干吸工序制取硫酸。

二氧化硫的轉(zhuǎn)化過(guò)程是放熱過(guò)程,受限于觸媒的耐熱溫度、轉(zhuǎn)化器常用材料的許用溫度,硫酸生產(chǎn)過(guò)程中需要控制初始二氧化硫在9.5%左右,在一定的溫度及壓力下,反應(yīng)平衡常數(shù)值為定值,和反應(yīng)氣體組成無(wú)關(guān)。在溫度、壓力和初始二氧化硫相同的情況下,提高初始氧氣有利于獲得更高的二氧化硫平衡轉(zhuǎn)化率,由于煙氣凈化工序出口的煙氣中二氧化硫濃度高,而氧硫比偏低,通過(guò)調(diào)節(jié)干燥塔入口稀釋風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)二氧化硫初始濃度,將二氧化硫稀釋至9.5%,保證氧硫比在合理范圍內(nèi)。

激光氣體分析儀

二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)出口的氧氣含量和二氧化硫含量是整個(gè)制酸系統(tǒng)中很重要的數(shù)據(jù),氧氣和二氧化硫氣體分析儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由取樣預(yù)處理單元、樣氣傳輸單元、分析儀單元、現(xiàn)場(chǎng)控制單元組成。一般情況下,二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)出口煙氣中含有少量煙塵,一般的分析儀系統(tǒng)通過(guò)在取樣器內(nèi)置過(guò)濾器進(jìn)行處理。

氧氣的分析主要有激光、順磁、氧化鋯、電化學(xué)四種原理的氧分析儀。鼓風(fēng)機(jī)出口煙氣中二氧化硫含量高,含有微量酸霧,氧化鋯分析儀在這種工況環(huán)境下使用壽命短,測(cè)量不穩(wěn)定;電化學(xué)原理主要用在高純度氣體中含微量氧的分析,不適合用在酸性氣體的工況;順磁式樣分析對(duì)樣氣質(zhì)量和預(yù)處理單元要求非常高,因此也不適合。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況,選擇激光氧分析儀檢測(cè)二氧化硫鼓風(fēng)機(jī)出口煙氣中的氧氣濃度。

通過(guò)分析儀系統(tǒng)獲取的氣體濃度數(shù)據(jù),以4-20mA信號(hào)傳輸進(jìn)入DCS進(jìn)行監(jiān)控,DCS根據(jù)濃度測(cè)量值通過(guò)運(yùn)算,調(diào)節(jié)干燥塔入口稀釋風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度來(lái)控制二氧化硫,將氧硫比保持在合理范圍內(nèi)。

河南某工程項(xiàng)目投產(chǎn)后,激光氣體分析儀系統(tǒng)已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行一年多,氧氣濃度基本保持在12%-15%之間,二氧化硫濃度基本控制在9.4%-9.8%之間。氧硫比保持在1.25左右。技術(shù)人員多次將測(cè)量值和化驗(yàn)值進(jìn)行比對(duì),誤差非常小,在可接受范圍以內(nèi)。激光氣體分析儀系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精度、氧硫比的控制均能滿足轉(zhuǎn)化工序的工藝要求。


本文關(guān)鍵詞:激光氣體分析儀,過(guò)程氣體分析

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