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摘要：隨著社會的全面發(fā)展和人們?nèi)找嬖鲩L的需求，硫酸在人們?nèi)粘Ｉ畹目萍贾邪l(fā)揮著越來越重要的作用。硫酸涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、核電、火箭技術(shù)、消費(fèi)生活等諸多領(lǐng)域。硫酸的這些性質(zhì)不僅影響到各個(gè)領(lǐng)域的重要方面，而且促進(jìn)了硫酸自身的發(fā)展和硫酸工業(yè)的進(jìn)步，特別是高濃度磷肥和有色金屬工業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：硫酸；生產(chǎn)；機(jī)械

硫酸是重要的基本化學(xué)原料。硫酸的輸出常常被用作衡量國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的象征。硫酸主要用于生產(chǎn)磷酸肥料、合成纖維、涂層、洗滌劑、制冷劑、飼料添加劑、石油提煉、有色金屬冶煉、鋼鐵、醫(yī)藥品，化工也不能離開硫酸。

1相關(guān)工藝流程

硫酸制造過程主要分為硫酸制造法和硫酸制造工序。硫酸的制造方法可以分為硫基硫酸生成、基于磷酸石膏的硫酸生產(chǎn)、基于煙道氣的硫酸生產(chǎn)、基于黃鐵礦的硫酸生產(chǎn)、充分供應(yīng)硫、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)、環(huán)境等因素的綜合分析。越來越多的企業(yè)開始使用硫磺或選礦后硫鐵礦或冶煉煙氣作為生產(chǎn)硫酸的原料。目前，在工業(yè)中制造硫酸的主要方法是硫磺或硫鐵礦經(jīng)過沸騰焙燒，生成的SO2氣體水洗凈化，在轉(zhuǎn)化器中與V2O5催化劑接觸，經(jīng)過“兩轉(zhuǎn)兩吸”工藝，二氧化硫最終轉(zhuǎn)化為三氧化硫，生成的三氧化硫氣體經(jīng)過98酸吸收，最終生產(chǎn)出成品硫酸。硫鐵礦在沸騰焙燒過程中產(chǎn)生大量熱量，通過余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電[1]。

2通用機(jī)械設(shè)備

2.1風(fēng)機(jī)設(shè)備

（1）離心鼓風(fēng)機(jī)。離心送風(fēng)機(jī)適用于制造3~25萬噸排煙精煉。離心送風(fēng)機(jī)的單位形式是：S型鼓風(fēng)機(jī)+油壓接頭+變速器+主馬達(dá)。為了防止過程中煙道的不均勻應(yīng)力，主要采用油壓耦合，其在節(jié)能方面起到良好的作用。S型風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)主要是雙入口密閉螺旋槳，葉片形狀主要是二進(jìn)制或后退曲線，葉輪材料是高強(qiáng)度不銹鋼，其速度約為250m/s，與風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)相組合。主軸貫通干擾組件使用剛性軸轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子速度較低。風(fēng)扇殼的水平軸端用梳子型和充氣貼紙密封。整體的潤滑模式主要是強(qiáng)制潤滑。安裝面板有兩個(gè)設(shè)置。通過分析和理解s型鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和形狀，使硫酸的制造變得更好[2]。

（2）制酸鼓風(fēng)機(jī)。硫酸生產(chǎn)過程中，主要有三種方式。二進(jìn)式葉輪、閉式葉輪、三通葉輪。軟軸是為了高速轉(zhuǎn)動的軸而設(shè)計(jì)的。調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)完善，機(jī)殼主要與模具焊接。

（3）軸流風(fēng)機(jī)。軸流送風(fēng)機(jī)用于硫燃燒硫酸生產(chǎn)。該裝置的主要特征是AV80軸，滿足系統(tǒng)產(chǎn)生的能量的使用。也被稱為能源回收機(jī)。該單元主要設(shè)置在干燥塔前。在機(jī)器啟動之前，需要用蒸汽驅(qū)動。塔的前面有電風(fēng)扇，可以很好地避免干燥塔出口處酸霧腐蝕。系統(tǒng)整體的設(shè)定操作比較簡單。

2.2生產(chǎn)中的泵

（1）高溫濃酸泵。從高溫濃縮硫酸泵的角度，泵主體的主要構(gòu)造是雙螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋槳以平衡孔為軸力。這些設(shè)置大大提高了泵的級別，并且促進(jìn)了全面配置的改善。

（2）液硫泵。在硫燃燒硫酸設(shè)備中，液硫泵的主要方法是爐泵和濾光泵。當(dāng)泵工作時(shí)，它可以分為兩個(gè)方面：過濾器泵主要負(fù)責(zé)將液體粗硫輸送到過濾器中，而氣度前泵主要負(fù)責(zé)將過濾后的細(xì)硫輸送到硫燒結(jié)爐的一種硫磺瓶中。

（3）稀硫酸。稀酸泵廣泛應(yīng)用于冶煉煙氣制酸和黃鐵礦制酸。目前，我國泵的國產(chǎn)化水平有了很大的提高，特別是生產(chǎn)了UHMWPE塑料泵后，其優(yōu)異的耐磨性和耐腐蝕性大大優(yōu)化了機(jī)器的抗沖擊性能，從而促進(jìn)了硫酸生產(chǎn)的發(fā)展。

3其他機(jī)械設(shè)備

3.1電除塵器

靜電除塵器是水平、單室、3個(gè)電場，在那里有與空氣流動方向平行的多個(gè)板狀吸塵電極。在具有除塵電極間距離分布的放電電極真空吸塵器的入口設(shè)置了空氣分配板，整體流程均勻分布。塵埃粒子通過電場的作用從吸塵電極帶電分離。附著在吸塵電極和放電電極上的塵埃通過電振動裝置的周期振動被排出到真空吸塵器底部的塵埃中，通過恒星閥和塵埃傳送帶連續(xù)放電。40000t/a硫酸塵的整體尺寸為25.4m×10.2m×11.6m，通過面積為96m2，總有效面積為7680m2，板間距為400mm。

3.2換熱器

氣體熱交換器是高溫OH3氣體和低溫SO2氣體之間熱交換的重要裝置，保持轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的熱平衡，促進(jìn)轉(zhuǎn)換和吸收。其工作特性是低壓和高溫。換熱器殼體的介質(zhì)為SO2氣體，管道的介質(zhì)為SO3和SO2氣體?，F(xiàn)在，我們使用一個(gè)帶有多個(gè)懸掛帶穿孔器的熱交換器，通過在熱交換器管的規(guī)則三角形中間放置一個(gè)小孔來增加軸向氣體流量。同時(shí)，在板的中心有一個(gè)直徑恒定的泄漏孔。由于泄漏流的作用，氣體的湍流度增加，原始蝶泳板的死區(qū)發(fā)生變化，有助于提高傳熱系數(shù)[3]。

3.3酸冷器

利用陽極保護(hù)的硫酸冷卻器是根據(jù)電化學(xué)保護(hù)原則開發(fā)的優(yōu)秀耐腐蝕性產(chǎn)品的一種。（腐蝕速度為0.01~0.03mm/a）。陽極保護(hù)是使用DC電源的方法，該DC電源通過絕緣處理插入陰極中，以形成陽極和電流電路。在系統(tǒng)的直流傳導(dǎo)過程中，所有接觸酸中不銹鋼的電勢增加，電勢增加到一定范圍。在不銹鋼表面形成高密度的鈍化皮膜，增加了接觸不銹鋼酸的腐蝕速度。

4相關(guān)機(jī)械作用

4.1風(fēng)機(jī)的作用

在硫酸生產(chǎn)機(jī)中，風(fēng)磨主要是硫磺高爐、硫磺酸風(fēng)磨、冶煉煙酸SO2風(fēng)磨。S型排煙風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)為雙葉、主軸、剛性軸轉(zhuǎn)子、臥式介質(zhì)箱、齒輪箱、支承軸、高位油箱、儀表、非接觸式振動探頭、二氧化硫風(fēng)機(jī)、，提高了硫酸風(fēng)機(jī)的效率和高壓比，提高了硫酸生產(chǎn)效率。離心風(fēng)機(jī)采用雙膝單支撐結(jié)構(gòu)。風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口設(shè)計(jì)成長方形。葉環(huán)為高吸收三軸，能耗低，效率高[4]。

4.2沸騰爐和泵的作用

沸騰分為多個(gè)步驟使用。第一步是啟動沸騰爐前先確定風(fēng)機(jī)、電機(jī)、稀油泵、冷卻風(fēng)機(jī)等設(shè)備是否正常，如果發(fā)現(xiàn)缺油或故障，要迅速處理。第二步是打開空調(diào)閥，除去在點(diǎn)火過程中從未燃燒的煙塵排出物中產(chǎn)生的酸性氣體。第三步在燃燒室中點(diǎn)火。由于第四步啟動風(fēng)機(jī)，操作開始時(shí)應(yīng)關(guān)閉吹風(fēng)門，吹風(fēng)門以空氣啟動，風(fēng)機(jī)正常啟動后必須調(diào)整吹風(fēng)門。第五階段從燃燒觀察孔觀察燃燒室的燃燒狀態(tài)，從燃燒室前部觀察燃燒情況。第六步在壓火前停止?fàn)t子和煤的供應(yīng)。在硫酸生產(chǎn)過程中，常用的泵分為三種：高溫濃硫酸泵、液硫泵和稀硫酸泵。采用高溫濃硫酸泵是發(fā)展大型硫酸裝置的必要條件。常規(guī)泵的插入深度為1500mm，循環(huán)酸溫度低于80℃，高溫濃硫酸泵的插入深度可達(dá)2000mm，循環(huán)酸溫度可提高到100~152℃。在硫酸生產(chǎn)過程中合理利用熱回收技術(shù)，循環(huán)酸溫度可提高到200℃左右。這就需要一臺高溫濃硫酸泵，保證了泵的可靠性和安全性。在硫磺制酸工藝設(shè)備中，液硫泵主要包括過濾泵和預(yù)反應(yīng)器泵兩種。過濾泵主要向過濾器輸送液態(tài)粗硫。預(yù)泵主要向反應(yīng)器輸送硫磺。稀硫酸泵主要應(yīng)用于冶煉過程和冶煉煙氣的制酸過程，當(dāng)使用稀硫酸泵時(shí)，主要有酸制酸泵、冷卻塔酸循環(huán)泵、動力波酸循環(huán)泵。在硫酸生產(chǎn)過程中，泵的選用必須保證良好的耐腐蝕性和耐磨性，保證泵在生產(chǎn)過程中的安全性和穩(wěn)定性[5]。

5結(jié)語

硫酸作為一種常見的化工原料，在許多方面和領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)了硫酸生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。在目前的硫酸生產(chǎn)工藝中，必須大力采用硫酸生產(chǎn)工藝，才能達(dá)到硫酸生產(chǎn)的效果。因此，相關(guān)技術(shù)人員可以充分了解硫酸生產(chǎn)工藝，為更好地生產(chǎn)硫酸提供有效的技術(shù)支持，鼓勵(lì)硫酸生產(chǎn)行業(yè)更加理想的發(fā)展，滿足社會各方面對硫酸產(chǎn)品的需求?？傊蛩嵘a(chǎn)過程和通用機(jī)械設(shè)備都是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，如果出現(xiàn)任何問題，后果不堪設(shè)想?，F(xiàn)階段硫酸工業(yè)的運(yùn)行體系十分完備。然而，在深層次上存在著一些問題，如硫酸凈化技術(shù)的研究與更新，與國際硫酸技術(shù)的接軌等。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王穎.硫酸生產(chǎn)工藝及通用機(jī)械設(shè)備[J].通用機(jī)械，2018(04):8-14.

[3]陳志.通用機(jī)械設(shè)備維護(hù)與節(jié)能探討[J].中國設(shè)備工程，2019(11):46-47.

[4]劉殿瑞.硫酸生產(chǎn)工藝及通用機(jī)械設(shè)備分析[J].中國機(jī)械，2017(07):169-170.

[5]田述強(qiáng).有關(guān)硫酸生產(chǎn)工藝的探討[J].大科技：科技天地，2017(18):449.

作者：高海偉 單位：江西銅業(yè)（德興）化工有限公司