摘要：
　　煤炭氣化制取城市煤氣過(guò)程中，需要將粗煤氣脫硫、脫碳制取合格的凈煤氣，在脫硫過(guò)程中，產(chǎn)生的大量酸氣（含硫氣體）為了達(dá)到環(huán)保要求，并且可以創(chuàng)造可利用價(jià)值，需將其回收利用；WSA工藝是一種能有效地脫除各種廢氣中硫并將其轉(zhuǎn)換成工業(yè)成品濃硫酸的工藝，硫脫除率為95～99.7%，能滿足中國(guó)的環(huán)保排放要求，對(duì)酸性氣體濃度沒(méi)有要求，負(fù)荷低于25%時(shí)需加燃料氣保持反應(yīng)溫度，產(chǎn)品濃硫酸的濃度為97.5～98%之間，該工藝的特點(diǎn)為：工藝簡(jiǎn)單、沒(méi)有化學(xué)藥品消耗和污水排放，熱效率高、成品為高質(zhì)量硫酸。
　　關(guān)鍵詞：硫回收，硫酸，環(huán)保
　　引言：
　　哈爾濱氣化廠低溫甲醇洗分離出來(lái)的富含硫化氫的酸氣原設(shè)計(jì)是利用克勞斯硫回收裝置副產(chǎn)硫磺。但由于硫化氫氣體中含有大量烴類化合物，高于設(shè)計(jì)中規(guī)定的烴含量，設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生積碳，堵塞設(shè)備，無(wú)法生產(chǎn)出合格的硫磺，裝置一直處于閑置狀態(tài)；為了環(huán)保要求該廠引進(jìn)了丹麥托普索公司酸氣制硫酸工藝（WSA），該工藝不僅排放尾氣可以達(dá)到環(huán)保要求，同時(shí)可以副產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值比硫磺高的濃硫酸產(chǎn)品。
　　1、工藝描述
　　來(lái)自低溫甲醇洗的酸氣與來(lái)自燃燒空氣鼓風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣進(jìn)入燃燒爐中燃燒，用煤氣作為輔助燃料。溫度約900～1200℃的煙道氣進(jìn)入廢熱鍋爐副產(chǎn)中壓蒸汽，控制其在反應(yīng)器入口溫度為400℃。反應(yīng)器有兩級(jí)，每級(jí)都裝載催化劑，在反應(yīng)器中，SO2混合物按下列反應(yīng)被氧化成SO3：
　　SO2+1/2O2→SO3+24kcal/mole
　　工藝過(guò)程是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱必須被移走。來(lái)自汽包的飽和蒸汽在床層冷卻器中被用來(lái)冷卻來(lái)自一段反應(yīng)床的熱氣，從而蒸汽被過(guò)熱。蒸汽的壓力控制在50bar，目的是確保所有的表面溫度在工藝氣的酸露點(diǎn)以上。
　　在進(jìn)入WSA冷凝器之前，氣體在氣體冷卻器中被冷卻到300℃以下。在冷卻期間，部分氣體按照以下反應(yīng)被水合成硫酸蒸汽：
　　SO3+H2O→H2SO4（g）+25kcal/mole
　　在WSA冷凝器中，氣體進(jìn)一步被環(huán)境空氣冷卻。在冷卻期間，所有的SO3被水合成硫酸，硫酸以98%的濃度，在大約240℃被在收集在的底部。作為產(chǎn)品送硫酸罐區(qū)貯存待售。
　　2、生產(chǎn)特點(diǎn)
　　WSA工藝所用催化劑是以硅藻土為載體，以V2O5為活性組份的VK型催化劑（黃褐色多楞拉西環(huán)，Φ10～12mm，ρ=350～370kg/m3,空速V<1000h-1），起始活性溫度為370～380℃，一般反應(yīng)溫度為430℃，最高耐熱溫度為650℃，使用壽命為10年，保證3年。
　　WSA工藝專利設(shè)備為WSA冷凝器。WSA冷凝器是一種垂直玻璃管降膜式換熱器，氣體在管子中被管外的空氣冷卻，SO3、H2O在管內(nèi)壁冷凝成97.5～98%的濃硫酸，每個(gè)冷凝器的處理能力12000Nm3/h,由700～800根高7m，厚2mm的耐酸玻璃管組成。
　　3、原材料及公用工程消耗
　　序號(hào) 名稱 規(guī)格 單位 小時(shí)消耗
　　1 硫化氫廢氣  Nm3 800
　　2 冷卻水 0.5MPaA，30℃ t 8.6
　　3 副產(chǎn)蒸汽 4.0MPaA，飽和 t -6
　　4 鍋爐給水 6.0MPa，85℃ t 6.6
　　5 電 380V Kwh 105.7
　　6 燃料氣 3434kcal/kg Nm3 20
　　4、主要的污染源和主要污染物
　　1）廢氣
　　廢氣名稱 排放量(Nm3/h) 污染物排放量 備注
　　硫酸尾氣 22950 SO2:9.76kg/h（428.7mg/m3） 30米高排氣筒排放
　　  NOx:3.35kg/h(145.8mg/m3) 
　　2）廢水
　　廢水名稱 排出量(t/h) 污染物 濃度(mg/l) 備注
　　廢鍋排污水 0.6 磷酸鹽 〈515 送污水處理裝置
　　3）固體廢物
　　固廢名稱 排放量 主要組成 備注
　　廢催化劑 2t/3a V2O5 填埋處置
　　4）噪聲
　　機(jī)泵類：～85dB(A)
　　風(fēng)機(jī)類:～85dB(A)
　　5、控制污染措施
　　1）廢氣治理措施
　　硫酸裝置的尾氣排放主要含二氧化硫、氮氧化物。該氣體經(jīng)排氣筒高空達(dá)標(biāo)排放。
　　2）廢水治理措施
　　廢鍋排污水主要含有磷酸鹽，此股水送現(xiàn)有污水處理裝置處理后排放。
　　3）固體廢物處置方式
　　排放的廢催化劑填埋處置。
　　4）噪聲控制方案
　　噪聲源集中的崗位設(shè)置隔聲操作間。出入高噪聲區(qū)的人員配帶防噪耳塞和耳罩.。
　　結(jié)束語(yǔ)
　　硫化氫廢氣的回收與利用不僅解決了環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)為工廠增創(chuàng)了經(jīng)濟(jì)效益，硫酸作為“化工之母”其利用面非常廣泛，經(jīng)濟(jì)效益也非常可觀。
　　中煤龍化哈爾濱煤化工有限公司凈化分廠：趙云樓、張易臣、侯露露
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]馬林K.M.等著，《硫酸工業(yè)》上、下冊(cè)，中譯本，高等教育出版社，1956
　　[2]吳志泉等編，《工業(yè)化學(xué)》，華東化工學(xué)院院出版社，1991
　　[3]吳指南主編，《環(huán)境學(xué)》，化工工業(yè)出版社，1984
　　[4]《化工工業(yè)大全》，化工出版社，1979
　　[5]蔣家俊，《化工工藝學(xué)》無(wú)機(jī)部分，高等教育出版社1988
　　[6]吳指南主編，《環(huán)境學(xué)》，化工工業(yè)出版社，1984
　　[7]吳章扔主編，《基本有機(jī)合成工藝學(xué)》上、下冊(cè)，化工工業(yè)出版社，1982