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3、 沸腾床转化器
图4-3为前苏联用的四段沸腾床转化器。
图4-3 四段沸腾床转化器
1-气体分布板；2-算子板；3-换热元件；4-人孔；5-除尘罩；Ⅰ～Ⅳ催化器床
4．4．2 鼓风机
目前中国硫酸工业上使用的鼓风机，大多为离心式和容积式两种。容积式通常使用罗获鼓风机。大型硫酸厂一般采用离心式鼓风机，小型硫酸厂一般采用罗获式鼓风机。
离心式鼓风机尽管型号不一．但结构差不多。主要区别在轴承和进气口。有的为单轴承单面进气，有的为双轴承双面进气。目前使用最多的是单轴承单面进气，如D700—13—1型鼓风机。离心式鼓风机可用于大中小型各种规模的制酸装置，使用、维修均较方便。
罗获式鼓风机有以下特点：A。结构简单。B．送气量稳定，不因系统阻力而改变。C．出口压力高，可在0．4MPa下运行。D．制造和维修费用低。缺点：A．鼓风旦小，一般只用于小型制酸装置。B．转子与机壳之间的间隙容易增大，导致风机效率降低，一般效率在0.6一0.7左右。 C．噪音较大。
4.5主要工艺流程
二氧化硫氧化的工艺流程，根据转化次数来分有一次转化、一次吸收流程(简称“—转一吸”流程)和二次转化、二次吸收流程(简称“两转两吸”流程)。
“一转一吸”流程主要的缺点是，SO2的最终转化率一般最高为97％，若操作稳定和完善时，最终转化率也只有98.5％，硫利用率不够高，排放尾气含SO2较高，若不回收利用，则污染严重。如采用氨吸收法回收，不仅需要增加设备，同时产生不少困难，如氨的来源、运输、腐蚀问题，以及消耗产品酸等问题。为此，人们在提高SO2转化率方面,从催化转化反应热力学及动力学寻找答案，先后开发出“加压工艺”、“低温高活性催化剂”及“两转两吸”工艺等技术。但以“两转两吸”最为有效，该工艺基本上消除了尾气烟害。
采用两次转化工艺时，催化剂装填段数及其在前后两次转化的分配与最终转化率、换热面积大小有很大关系。流程的特征，可用第一、第二次转化段数和含
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气通过换热器的次序来表示。例如3+1, Ⅲ、Ⅱ-Ⅳ、Ⅰ 流程：指第一次转化用三段催化剂，第二次转化用一段催化剂；第一次转化前，含SO2气体通过换热器的次序为第Ⅲ换热器(指冷却从第Ⅲ段催化剂床层出来的转化气用的换热器)，第Ⅱ换热器；第二次转化前，含SO2气体通过换热器的次序为第 Ⅳ换热器，第Ⅰ换热器，如图4-1所示。此外，常见的还有3+1，Ⅳ、Ⅰ-Ⅲ、Ⅱ及3+1 ，Ⅲ、Ⅰ-Ⅳ、Ⅱ和2+2、Ⅱ、Ⅲ-Ⅳ、Ⅰ等流程。
图4-1 3+1, Ⅲ、Ⅱ-Ⅳ、Ⅰ两次转化流程
1-第一换热器；2-第二换热器；3-第三换热器；4-第四换热器；5-转化器；6-第一吸收塔
Ⅳ、Ⅰ-Ⅲ、Ⅱ这种换热组合流程得优点是：当第一段催化剂活性降低，反应后移，则Ⅱ、Ⅲ换热器能保证一次转化达到反应温度。
“两转两吸“流程与“一转一吸”流程比较，具有下述优点。
①最终转化率比一次转化高，可达99.5％～99.9％。因此，尾气中二氧化硫含量可低达0.01％～0.02％，比“一转一吸”尾气中二氧化硫含量降低5～10倍，减少了尾气烟害。
②能够处理SO2含量高的炉气。以焙烧硫铁矿为例，SO2起始浓度可提高到9.5％～10％，与一次转化的7％～7.5％对比，同样设备可以增产30％～40％。
③“两转两吸”流程多了一次转化和吸收，虽然投资比一次转化高10％左有，但与“一转一吸”再加上层气回收的流程相比，实际投资可降低5％左有，生产成本降低3％。由于少了尾气回收工序，劳动生产率可以提高7％。
“两转两吸”流程亦有其缺点：
①由于增设中间吸收塔，转化气温度由高到低，再到高，整个系统热量损失较大。气体两次从70℃左右升高到420℃，换热面积较一次转化大。而且炉气中 SO2含量超低，换热面积增加得越多。
②两次转化较一次转化增加了一台中间吸收塔及几台换热器，阻力比一次转化流程增大3.9～4.9KPa。
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第五章 三氧化硫的吸收
5．1三氧化硫吸收的工艺条件
1、吸收酸浓度
因为SO3易溶纯硫酸中。不能用水进行吸收，否则将形成大量酸雾。工业上采用98.3％硫酸作吸收剂，因其液面上水、三氧化硫和硫酸的总蒸气压最低，吸收率最高。
2、吸收酸温度
近20年来，随两转两吸工艺的广泛应用，以及低温余热利用技术的成熟，采用较高酸温和进塔气温的高温吸收工艺既可避免酸雾的生成，减小酸冷器的换热面积，又可提高吸收酸余热利用的价值。
3、进塔气温的影响
进塔气温对吸收SO3亦有较大影响。在一般的吸收过程中，气体温度低有利于提高吸收率和减小吸收设备体积。但在吸收转化气中SO3时，为避免生成酸雾，
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气体温度不能太低。尤其在转化气中水含量较高时，提高吸收塔的进气温度，能有效地减少酸雾的生成。
从表5-1可以看出，当炉气干燥到含水蒸气只有0.18／m3时，转化气进吸收塔温度必须高于112℃。
表5-1 水蒸气含量与转化气露点的关系
水蒸气含量 转化器的露点 0.1 112 0.2 121 0.3 127 0.4 131 0.5 135 0.6 138 0.7 141 在高温吸收工艺中，进塔气体温度提高到180一230℃，这样气体在吸收塔中各部位均能保持在露点温度以上，出转化器的气体不必冷却。在两转两吸工艺中，采用高温吸收，提高进塔气体温度可很好地解决系统热乎衡问题，尤其对中间吸收塔更为有利，可以减缓工艺中“热冷热”的弊病。
4、循环酸量的影响
为较完全地吸收三氧化硫．循环酸量的大小亦很重要。若酸量不足，酸在塔的进出口浓度、温度增长幅度较大，当超过规定指标后，吸收率下降。吸收设备为填料塔时，酸量不足，填料的润湿率降低，传质面积减少，吸收率降低；相反，循环酸量亦不能过多，过多对提高吸收率无益，还会增加气体阻力，增加动力消耗，严重时还会造成气体夹带酸沫和液泛。 循环酸量通常以喷琳密度表示。中国硫酸厂多取喷淋密度在15—25 m3／(m2．h)范围内。
5.2三氧化硫吸收的工艺流程
5．2．1 一转一吸干—吸系统工艺流程
目前中国硫酸生产，由于技术发展的历史原因，仍有采用一转一吸工艺的。产品只有98％和92．5％H2两种产品。少数厂家配有105％发烟酸吸收塔，生产20％S03(游离)标准发烟硫酸，其流程见图5-1。
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图5-1 生产发烟硫酸时的干燥-吸收流程
1-发烟硫酸吸收塔；2-浓硫酸吸收塔；3-捕沫器；4-循环槽；5-泵；6,7酸冷却器；8-干燥塔
从转化工序导人的转化气，一部分进入发烟酸吸收塔，经发烟酸吸收后，与另一部分转化气混合并进人98％H2SO4的酸吸收塔，经98％H2SO4的硫酸吸收后，导人层气回收塔或直接放空。
105％H2S04的发烟酸由吸收塔上部分酸装置均匀分布在填料上，与转化气逆流接触．酸浓度和温度上升，然后从塔底排出，进入混酸罐(成循环酸槽)与来自98％H2S04的硫酸吸收系统的98％H2SO4的硫酸混合，控制循环酸中战况含量在l04．6％一l05．0％之间。从酸罐引出的热酸由泵送人酸冷却器冷却，之后，大部分循环使用，少部分作为产品或串人98％H2SO4的硫酸混酸罐。
98％H2SO4的硫酸吸收系统的酸亦在吸收SO3时浓度升高，温度上升，出塔后在泥酸罐中与干燥塔串来的93％H2SO4的硫酸混合，配成98.1％一98.5％H2SO4的硫酸，必要时可加人水。罐中出来的热酸由酸冷却器冷却，其中大部分打人吸收塔循环使用，一小部分分别串入105％和93％H2S04的硫酸混酸罐。根据产品的要求，也可引出少量作为成品酸输出。[4] 5．2．2 两转两吸于—吸系统工艺
工艺流程见图5-2。
图5-2 冷却后、泵前串酸干吸工序流程图
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