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    重慶硫酸(H2SO4)作為重要的無機化學(xué)品之一，具有強烈的吸水性、氧化性、腐蝕性，是一種重要的工業(yè)原料，在石油精煉、凈化石油、金屬冶煉、無機鹽工業(yè)及染料等工業(yè)中有十分廣泛的應(yīng)用。近十年來，我國的硫酸工業(yè)發(fā)展迅速，由于引進了國外先進的硫酸生產(chǎn)技術(shù)，我國的硫酸生產(chǎn)狀況大大改善，2015年產(chǎn)量達到了96730 kt,硫酸生產(chǎn)廠家達到了600多家[1]。
    重慶硫酸生產(chǎn)工藝按照其原料不同主要分為以下四種：硫鐵礦制硫酸、硫磺制硫酸、冶煉氣制硫酸、石膏制硫酸。其中硫鐵礦制酸、硫磺制酸、冶煉氣制酸為我國硫酸生產(chǎn)的主要方式。表1展示的是2009-2015年我硫酸產(chǎn)量及原料結(jié)構(gòu)，目前在我國的硫酸生產(chǎn)企業(yè)中硫磺制酸、硫鐵礦制酸和冶煉煙氣制酸比例分別占46.0%，21.3%，31.2%，石膏制酸占1.5%左右[2]。本文主要對四種生產(chǎn)方法的工藝流程進行了詳細評述和比較。
    硫鐵礦是我國的主要硫源，它主要由單一硫鐵礦、冶金副產(chǎn)硫鐵礦和煤炭副產(chǎn)硫鐵礦組成。如圖1所示，硫鐵礦制硫酸的主要流程分為原料處理工段、焙燒工段、凈化工段、干燥工段、轉(zhuǎn)化工段、吸收工段[3]。經(jīng)原料處理工段處理過的硫鐵礦原料，進入焙燒工序進行沸騰焙燒，氣體經(jīng)廢熱鍋爐回收熱量再經(jīng)旋風分離器和電除塵器送入氣體凈化工序，經(jīng)凈化工序的氣體進入干燥塔。對氣體進行干燥后送入轉(zhuǎn)化工段，進入SO2的催化氧化，反應(yīng)生成的SO3進入吸收塔吸收產(chǎn)出硫酸。
    1.1 重慶硫酸焙燒工段
    由原料工段送來的硫精礦在沸騰爐內(nèi)與來自空氣鼓風機的空氣混合，在800 ℃下沸騰焙燒。焙燒產(chǎn)生的溫度為800～900 ℃ 的高溫爐氣經(jīng)廢熱鍋爐回收部分熱能。溫度降至340 ℃后，依次通過旋風分離器和電除塵器，使塵量小于或等于20 g/Nm3、溫度降至320 ℃后進入凈化工序。
    1.2 凈化工序
    凈化工序運用動力波洗滌技術(shù)，在洗滌器中煙氣被絕熱冷卻及洗滌除雜質(zhì)，然后通過動力波氣液分離，分離后的氣體進入氣體冷卻塔進一步冷卻及除雜質(zhì)。煙氣中絕大部分煙塵、砷及氟雜質(zhì)被氣體冷卻塔清除，同時溫度降至40 ℃，然后進入除霧器除去酸霧，使煙氣中的酸霧含量降至小于或等于5 mg/Nm3[4]。煙氣中夾帶的少量砷、氟等雜質(zhì)也進一步被清除，凈化后的煙氣進入干吸轉(zhuǎn)化工段。
    1.3 干吸、轉(zhuǎn)化工序
    煙氣經(jīng)過凈化后，再用干燥塔(干燥塔用濃度為96%硫酸淋灑)脫其中的水分，使經(jīng)過干燥后的煙氣含水量達到或小于0.1 g/Nm3，再經(jīng)鼓風機送往轉(zhuǎn)化工段。轉(zhuǎn)化工段采用“3+1”四段雙接觸工藝，總轉(zhuǎn)化率大于99.75%。干吸系統(tǒng)采用三塔兩槽流程，干燥塔內(nèi)循環(huán)淋灑96%濃硫酸，在一吸收塔和二吸收塔內(nèi)循環(huán)淋灑98%濃硫酸。成品由由中間成品槽產(chǎn)出，經(jīng)成品酸冷卻器冷卻后送往儲罐。
    我國是一個硫鐵礦資源豐富的大國，基于國內(nèi)豐富的硫鐵礦資源，以硫鐵礦為主要原料進行制酸時間較長。然而，由上表可以看出在2008年硫鐵礦制酸占到了我國硫酸產(chǎn)量的31.3%，隨著硫磺價格下降以及硫磺制酸技術(shù)的不斷完善，使用硫鐵礦制酸占硫酸總產(chǎn)量的比例逐年下降，到2015年，硫鐵礦制酸占到了21.3%，下降了10%。并且由于硫鐵礦生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生帶酸性的細小礦渣顆粒、稀酸、以及其他副產(chǎn)物礦渣等，對工廠及其周圍環(huán)境造成嚴重的影響?，F(xiàn)階段，著手解決硫鐵礦制酸中的環(huán)保問題和綜合回收熱量問題是最棘手的問題[5]。http://www.ubcthunderbird.com/