1 概述 1
1.1 硫酸、发烟硫酸性质 1
1.1.1 物理性质 1
1.1.2 化学性质 3
1.2 硫氧化物性质 4
1.2.1 二氧化硫性质 4
1.2.2 三氧化硫性质 5
1.3 硫酸的规格、质量标准及用途 6
1.3.1 硫酸的质量标准 6
1.3.2 硫酸的用途 7
1.4 硫酸发展概况 8
1.4.1 硫酸发展简介 8
1.4.2 硫酸发展趋势 9
1.5 硫酸生产工艺 10
1.5.1 硫铁矿制酸 10
1.5.2 硫黄制酸 10
1.5.3 冶炼烟气制酸 10
1.5.4 硫酸盐制酸 13
1.5.5 其他物料制酸 14
习题与思考题 14
2 硫铁矿制取炉气 16
2.1 硫铁矿预处理 16
2.1.1 硫铁矿的来源 16
2.1.2 硫铁矿的处理 16
2.2 硫铁矿制取炉气原理与方法 17
2.2.1 硫铁矿焙烧反应 17
2.2.2 沸腾焙烧 18
2.2.3 焙烧影响因素 18
2.2.4 矿尘的清除 19
2.3 沸腾焙烧工艺流程与工艺条件 20
2.3.1 沸腾焙烧工艺流程 20
2.3.2 沸腾焙烧工艺条件 21
2.3.3 沸腾焙烧工艺 22
2.4 主要设备 22
2.4.1 沸腾焙烧炉 22
2.4.2 余热锅炉 23
2.4.3 旋风除尘器 25
2.4.4 电除尘器 25
2.5 主要设备的操作 27
2.5.1 沸腾炉的操作 27
2.5.2 余热锅炉的操作 29
2.5.3 电除尘器的操作 33
2.6 异常情况分析与处理 34
2.6.1 沸腾炉异常情况分析与处理 34
2.6.2 余热锅炉异常情况分析与处理 36
2.6.3 电除尘器异常情况分析与处理 38
习题与思考题 39
3 硫黄制取炉气 40
3.1 硫黄预处理 40
3.1.1 硫黄的特性 40
3.1.2 硫黄的预处理 40
3.1.3 硫黄储运 42
3.2 硫黄焚烧制气 42
3.2.1 硫黄焚烧反应 42
3.2.2 硫黄焚烧影响因素 42
3.3 硫黄制气工艺流程 44
3.4 焚硫炉及其操作 45
3.4.1 焚硫炉 45
3.4.2 焚硫炉的操作 46
3.5 异常情况分析与处理 47
习题与思考题 50
4 含硫冶炼烟气 51
4.1 冶金概述 51
4.1.1 金属的分类 51
4.1.2 冶金方法 51
4.2 火法冶金工艺简介 54
4.2.1 金属硫化矿的冶金工艺 54
4.2.2 钢铁冶金工艺 61
4.3 含硫冶炼烟气制酸 63
4.3.1 有色金属冶炼烟气特点 63
4.3.2 有色金属冶炼烟气制酸发展概况 64
4.3.3 钢铁烧结烟气特点 65
4.3.4 低浓度二氧化硫烟气制酸 65
习题与思考题 68
5 炉气净化技术 69
5.1 净化目的与净化指标 69
5.1.1 炉气净化的目的 69
5.1.2 炉气净化指标 70
5.2 净化原理与方法 71
5.2.1 砷、硒、氟的清除 71
5.2.2 矿尘的清除 72
5.2.3 酸雾的形成与清除 72
5.2.4 水分的去除（炉气的干燥） 73
5.3 净化工艺流程 73
5.3.1 稀酸洗涤流程 73
5.3.2 普通酸洗流程 75
5.3.3 绝热增湿酸洗流程 76
5.4 净化主要设备 78
5.4.1 动力波洗涤器 78
5.4.2 稀酸冷却器 79
5.4.3 电除雾器 80
5.5 净化生产操作 81
5.5.1 原始开车 81
5.5.2 停车 83
5.5.3 正常操作要领 84
5.5.4 导电玻璃钢电除雾器操作 85
5.6 净化异常情况分析及处理 87
习题与思考题 90
6 二氧化硫转化技术 91
6.1 转化基本原理 91
6.1.1 二氧化硫气体的转化反应和转化率 91
6.1.2 反应温度、压力和起始成分对二氧化硫转化反应的影响 92
6.2 转化用触媒 93
6.2.1 触媒种类和发展情况 93
6.2.2 钒触媒的化学组成、特征和性能 94
6.2.3 触媒的表面积 95
6.2.4 触媒的起燃温度和耐热温度 95
6.2.5 气体中的杂质对钒触媒的影响 96
6.2.6 触媒用量的确定 97
6.2.7 触媒的合理使用和维护原则 98
6.3 转化工艺操作条件 99
6.3.1 转化反应的操作温度 99
6.3.2 转化器进气的体积分数 103
6.3.3 转化器的通气量 104
6.4 转化工艺流程 106
6.4.1 二氧化硫转化工艺流程 106
6.4.2 高浓度二氧化硫转化技术 109
6.5 转化设备 111
6.5.1 转化器 111
6.5.2 换热器 112
6.5.3 二氧化硫风机 114
6.5.4 工艺管道 114
6.6 转化生产操作 115
6.6.1 操作技术指标和正常操作调节 115
6.6.2 转化工序和全系统的开车 117
6.6.3 转化工序和全系统的停车 119
6.7 转化异常情况分析和处理 120
6.7.1 温度不正常 120
6.7.2 转化率低 121
6.7.3 压力不正常 122
6.7.4 突然停电、停水或跳闸 123
6.7.5 触媒的不正常情况 124
习题与思考题 124
7 原料气的干燥和三氧化硫的吸收 126
7.1 干吸工序的串酸 126
7.1.1 系统的水平衡 126
7.1.2 干燥塔与吸收塔之间的串酸 127
7.2 原料气的干燥 129
7.2.1 干燥酸浓度的选择 129
7.2.2 干燥酸温度 130
7.2.3 填料的选择 130
7.3 三氧化硫吸收的影响因素 131
7.3.1 吸收酸浓度的影响 131
7.3.2 吸收温度的影响 132
7.3.3 循环酸量的影响 133
7.3.4 气流速度的影响 133
7.3.5 吸收设备结构的影响 134
7.4 干吸工序的流程和设备 134
7.4.1 干吸工序的流程 134
7.4.2 干吸工序的设备 135
7.5 干吸生产操作 144
7.5.1 开停车操作 144
7.5.2 正常生产的操作调节 145
7.5.3 干吸工序的应急操作 146
7.5.4 管壳式阳极保护浓酸冷却器的操作控制 147
7.6 干吸工序异常情况分析及处理 147
习题与思考题 148
8 硫酸生产安全技术 149
8.1 原料工序 149
8.2 焙烧工序 150
8.3 净化工序 150
8.4 转化工序 151
8.5 干吸工序 151
8.6 氨法尾气回收工序 152
8.6.1 氨的燃爆 152
8.6.2 机械性爆炸 152
8.7 硫酸储运的安全措施 152
8.7.1 储酸罐的施工质量与安全 152
8.7.2 防止槽车爆炸事故 152
8.7.3 防止其他机械安全事故 153
8.7.4 装坛、洗坛作业 153
8.8 高浓度发烟硫酸和液体三氧化硫作业 153
8.8.1 安全措施 153
8.8.2 液体三氧化硫生产安全操作须知 154
8.9 典型事故处理 155
8.9.1 急性中毒处理 155
8.9.2 硫酸灼伤事故处理 155
习题与思考题 156
9 硫酸生产环境保护与综合利用 157
9.1 氨酸法尾气回收 157
9.1.1 概述 157
9.1.2 氨－酸法 157
9.2 含硫气体其他处理方法 166
9.2.1 活性炭法 166
9.2.2 改良氧化镁法 167
9.2.3 离子液脱硫 168
9.2.4 碳酸钠法 169
9.3 废水处理 170
9.3.1 硫酸废水处理原则 170
9.3.2 低砷、氟硫酸废水的治理 170
9.3.3 中等砷、氟浓度硫酸废水的治理 173
9.3.4 高砷、氟和重金属硫酸废水的治理 176
9.4 废水处理工艺和设备 177
9.4.1 电石渣－铁屑法处理硫酸废水 177
9.4.2 典型硫酸废水处理工艺介绍 181
9.4.3 污水处理的工艺设备 183
9.5 硫酸工业废渣的综合利用 186
9.5.1 硫铁矿烧渣的综合利用 186
9.5.2 砷滤饼的综合利用 189
习题与思考题 192
10 硫酸生产防腐技术 193
10.1 硫酸和二氧化硫对金属的腐蚀机理 193
10.1.1 硫酸对金属的腐蚀机理 193
10.1.2 含二氧化硫炉气对金属的腐蚀机理 195
10.2 硫酸装置中的金属材料 195
10.2.1 钢和铸铁 195
10.2.2 不锈钢和高级合金 199
10.2.3 铅 205
10.2.4 金属保护层 205
10.3 硫酸装置中的非金属材料 206
10.3.1 无机材料 206
10.3.2 有机材料 210
10.4 电化学保护技术在硫酸生产中的应用 215
10.4.1 电化学保护技术基本原理 215
10.4.2 阴极保护 216
10.4.3 阳极保护 216
习题与思考题 218
11 硫酸生产仪表与自动化 220
11.1 概述 220
11.1.1 自动化系统的构成 220
11.1.2 自动控制系统的发展 221
11.1.3 硫酸生产过程特性 222
11.2 硫酸生产工艺参数的测量 224
11.2.1 温度测量 224
11.2.2 压力测量 225
11.2.3 流量测量 225
11.2.4 液位测量 226
11.2.5 在线自动分析测量仪表 227
11.3 硫酸生产过程自动调节 229
11.3.1 沸腾炉自动控制 229
11.3.2 废热锅炉自动调节系统 230
11.3.3 转化工序自动调节系统 231
11.3.4 干吸工序自动调节系统 231
11.4 硫酸生产过程自动联锁 232
11.4.1 安全自动联锁系统 233
11.4.2 单体设备自动联锁系统 234
11.4.3 生产装置联锁系统 234
习题与思考题 235
12 化工工艺流程图的绘制与阅读 236
12.1 化工工艺流程图的绘制 236
12.1.1 方框流程图绘制 236
12.1.2 工艺流程草图绘制 237
12.1.3 管道及仪表流程图绘制 240
12.2 工艺管道及仪表流程图的阅读 246
习题与思考题 246
附录 247
附录1初级制酸工考核试题选 247
附录2中级制酸工考核试题选 261
附录3高级制酸工考核试题选 278
附录4硫酸溶液的密度 300
附录5硫酸和发烟硫酸的凝固点 303
附录6二氧化硫在硫酸和发烟硫酸中的溶解度 306
参考文献 307