二、钒催化剂的工业使用
1、S101系列中温钒催化剂,是国内制酸行业通用催化剂,它适用于转化器各床层;S101-H、S101-MH由于表面积增大,可明显提高触媒的利用率,同时可降低床层阻力20%以上,硫酸产量提高5%左右。由于其外观形状的改变,具有容尘抗堵能力强的显著特点,在相同的净化条件下,梅花环状、环状催化剂比圆柱状可延长筛分周期2倍。(注:采用梅花状、环状催化剂时,转化器设计容积可适当增大约10-15%为宜)
对于焙烧硫铁矿制酸的工厂,进气SO2浓度为7.5-8.5%,建议一段进口操作温度为420℃-430℃,对于进气SO2浓度低于6%以下的冶炼烟气制硫酸,可适当提高一进口操作温度。S101系列钒催化剂,通过工厂应用表明,起燃温度为390℃左右,使用温度区400℃-600℃“一转一吸”流程的总转化率可达96%以上,“两转两吸”流程的总转化率可达99.5%以上。
2、S108系列低温钒催化剂,该系列催化剂起燃温度为350℃-380℃,具有低温活性好、强度高、抗粉化能力强、使用寿命长等特点。应用“两转两吸”流程,一段装1/3-2/5的S108,一段进口操作温度为405℃-415℃;该催化剂可收到很好的节能降耗、增产效果。
3、催化剂装填分配(供参考)
国内硫铁矿制酸厂,进气SO2浓度为7.5-8.5%,对于四段转化器,催化剂装填定额一般采用240-260升/日·吨H2SO4为宜。
常用的催化剂分配比例
转化器段数
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占总量的百分数%
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二转二吸(3+2)流程
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二转二吸(3+1)流程
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一转一吸
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一
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19-21
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18-22
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20-22
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二
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20-22
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18-22
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24-26
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三
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20-22
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21-25
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24-26
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四
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18-20
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27-30
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30-32
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五
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19-21
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装填注意事项:
(1)装填过程中,操作人员不能用足踩催化剂,可在催化剂上垫木板进行操作,要做堆积均匀、平整,以防开车后出现气流“短路”。
(2)钒催化剂在空气中易吸潮,在装填时应选择晴朗天气。
(3)新催化剂要放在各层的上部,不可与旧触媒混装,低温段筛过的旧触媒,可装入高温段,不可反向装填。
(4)两转两吸“3+1”或“3+2”流程。建议转化器一段的1/3或者/5可装填S108系列,四段或五段可全部装填料S108系列,其余各段均装填S101系列。
(5)低浓度冶炼气制酸,催化剂定额选用300-360升/日·吨H2SO4或采用非稳态转化。
升温:开车时,用于燥热空气加热升温,升温速度一般控制在20-30℃/小时,但对新催化剂要求在150℃以前,速度应控制在10-15℃/小时,以防骤然失水,影响使用强度。对于采用柴油燃烧直接升温的工厂,要特别注意,以防柴油燃烧不彻底,在触媒表面析碳,影响触毁活性,升温期间,对干燥酸浓度和循环量应予保证。
通气:当一段入口温度达到400℃以上(S108系列)或415℃以上(S101系列),末段入口温度达到250℃以上,可通入SO24%以下炉气,以提高一段出口温度升到570℃,并还有继续猛升的趋势时,应立即把SO2浓度降低到2%以下,防止催化剂温度超过650℃,烧坏催化剂。
停车:系统因大修或长期停车,必须在停车前用高于440℃的干空气吹出气体中SO3,使其含量小于0.03%,方可停车,否则将会对催化剂强
度、活性产生严重影响,使其穿上一层“蓝色外衣”形成结块。
系统若短期停车,应先将一段入口温度提高10-20℃便于系统顺利开车。短期停车后,一段入口温度不低于380℃以下,可不借外加热源开车,但接气时,必须控制好炉气的浓度和气量,根据生产经验,采用低气浓、小气量为好,反之则易熄火。
四、催化剂失活的处理
使用中,催化剂若长期在氧化硫小于1的条件下操作,活性组分V5+会向无活性的V4+转化,造成活性下降,即使提高入口温度,活性也增加很少。这时,可用400-500℃热空气进行热处理,或在不影响生产的情况,减少SO2浓度,增加补氧量,提高氧硫化,使催化剂恢复活性。
五、钒催化剂抗毒性能
虽然钒催化剂具有一定的抗毒能力,但原料气中含有水气、酸雾、矿尘、砷、氟等仍对其有较强的毒害作用,因此原料气应严格控制净化指标,以延长其使用寿命。
原料气净化指标如下:
水气
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<0.1g/Nm3
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酸雾
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<0.3g/Nm3
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矿尘
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<1g/Nm3
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As
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<1g/Nm3
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F
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<1g/Nm3
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六、我公司产品载体选用山东临朐山旺优质硅藻精土,当断面有白芯时,是经过特殊工艺煅烧时产生偏钒酸盐所致,更有利于工业制酸应用。
七、钒催化剂运输和保管
钒催化剂易吸收空气中水分,使其强度降低。未装塔前应贮存干燥的库房内,严禁污染和受潮。在运输过程中,严禁摔滚和产冲撞以免催化剂颗粒破坏,过程中要有防雨设施,以免催化剂受潮。
八、技术服务
本公司根据用户要求,可派专业技术人员,协助厂家装填触媒,开车升温
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