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一、二氧化硫氧化制硫酸催化剂(以下简称钒催化剂)系列产品介绍
1、S101系列中温钒催化
S101柱状、梅花状、环状中温钒催化剂
以山东临朐精制硅藻土为载体,采用先进工艺生产的S101系列中温钒催化剂具有转化率高、机械强度好、不易粉化、阻力小、使用寿命长、适应范围广等特点。
该系列催化剂主要用于接触法硫酸生产过程上使SO2氧化为
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SO3。S101梅花状、环状催化剂特别适用于净化条件较差的冶炼烟气制酸。
A 主要物理、化学成份:
物理性质
项目
S101
S101-H
S101-MH
形状
圆柱状
环状
梅花环状
颜色
深黄或红棕色
深黄或红棕色
深黄或红棕色
直径mm
Ф4.5-5.5
外径/内径Ф9-11/Ф3-4
外径/内径Ф12-13/Ф3-4
长度mm
≥5.5
≥10
≥10
堆密度kg/L
0.60
0.52-0.56
0.50-0.55
化学成份
V2O5%
≥7.5
≥7.5
≥7.5
B 主要质量指标:
型 号
项 目
S101
S101-H
S101-MH
活性(耐热后SO2转化率%)
≥81.0
≥86.0
≥86.0
成品颗粒径向抗压碎力N/cm
≥70
≥40
≥40
磨耗率 %
≤5.0
≤5.0
≤5.0
执行标准
HG2086-2004
2、S108系列低温钒催化剂
S108柱状、梅花状、环状低温钒催化剂,是采用先进工艺以山东临朐精制硅藻土为载体的新产品。该催化剂具有起燃温度低、低温活性好、强度高、抗粉化能力强、使用寿命长等优点。应用该产品可收到好的节能降耗增产效果。特别适用于“两转两吸”流程,可实现达标排放,减少环境污染。
A 主要物理、化学成份:
物理性质
项目
S108
S108-H
S108-MH
形状
圆柱状
环状
梅花环状
颜色
深黄或红棕色
深黄或红棕色
深黄或红棕色
直径mm
Ф4.5-5.5
Ф9-11/Ф3-4
Ф12-13/Ф3-4
长度mm
≥5.5
≥10
≥10
堆密度kg/L
0.62-0.67
0.52-0.56
0.50-0.55
化学成份
V2O5%
≥6.2
≥6.3
≥6.3
B 主要质量指标:
型 号
项 目
S108
S108-H
S108-MH
活性(耐热后SO2转化率%)
≥35.0
≥42.0
≥42.0
成品颗粒径向抗压碎力N/cm
≥60
≥40
≥40
磨耗率 %
≤5.0
≤5.0
≤5.0
执行标准
HG2086-2004
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
占总量的百分数%
二转二吸(3+2)流程
二转二吸(3+1)流程
一转一吸
一
19-21
18-22
20-22
二
20-22
18-22
24-26
三
20-22
21-25
24-26
四
18-20
27-30
30-32
五
19-21
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
<0.1g/Nm3
酸雾
<0.3g/Nm3
矿尘
<1g/Nm3
As
<1g/Nm3
F
<1g/Nm3
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