【康沃真空網(wǎng)】硫酸是世界上最常用的化學(xué)品。硫酸有時(shí)被稱(chēng)為“化學(xué)品之王”，在全球范圍內(nèi)生產(chǎn)。中國(guó)是最大的硫酸消費(fèi)國(guó)（其次是美國(guó)），加拿大是最大的出口國(guó)，每年生產(chǎn)約2.65億公噸（MT）。
據(jù)估計(jì)，在未來(lái)幾年內(nèi)，硫酸市場(chǎng)將超過(guò)3億MT，復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）約3 ％。
這種增長(zhǎng)在很大程度上是由農(nóng)業(yè)、化學(xué)、汽車(chē)制造、金屬加工和石油煉油的需求所推動(dòng)的。硫酸廣泛用于生產(chǎn)肥料、農(nóng)藥、金屬、洗滌劑、汽油、油漆、紙張、塑料和電池。硫酸是由硫生產(chǎn)出來(lái)的，該過(guò)程涉及五個(gè)步驟，需要多種泵送應(yīng)用。
燃燒
從天然礦床或者通過(guò)天然氣或者原油脫硫中獲得的硫在爐中加熱并熱分解。在此加熱過(guò)程中，硫（S）與空氣中的氧氣（O2）反應(yīng)形成二氧化硫（SO2）。熔融的硫呈液體形式，使用化學(xué)泵將其泵入爐中。
氣體凈
離開(kāi)熔爐的SO2必須不含雜質(zhì)（例如灰分或其它固體）。淬火塔冷卻燃燒氣體，酸性噴霧去除任何游離顆粒。從那里，靜電除塵器去除任何剩余的不溶性粉塵顆粒。去除雜質(zhì)后，SO2氣流在干燥塔中干燥以去除任何殘留的水份。在這個(gè)階段有多種泵送應(yīng)用，包括 SO2 洗滌泵和 SO2 干燥泵，它們必須能夠承受98%的濃硫酸。
轉(zhuǎn)化
接下來(lái)，SO2氣體被氧化，并通過(guò)帶有換熱器的多級(jí)催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為三氧化硫（SO3）。在該步驟中，含有SO2和SO3的氣流離開(kāi)轉(zhuǎn)化器并被送至一級(jí)吸收塔，在那里從氣流中回收SO3。在此階段，壓縮機(jī)用于移動(dòng)氣流。
吸收
SO3從轉(zhuǎn)化器中回收，在那里被吸收到濃硫酸中。該反應(yīng)產(chǎn)生發(fā)煙硫酸（oleum），也稱(chēng)為fuming sulfuric acid（H2S2O7），將其收集在儲(chǔ)罐中。剩余的SO3現(xiàn)已被吸收，是一種清潔氣體，可以被送往煙囪以便安全地?cái)U(kuò)散到大氣中。在此階段，使用多臺(tái)泵進(jìn)行一級(jí)吸收和最終吸收98%的硫酸。
稀釋
在最后一步中，將吸收步驟中產(chǎn)生的發(fā)煙硫酸泵送到儲(chǔ)罐中，在那里用水稀釋以產(chǎn)生不同濃度的硫酸（通常，商業(yè)應(yīng)用中使用的濃度為78%、93%或98%的硫酸）。然后，將每種濃度的硫酸分別泵送到不同的儲(chǔ)罐中。
硫酸裝置泵的選擇標(biāo)準(zhǔn)
硫酸是一種危險(xiǎn)且具有腐蝕性的化學(xué)品，被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)（IARC）歸類(lèi)為人類(lèi)致癌物。吸入、攝入或皮膚接觸可導(dǎo)致腎和肺損傷，嚴(yán)重接觸可引起化學(xué)性肺炎或肺水腫。
硫酸之所以如此危險(xiǎn)，是因?yàn)樗c水發(fā)生放熱反應(yīng)。當(dāng)與水或濕氣接觸時(shí)，溶液反應(yīng)生成水合氫離子。這種反應(yīng)向環(huán)境釋放出大量的熱量，以至于濃硫酸可以自行燒焦紙張。
無(wú)密封泵的理想應(yīng)用
外部排放是與硫酸生產(chǎn)中使用的泵送設(shè)備有關(guān)的最大問(wèn)題之一。超過(guò)85%的泵故障涉及機(jī)械密封故障或靜態(tài)密封泄漏。
在泵送硫酸時(shí)，應(yīng)不惜一切代價(jià)避免泄漏。避免泄漏的最佳方法之一是使用無(wú)密封泵。無(wú)密封泵的運(yùn)行方式與傳統(tǒng)離心泵非常相似，但它們采用無(wú)密封的靜態(tài)密封殼，形成完全密封的液體端或壓力邊界，而沒(méi)有填料壓蓋或密封。
磁力驅(qū)動(dòng)無(wú)密封泵是密封的，消除了任何泄漏或排放的可能性。
工人安全與環(huán)境保護(hù)
盡管無(wú)密封泵提供了安全無(wú)泄漏的環(huán)境，但一些化學(xué)流程需要額外的保護(hù)。許多無(wú)密封泵提供傳感器和儀表包，提醒操作員系統(tǒng)故障情況，如汽蝕、過(guò)熱、低流量、關(guān)死揚(yáng)程或無(wú)流量。對(duì)于最危險(xiǎn)的泵服務(wù)，無(wú)密封泵還應(yīng)具有二級(jí)防護(hù)選項(xiàng)，可以承受應(yīng)用所需的設(shè)計(jì)溫度和壓力，以便在系統(tǒng)故障后發(fā)生一級(jí)泄漏時(shí)提供額外的保護(hù)。
通過(guò)耐化學(xué)性實(shí)現(xiàn)可靠性
必須仔細(xì)考慮泵內(nèi)部的結(jié)構(gòu)材料。硫酸的苛刻性質(zhì)會(huì)對(duì)泵的內(nèi)部造成嚴(yán)重破壞。該流程中使用的許多化學(xué)催化劑增加了對(duì)泵材料的進(jìn)一步要求。硫酸生產(chǎn)中使用的泵應(yīng)提供具有廣泛的金屬和非金屬結(jié)構(gòu)材料，以確保適用于各種濃度，主要包括 316SS、高鎳合金和乙烯-四氟乙烯（ETFE）襯里泵。
簡(jiǎn)化維護(hù)
硫酸生產(chǎn)的巨大規(guī)模表明，由于許多工廠都在全天候運(yùn)行，因此需要可靠的設(shè)備來(lái)最大限度地減少工廠停機(jī)時(shí)間。簡(jiǎn)化維護(hù)（和計(jì)劃預(yù)測(cè)性維護(hù)活動(dòng)）的能力有助于操作員提高工廠的正常運(yùn)行時(shí)間。無(wú)密封泵消除了對(duì)密封和密封支持系統(tǒng)的需求，并且它們具有更少的易損部件，從而最大限度地降低了維護(hù)成本并增加了平均維護(hù)間隔時(shí)間 （MBTM）。
能源效率
硫酸生產(chǎn)是一個(gè)能源密集型過(guò)程。電力可占運(yùn)營(yíng)成本的40%至50%。在許多情況下，管理這筆費(fèi)用的能力決定了工廠的盈利能力。生產(chǎn)硫酸的工廠需要具有高效水力零部件和低凈正吸入壓頭 （NPSH） 水力系統(tǒng)的泵。小的占地面積始終是首選，不僅可以節(jié)省車(chē)間空間，而且還可以方便進(jìn)行維護(hù)。
諸如具有高電阻的非金屬密封外殼等的特性，可以通過(guò)消除渦流和防止在運(yùn)行過(guò)程中的磁滯損失來(lái)提高無(wú)密封磁力驅(qū)動(dòng)泵的效率，而傳統(tǒng)的金屬外殼會(huì)出現(xiàn)這種情況。這種設(shè)計(jì)特點(diǎn)不僅降低了能源成本，而且消除了熱量的產(chǎn)生。
使用無(wú)密封泵生產(chǎn)硫酸的 10 個(gè)理由
在計(jì)劃新的泵安裝或?qū)ΜF(xiàn)有裝置的升級(jí)時(shí)，密封支持系統(tǒng)的財(cái)務(wù)影響是相當(dāng)大的。一旦安裝了這些系統(tǒng)，由于需要遵守當(dāng)?shù)?、區(qū)域或國(guó)家的環(huán)境要求，包括監(jiān)測(cè)這些系統(tǒng)的有效性，可能會(huì)產(chǎn)生更多的費(fèi)用。
由于無(wú)密封泵沒(méi)有密封及相關(guān)的密封支撐系統(tǒng)，增加了任何硫酸處理裝置增的增量效益。無(wú)密封磁力驅(qū)動(dòng)泵的十大優(yōu)點(diǎn)是：
1）沒(méi)有密封及密封支持系統(tǒng)
2）完全密封流體
3）產(chǎn)品零排放
4）流程液體零污染
5）降低安裝和啟動(dòng)成本
6）易于維護(hù)和操作
7）更長(zhǎng)的平均故障間隔時(shí)間 （MTBF）
8）無(wú)EPA監(jiān)測(cè)
9）提高了操作員的安全
10）保護(hù)環(huán)境
