硫磺制酸初始SO2浓度测量方法的探讨

杨海东，陈中伟

[威顿（中国）化工有限责任公司，贵州贵阳 550002]

威顿（中国）达州化工有限责任公司（以下简称威顿达州）有2套硫磺制酸装置，产能分别为800 kt/a和400 kt/a。硫磺制酸的SO2气体来自硫磺在焚硫炉干燥空气中的燃烧反应，硫磺燃烧生成的SO2浓度（也称初始SO2浓度）不仅用于计算平衡转化率进而对生产装置优化调整，也关系着装置运行的安全性和经济性。因此寻找一种准确可靠的测量初始SO2浓度的方法是非常必要的。

目前由于技术的限制无法直接测量初始SO2浓度，在生产中用碘量法测量转化器一段进口SO2浓度，再预估焚硫炉内预转化的SO2浓度，用于系统平衡转化率计算。而焚硫炉内预转化的SO2浓度是随负荷不断变化的，φ(SO2)的变化区间为1.2%～3.2%，因此预估的预转化SO2浓度是不准确的。威顿达州的便携式色谱分析仪使用性能稳定，能准确测量SO2浓度[1]，但是用其测定需要人工辅助，无法实现连续测量，为此威顿达州提出通过测量干燥空气和硫磺的流量间接测量初始SO2浓度的方法。

1 初始SO2浓度的直接测量方法

1.1 碘量法

碘量法是测定气体中SO2浓度的传统方法，对于硫铁矿制酸及冶炼制酸装置来说，该法的准确度和重复性都比较好，但对于硫磺制酸装置的转化器进口气体，碘量法的测量结果则比实际浓度偏低，且重复性差，这主要是由于SO3与水结合生成的酸雾阻挡了SO2分子的扩散。

硫磺焚烧过程中，其中的有机物焚烧生成水，部分SO2转化成SO3，SO3与水结合生成酸雾。取样时气体在取样管中被急剧冷却，温度迅速低于露点，使得酸雾粒径非常小，颗粒数量非常多。……