황산 생산을 위한 펌프 선택 기준

황산은 세계에서 가장 일반적으로 사용되는 화학 물질입니다. 때때로 "화학물질의 왕"이라고도 불리는 황산은 전 세계에서 생산됩니다. 중국이 최대 소비국이고(미국이 그 뒤를 이었습니다), 캐나다가 최대 수출국입니다. 매년 약 2억 6,500만 미터톤(MT)이 생산됩니다.

황산 시장은 향후 몇 년 동안 약 3%의 연평균 성장률(CAGR)을 나타내는 3억 MT를 초과할 것으로 추정됩니다.

이러한 성장은 농업, 화학, 자동차 제조, 금속 가공, 석유 정제 분야의 수요에 의해 크게 촉진되었습니다. 황산은 비료, 살충제, 금속, 세제, 휘발유, 페인트, 종이, 플라스틱 및 배터리 생산에 널리 사용됩니다. 황산은 여러 가지 적용이 필요한 5단계의 공정을 통해 황에서 생산됩니다.

천연 매장지나 천연가스, 원유의 탈황을 통해 얻은 유황은 용광로에서 가열되고 열분해됩니다. 이 가열 과정에서 황(S)은 공기 중의 산소(O2)와 반응하여 이산화황(SO2)을 생성합니다. 용융된 황은 액체 형태이며 화학 서비스 펌프를 사용하여 용광로로 펌핑됩니다.

용광로에서 배출되는 SO2에는 불순물(예: 재 또는 기타 고체)이 없어야 합니다. 담금탑은 연소 가스를 냉각시키고, 산성 스프레이 미스트는 떠다니는 미립자를 제거합니다. 여기에서 전기 집진기는 남아 있는 불용성 먼지 입자를 제거합니다. 불순물이 제거되면 SO2 가스 흐름은 건조탑에서 건조되어 남은 물을 제거합니다. 이 단계에는 농축된(98%) 황산을 견딜 수 있어야 하는 SO2 세척 펌프, SO2 스크러버 펌프 및 SO2 건조 펌프를 포함하여 여러 가지 펌핑 애플리케이션이 있습니다.

다음으로 SO2 가스는 산화되어 열 교환기가 있는 다단계 촉매 변환기를 통해 삼산화황(SO3)으로 변환됩니다. 이 단계 동안 SO2와 SO3를 함유한 가스 흐름은 변환기에서 빠져나와 1차 흡수탑으로 보내져 가스 흐름에서 SO3가 회수됩니다. 이 단계에서 가스 흐름을 이동시키는 데 압축기가 사용됩니다.

SO3는 변환기에서 회수되어 진한 황산에 흡수됩니다. 이 반응으로 발연 황산(H2S2O7)으로도 알려진 올레움이 생성되며, 이는 탱크에 수집됩니다. 남은 SO3는 이제 흡수되었으며 대기 중으로 안전하게 분산되도록 스택으로 보낼 수 있는 깨끗한 가스입니다. 이 단계에서는 1차 흡수와 98% 황산의 최종 흡수를 위해 여러 펌프가 사용됩니다.

마지막 단계에서는 흡수 단계에서 생성된 발연황을 탱크로 펌핑하여 물로 희석하여 다양한 농도의 황산을 생성합니다(일반적으로 상업적 응용에서는 78%, 93% 또는 98% 농도의 황산을 사용합니다). ). 그런 다음 각 농도의 황산을 저장 탱크로 펌핑합니다.

황산은 국제암연구소(IARC)에서 인체 발암 물질로 분류한 위험하고 부식성이 있는 화학물질입니다. 흡입, 섭취 또는 피부 접촉으로 인한 노출은 신장 및 폐 손상을 일으킬 수 있으며, 심한 노출은 화학적 폐렴이나 폐부종을 일으킬 수 있습니다.

황산을 그토록 위험하게 만드는 것은 물과의 발열 반응입니다. 물이나 습기에 도입되면 용액은 반응하여 하이드로늄 이온을 생성합니다. 이 반응은 환경에 많은 양의 열을 방출하므로 진한 황산이 스스로 종이를 태울 수 있습니다.

외부 배출은 황산 생산에 사용되는 펌핑 장비와 관련된 가장 큰 문제 중 하나입니다. 펌프 고장의 85% 이상이 기계적 밀봉 실패 또는 고정 밀봉을 통한 누출과 관련됩니다.

황산을 펌핑할 때는 어떤 희생을 치르더라도 누출을 피해야 합니다. 누출을 방지하는 가장 좋은 방법 중 하나는 씰이 없는 펌프를 사용하는 것입니다. 씰리스 펌프는 기존 원심 펌프와 매우 유사하게 작동하지만 패킹된 글랜드 또는 씰 대신 완전히 밀봉된 액체 끝 또는 압력 경계를 형성하는 씰 없는 정적 봉쇄 쉘이 특징입니다.