3》.8 ？ 冶炼烟气制酸 ！ ，。 3.8.！。1  相对于以硫】黄或硫铁矿为原料】的，化工制酸而言冶炼】烟，气制酸因受到—冶金产品和冶炼工】艺多：。样性的制约其烟【气来源、成分及【稳定性？各异既有如富氧【闪速熔炼和熔池熔炼！产生的高浓度或【。锌精矿沸腾焙—烧产生的适中浓【度的连续稳定的烟气！又有：如卧：式转：。炉产生的周期—性波动的《烟气还有如铅烧结】产生的低浓度—烟气等烟气条件的不！。同对制酸综》合能耗构成直接【的影响总体而言【越是连？续稳定的高》浓度二氧化硫烟气】单，位产品硫酸处理的】气量越小所需装【机富余也越低—可供回收的余热也】更多反映出来的【综合能耗指标—也越低；而对于低】浓度、波动性大【的烟：气其情况则正好相反！综合能耗《指标：会较高因而对于【烟气：条件：差异很？大，的冶炼烟气制—酸而言不加区别【地确定一个统—一的综合能耗指标】显然是不尽》合理的 《 ？     根据冶！炼烟气的特点本规范！将综：合能耗指《。。。标，。按烟气二氧化—硫浓：度划分为三个区间即！ ，。 》    第》一区间？二氧：化硫浓？度在3.5》％～5.《0％(不《含)：之间按常规接触法】制酸不？具备采？用两转两吸工—艺的条件其适用【工艺为一转一吸【； ： ？ ：   ？ 第二？区间二氧化硫浓度在！5.0％～8.0】％之间适《用两转两《吸工艺但可供回【收的：余热很有限； ！ ：  ： ，  第三区间二氧化！硫浓度？高于：。8，.0：％适：用两转两吸》工艺：余热回收潜力随浓】度提高而增大 】 《    单位—产品综合《能，耗指标是根据表【16所？列的：基础资？料计算得出的 【 ？。 表16 — 单位产品综合能】耗，指标计算的基—。础数据 ！ 》 ，    本规—范，冶炼：。烟气制酸综合能耗】指标范围不包括 ！ ，    — 尾气吸收系—统能耗其直》接受副产品方案及其！工艺影响差异很【大应按各类副产品另！行确定其《单位产品《能耗故不《列，入本规范范围； ！ ：。     废酸】废水处理能耗—因各厂配置情况可】能相差很《大既有制酸单独配】置废酸废水处理系】统的也有全厂集【中配置？废酸废水处理系统】的难以设《立，一个统？一的能耗标准故废酸！废，水处：理能耗指标也未【纳入：本规范之内 — 》 ，   废热》利用所回收的能【量未计入综合—能耗指标中 】 3.8.【2  本条》。对，冶炼烟气《制酸应采取的—节能措施《作，出规定 —   》  ：1  有色金属冶炼！厂普：遍存在多点源产生】含二：。氧化：硫烟气的情况设【计中采取将多气【源，尽可能？合理归并的措—施不仅可使部分【难以单独制酸的烟】气也：能被用于制酸—使硫：资源得以充》分利用减《。少低浓度《。二氧化硫烟气对环境！的污染危害和治理难！度减少占地、—投资：和运行费用而且【能起到节约能—源的作用 ！  ：。。   硫酸生—产装置大《型化已成为国内外】硫酸：发展的共《同趋势？单系列？装置比多系》列装置在提高劳动生！产率、减少单位产】。品投资、降》低运行成本》和，能耗等方面均体【现出：其巨大的优势我国】近年新建的大型【单系列烟《气制酸装置处理烟】气量多在120【km3／h》(，标准：。状态下？)，以上个别已达到20！0k：m3／h(标—准状态下)故提出】对200k》。m3／？h(标准状态下)以！下的烟？气量新建装置宜采用！。单系：列制酸 】  ：   2  冶炼】烟，气制酸过程中—。在二氧化《硫主鼓风《机前的净化》和干燥阶段》烟气流均处》于负压操作状态【之下：设备、管道密封【不，良将会？。吸入：外界空气无谓—增加：单，位产：品的处？理气：量额外？加大系统能耗故在设！计中应加强》负压系统设》备，和，管道的？密封：性尽量避免非工艺】需要或非《改善环境条》件需要的额外—空气的漏入 】  《   对于》二氧：化硫浓度高》、氧量不足需要通】过补入空气》对烟气进《行稀释和调节氧【硫比的场合仍应强】化净化系统的—密封空气补入 【点应集中于干燥塔】。入口以有利于减轻】。净化系？统的负荷和能耗【 ，  —    根据实际】需要净化系》统排出废酸的脱【吸、稀酸容器—逸出气的《收集乃至电除雾器的！热空：气吹扫等《都，会向：系统内带入空气这】是生产与环境所【需的：然而也是可》控的只要《加强设计与生—产控制净化系统【漏风率控《制在5％以内—是应：该能做到的 —     ！3  本款》对节能型《设备的？选用作出规定 】   — ，  ：  ： 1)二氧化硫主鼓！。风机：是烟气制酸系统耗能！最大的设备其装【机容：量约占制酸系统【总工作装机容量的7！5％因而选用新【型节能型鼓风—机对节省制》酸，系统：能耗具有特》。殊意义表17为几】家大型炼铜》厂引进？风机的实例》比较：并以2？006年某工程能耗！比，为1作为能耗比的比！较基准 ！表17  不同年代！。二氧：化硫：主鼓风机的能—耗比：。较， 】 ？     由表【17中能《耗比：比较可以看出近【年，来出现的高效新型】风机节能效果非常】明显 —     及时调！控风机输气能—力以适应系》统处理气量的—变化是冶炼烟气制酸！系统最重《要也最有《效的节？能手：段之一对于烟—气量波动大的制酸场！合而言尤为重要 ！     调！节风机输气能力通常！有风机？。进出口设置挡板和】调节：风机转速《等方法风机转—速，调节有？采用滑差电》机、液力耦合器和变！频调速等《手，段使用？实践证明《采取：调节风机转》速的几？种方式？节能效果《都较：好，其中：以变频？调速为？。最佳虽然其设备价】格较昂贵限制了【大范围？。的推广应《用但：在有条件的场合仍】宜作为？首选；风机进出口】。设置：挡板也能起到一定的！节能作用但其中出口！挡板节能《效，果最差在设》计中应避免》采，用该种调节》方，式  】。。。      — 2：)作为传统》的传质设《备之一的填料塔【迄今仍在制酸系【统，中得到广泛应—用制酸所《用，填料塔近年》来的改进主要集中】在布液、填料、【填料支？。承三个方面采用【新型管槽式》布液(分酸)装【置可大幅度》增加布？液点起到增加气液有！效接触面进而—达到降低《填料层高度、减少填！料层：阻力的效果；—新型填料如用—。于洗涤塔的塑料鲍】尔，环、：海尔环用于干吸【塔的陶瓷矩鞍环【、异：鞍环、？阶梯：环等均比传统—填料具？有填料因子》。值较小、液泛点高、！在同样气速下—允许更高《喷淋密度从而可降】低填料层高度以及】自净能？力强、不易堵塞【等，。一系列特点有利【于整体上降低—。塔的阻力；》采用大型条拱—。。和大开孔率球拱支】承填料也有利—于降：低，通，。气阻力设计应对【各项：节能新技术、新产】品的出现及时跟【进， 》。        】 ，3，)蓄：热式转化《器对于气《体浓度？偏，低且气体浓》。度气量波动大、开停！车频繁转化自热平】衡紧张的《。。场合是一种》必，要且：。有，效的选？择对稳？定生产、避免或减少！外，加热能源《的消耗作用较大适应！有色冶炼烟气制酸】的一些特点 】 ：     近年来国！。内，外一：些，催化：剂厂家围绕提—高催化剂《活性、降低起燃温】度，、，提高耐热温度以【及降低通气阻力和】提高：载尘能力等》方面：陆续：推出了一系列—。新型触媒产品其【作用分别体现—在活性提高有—利于减少催》。化剂装填《量；降低起燃—温度有利《于，提高转化率和减少换！热面积；提高耐【热温度有利》于提高进气》二氧化硫浓》度减少后系统处理气！量；采用大》直径环形、雏菊形等！外观结构可在维持】相同容积活性—条件：下大幅降低床层【阻力和？提，高载尘？能，力因而仅就节能而】言转化系《统采用活《性，高、阻力《小的新型催化剂也是！非，常必：要的 】。     》  ： 4)烟气》。制酸系统大多数【气液输送《和处理设备在设【计选择上都》存在节能《。的潜力如改》进塔体结构》、，充分利用塔底贮液以！降低塔顶高程—并选用节能》型输液？泵可有效减少—输液能耗《；采：用智能？化变频系统》的酸泵？和水泵是《降低：泵类设备能耗的新兴！技术：；选用？高效低阻的新型【。热交换器和冷—却器：(如各种强化型【管壳式和板》式换热？器)：也是节省《气液输送能耗和【提高热能传递效率】的重要环节；干【。吸塔除雾除沫装置】属于高阻力元—件设：计应根据各》环节：雾沫：分布特点《、除雾沫《器的工作原理以及】工艺生产与》环保的要求》合理选择效率有保】证而阻力相对—较低的新型除—。雾沫装置；转化系统！。预热升温都在全系】统开车之前进行采】用电：能供热对《供配电不构成大【的影响但《其所带来《的热：效率高、调控灵活】方便的优点都—是明显的且》在转化？自，热平衡出现》问题时可及时提【供补充热源采—用，可调式电加》热装置用于转化预】热，升温更符合节能和环！保要求等等因此在设！计中对各类设备【的选用在考虑设【备功能、效率、投】资的同时还应兼顾到！节能的要《。求 《 ，     4 】 加强？转化系？统设备和《管道的保温设计是减！。少热能损失》的重要手段》。在保：温材料的选择上【设计：应选用高《铝纤维、硅酸—铝纤维毡、岩棉纤】维，毡、矿渣棉毡—等导热系数小、保温！效果好的新型保【温材：料；在改《进，保，温结构的同时设【。计还宜采用铝合金】皮，或镀锌铁皮》用作外装保护—层以保护保温层不】受风雨损坏和防止雨！水侵入保《温层蒸发带走大量】热量将转化系统【管道保温延伸至风】机出：口、一吸塔进出口和！二吸塔入口不—仅有利于充分—利用风机压缩热【。和一吸塔出》口烟气余《热也可在避》开露点？的前提下减少烟【气带出转化》。系统的热量而这对】于在低温位余热【回收：未能实现《的场合？更有：利于转化系统—中温位余热的—充，分利用 》 ？。     5  优！。化工艺配置、精心设！计或：多或：少都能？对系统？节能起到一定—作用如溶有二氧化】硫的干燥塔酸—改，。变循环？槽串酸方式直接向一！吸，塔上酸管串酸可利】用低二氧化硫浓【度的一吸塔》烟气进行《脱吸不？仅能省？。去成品酸脱吸—塔系统及其能耗且】可在非必要》时减少系统》引，入的空气量；—。由，。吸收塔出《口烟气？循环取代转》化预热升温用空气】。可大幅度减少—母，酸用量？。及相关？能耗；塔类设备在】保证：生，产需要的前》提下：。取低位？。配置既可节省建设】投资又可减少输液能！耗；设备配置—应，力求紧凑合理管道配！置应力求短捷并【尽量减少不必要的】高阻力？。环节都有利于—系统节能设计中【对于：设备和管道的气【、液流速应在—经济合理的范—围内选取克》服单纯追求高效【率小型化而忽视【节省能耗的倾向 】 ，。 ：    》 冶：炼烟气？。制酸从属《于有色金属的冶【炼其从属《性决定？了其操？作控制必《须适应冶炼生产【的变化加之制—酸系：统，本身检测《、操：控点多？且分散相互关联【性又强故新设计的烟！气制酸系统均应【采用可编程》序控制(《PLC)和／—或集散系统(DC】S)实现自动—调节：控制并对关》键环节实现自—控连锁以确保系统】在变化条件》下的：优，化生产同时最大限度！地减少能源的—浪费 ？ ？ 3.8.3 】 本条对冶炼烟气制！酸余：。热回收作出规定 】   【  1？  ：二氧化硫《。转化为？三氧化硫《属，放热化学《反应在？。40：0℃～？630℃的催—化，剂工作温度范—围内其平均》反应热约《为9：84：78kJ／kmo】l对转化《系统而言二氧化硫】转，化反应热为一—、二次气加热—系统散热损失—以及保持送吸收系】。统烟气？温度高于《露点提供《了热源即为转化系】统提供自热平衡的】条件对于较高二【氧，化硫浓？度的烟气《来说该反应》热除维持系统自热】平，衡外还有《富余且？富，余，热量随气体浓度的提！高而增加根》据工程设计实例给水！温度：104℃在转化【系统进？气二氧化《。硫浓度8.32％】时通过装设省煤器每！吨酸可？为锅炉提《。供168℃的热【水13t《；在进气二氧化【硫浓度为12—。。.4％和16.7％！时通过装设》余热锅？炉每吨酸可》分别产出0.2t】和0.39t的蒸汽！蒸汽：。压力达到2.45M！Pa ？。 《。     随着【冶炼工艺的改进进入！制酸系统冶炼—。烟气二氧化硫—浓度得以提》高的情？。况日益普遍转化系统！中温位余《。热的回收不仅成为可！能而且从《能源利用的角—度而：言也势在必行—。。设计应根《据烟气条《件及：全，厂余热利用的—配套需要采取—。。以省：煤器加热《锅炉：给水、以余》热锅炉生产中—压或低压蒸汽等【不同的方式》或组：合来回收转化系【。统，中温位？。。余热 —。     国内新！近，开发出？的热管锅炉和—热管省煤《器技术？。系利用真《空管内工质(热媒】)的蒸？发与冷凝来传—递热量具有传热效率！高、结构紧凑、【流体阻力小》、温差？。小等一系列优点尤其！是其可避免露—点腐：蚀及传热的可调节】性更适合转化系统】的工艺？条件故设计中鼓励】推广：使用改？进，后的该项新技术 】 ，  》   2  —三氧化硫的吸收过程！也是属于《放热化学反应以【在1：0，0℃时生《成浓度？为98％《的硫酸为例》其反应热为109.！3×10《3kJ／kmo【l三氧化硫相当【于每生？产，1t98％》硫酸放出《10：93MJ的热量【。加上转化《气带入的《显热其实际可回【收利用的热量要大】于，转化系统余》热吸收？。系统：低温：位余热的《回收已日益受到重】视以美国孟莫克HR！S，系统为？代表：的高：温吸收热回》收技术？已陆续在硫酸装置】中投入使用该技【术将一吸《。塔循：环酸温？。提升到165—℃～20《。0℃以吸收20【0℃以上的转—化气每吨酸可—回收30《0kPa《～1：000kP》a的低压蒸汽—约0.5t吸收系统！。低温位余热的—回，收由：于对：气源的？稳定性有一》定要求技术、—装置及材料费用【较昂贵一次》性投资相对过大在某！些场合副产的低压蒸！汽无出？路因而至今尚未能普！及但这并不能限制其！将逐渐得到推广应】用的发？展趋势因此作为一项！重要的可《回收的能《源新建或《。改造冶炼厂设计中在！条件适合的情况下】也宜考虑吸收系统低！温位余热《的回收 》